Nhiệt kế kỹ thuật số đơn giản trên attiny2313. Cách thức hoạt động của nhiệt kế ATTINY. Và đây là những gì đã xảy ra

Có rất nhiều sơ đồ nhiệt kế cho AVR trên Internet, nhưng như mọi khi, bạn muốn thứ gì đó của riêng mình... Và bạn cũng nên căng não ra. Nhiệt kế này là một trong những dự án đầu tiên của tôi.

Những gì tôi muốn:

kích thước tối thiểu (trong giới hạn hợp lý)
giá trị nhỏ nhất
sự đơn giản của thiết kế
độ lặp lại cao
tính linh hoạt (sẽ nói thêm về điều đó sau)

Chuyện gì đã xảy ra thế:

Sau khi xem xét các thiết kế tương tự và mô tả về hộp thiếc có trong tay (ATtiny2313), tôi đi đến kết luận rằng có thể đơn giản hóa phần nào các thiết kế hiện có và cải thiện một chút đặc tính của chúng.

Sơ đồ hiển thị tùy chọn thứ hai để bật cảm biến nhiệt độ nếu nó không muốn hoạt động thông qua bus một dây (rất hiếm). Xin lưu ý rằng điện trở kéo lên trên chân 11 phải chính xác là 4,7 kOhm. Việc giảm hoặc tăng có thể dẫn đến cảm biến hoạt động không ổn định nếu bật mạch một dây.

Như bạn có thể thấy, mạch này khác với các mạch tương tự ở chỗ không có bóng bán dẫn để điều khiển các đoạn. Do đó, mạch đã được đơn giản hóa bằng 4 bóng bán dẫn và 4 điện trở so với các mạch tương tự. Ở đây một số người sẽ nói: "điều này là không thể - có một tải trọng lớn trên các cổng!!!" Chúng tôi đọc trên bộ điều khiển này “ Dòng điện một chiều trên mỗi chân I/O - 40,0 mA". Chúng tôi có 8 đoạn trong mỗi ký hiệu, mỗi đoạn 5 mA - hóa ra là 40 mA!!!.

Bây giờ hãy xem các biểu đồ từ cùng một mô tả:

Rõ ràng từ biểu đồ là dòng điện có thể đạt tới 60 mA và thậm chí 80 mA trên mỗi chân. Chà, đừng quá lo lắng - 5 mA mỗi phân đoạn (40 mA mỗi ký hiệu) là đủ đối với chúng tôi! Các điện trở giới hạn được chọn để tạo ra dòng điện khoảng 5 mA trên mỗi đoạn. Trong mạch của tôi có 470 Ohms. Độ sáng của các phân đoạn là tuyệt vời!!! Vì vậy, tôi đã bị cuốn theo lý thuyết.

Luyện tập!!!

Tôi đã vẽ bảng mạch in dựa trên những cân nhắc của họ “càng nhỏ càng tốt, nhưng càng đơn giản càng tốt”. Vì vậy, hóa ra có một số người nhảy...

Trong hình có một vị trí dành cho thạch anh - điều này là để linh hoạt một chút - Tôi có một số mảnh AT90S2313 không có bộ dao động bên trong. CRANK được sử dụng trong vỏ SOT-89. Điốt zener bảo vệ BZX79-C5V1 trong vỏ DO-35. Các tụ điện trong bộ lọc nguồn là tantalum 10mkF * 16V (không tìm thấy loại nào khác), kích thước 3528 (SMD-B). Tôi thường không cài đặt chúng mà thay vào đó - 1mkF * 50V kích thước 1206. Không có trục trặc nào liên quan đến nguồn điện được nhận thấy.

bảng trống được làm bằng "sắt laser"

bảng lắp ráp: nhìn từ phía của dây dẫn (thiếu bộ ổn định)

nhìn từ phía các phần tử (chỉ báo không được niêm phong)

Dự án được lắp ráp từng phần, một số từ các dự án làm sẵn trên Internet, một số do tôi thêm vào... Ý tưởng ban đầu là một màn hình động. Vấn đề là trong khi giao tiếp với cảm biến nhiệt độ DS18B20, đã xảy ra khoảnh khắc khi quá trình "quét" chỉ báo dừng lại. Do đó, việc cập nhật chỉ báo được thực hiện không phải do gián đoạn mà trong vòng lặp chương trình chính và cũng được chèn vào đây đó trong quy trình giao tiếp với cảm biến... Ưu điểm của phương pháp này là tần suất cập nhật cao, giúp loại bỏ vấn đề nhấp nháy.

Tôi gần như quên mất - cầu chì để nhiệt kế hoạt động bình thường:

Vì vậy, chúng tôi đã flash nó, bật nó lên... Hmm... nó hoạt động!!!

Vì vậy, như chúng ta có thể thấy, chúng ta có một thiết bị khá đơn giản (đơn giản hơn bao nhiêu ???), có kích thước không vượt quá kích thước của chỉ báo. Ngoài ra, độ chính xác cũng cao: theo mô tả của cảm biến, “độ chính xác ± 0,5°C từ –10°C đến +85°C.” Như thực tế đã cho thấy, độ chính xác cao hơn nhiều - khoảng ±0,1°C. Tôi đã kiểm tra 10 bản sao bằng nhiệt kế trong phòng thí nghiệm đã vượt qua kiểm soát đo lường...

Một mạch vi điều khiển được đề xuất ATMega8để đo nhiệt độ trong khoảng từ -55C đến +127C với độ chính xác không kém hơn + -0,5C. Đèn chỉ báo LED ba chữ số “động” được sử dụng làm chỉ báo.

Hình 1 Sơ đồ nguyên lý

Sơ đồ nguyên lý của thiết bị được thể hiện ở Hình 1. Đối với tôi, dường như nó đơn giản đến mức không cần bất kỳ lời giải thích nào. Một số điều kỳ lạ trong cách sắp xếp các chốt chỉ báo được giải thích là do mong muốn tạo ra một mạch điện đẹp mắt mà không băng qua đường và xe buýt. Điện trở và tụ điện SMD- đây là sự hy sinh cho mong muốn làm cho thiết bị lớn hơn chỉ báo 5 mm theo đúng nghĩa đen. Nhân tiện, chỉ báo này được sử dụng mà không có dấu hiệu nhận dạng và được bán dưới dạng chỉ báo “động”. Rất có thể, đây là một loại nghề thủ công thuận tay trái của Trung Quốc, nhưng nó hoạt động tốt. Khi lặp lại thiết kế, bạn nên đảm bảo rằng các số pin tương ứng với các chữ số và đoạn được yêu cầu. Mạch được cấp nguồn từ nguồn 3...5V.

Cơm. 2 Mặt dưới của bảng

Cơm. 3 Mặt trên của bảng

TRÊN hình ảnh 2 Và 3 bản vẽ của các đường ray ở các cạnh của bảng được hiển thị, và hình ảnh 4 Và 5 - vị trí của các yếu tố trên các mặt này. Như bạn có thể thấy, các phần tử không chỉ được đặt ở cả hai phía mà còn ở một phần SMD-các thành phần được đặt dưới SMD-các thành phần. Nhờ những thủ thuật như vậy, kích thước của tấm ván chỉ còn 50x22 mm. Nói chung, việc cài đặt sẽ không gây ra bất kỳ vấn đề gì.

Hình 4 Gắn đáy

Hình 5 Gắn trên cùng

Vì bảng rất đơn giản nên tôi không tạo ra một bản vẽ chất lượng cao - tôi nghĩ rằng một bảng như vậy có thể được sao chép ngay cả khi sử dụng công nghệ “vecni” truyền thống và đối với LUT, nó có thể được sửa chữa một chút hình ảnh 2 Và 3 .

Các chương trình cơ sở có sẵn ở dạng . Của họ 4 lựa chọn : đối với các thiết bị chỉ thị có cực dương chung và cực âm chung, cũng như đối với cảm biến DS18S20 hoặc DS18B20. Tên của các tệp phần sụn sao cho dễ xác định sự tương ứng, ví dụ: mt_18S20_oa.hex- firmware cho cảm biến DS18S20 và chỉ báo với cực dương chung. Khi lập trình vi điều khiển nên thiết lập cầu chì-bits chế độ xung nhịp từ bộ dao động RC 8 MHz tích hợp.

Lưu ý: nếu cảm biến thực sự được lắp đặt trên bo mạch vào các lỗ được cung cấp thì đó sẽ là hư cấu vì nó sẽ “bắt” nhiệt từ bộ chỉ báo và bộ vi điều khiển.

(12) | Lượt xem: 119051

“Nhiệt kế: không thể nhỏ hơn” là tiêu đề bài viết trên website arv.radioliga.com. Tôi đã nhìn thấy sơ đồ trên trang được chỉ định từ lâu, nhưng tôi bắt đầu quan tâm đến nó khi một trong những thành viên của diễn đàn đặt câu hỏi về chiếc nhiệt kế “nhỏ” này. Nói chính xác hơn, tôi không quan tâm nhiều đến sơ đồ mà quan tâm đến kích thước của nhiệt kế. Tác giả có một nhiệt kế được lắp ráp trên một tấm bảng có kích thước 50*22 mm.
Có thực sự không có cái gọi là ít hơn?

Trên thị trường radio, tôi nhìn vào một chiếc radio ba chữ số bảy đoạn. Tôi đã mua một bộ vi điều khiển Attiny2313 trong gói SOIC, DS18B20, một điện trở SMD và một tụ điện SMD. Tôi đã vẽ một bảng mạch in, vẽ một mạch dựa trên bảng mạch in, viết một chương trình, tải nó lên MK và đây là điều đã xảy ra:

Một vài lời về sơ đồ và chương trình. Sự nhỏ gọn không đến nếu không có sự hy sinh. Không có điện trở giới hạn dòng điện trong mạch, điều này không hoàn toàn tốt. Để tăng khả năng tải, cực âm của chỉ báo được kết nối với hai cực của MK cùng một lúc.
Không có gì nguyên bản trong chương trình. Mẫu được chuẩn bị bằng trình hướng dẫn từ CVAVR, các phần còn lại được lấy từ đồng hồ nhiệt kế của tôi. Tôi đã sử dụng thư viện DS18B20 đã sửa, hay đúng hơn là nó là tổng hợp của hai thư viện từ CVAVR cho DS1820/DS18S20 và DS18B20, tức là. Bất kỳ cảm biến nào ở trên đều có thể được sử dụng trong nhiệt kế. Chính xác hơn, không quá 4 cảm biến trong bất kỳ sự kết hợp nào.
Cầu chì: MK được cấu hình để hoạt động từ bộ dao động RC bên trong ở tần số 4 MHz. CKSEL = 0010, SUT = 10, tất cả các số khác = 1.

Những gì tôi muốn:

kích thước tối thiểu (trong giới hạn hợp lý)
giá trị nhỏ nhất
sự đơn giản của thiết kế
độ lặp lại cao
tính linh hoạt (sẽ nói thêm về điều đó sau)

Chuyện gì đã xảy ra thế:

Như bạn có thể thấy, mạch này khác với các mạch tương tự ở chỗ không có bóng bán dẫn để điều khiển các đoạn. Do đó, mạch đã được đơn giản hóa bằng 4 bóng bán dẫn và 4 điện trở so với các mạch tương tự. Ở đây một số người sẽ nói: "điều này là không thể - có rất nhiều tải trên các cổng!!!". Đọc trên bộ điều khiển này " Dòng điện một chiều trên mỗi chân I/O - 40,0 mA". Chúng tôi có 8 đoạn trong mỗi ký hiệu, mỗi đoạn 5 mA - hóa ra là 40 mA !!!.

Bây giờ hãy xem các biểu đồ từ cùng một mô tả:

Luyện tập!!!

Tôi đã vẽ bảng mạch in dựa trên những cân nhắc của họ “càng nhỏ càng tốt, nhưng càng đơn giản càng tốt”. Đó là lý do tại sao hóa ra lại có nhiều người nhảy...

bảng trống được làm bằng "sắt laser"

bảng lắp ráp: nhìn từ phía của dây dẫn (thiếu bộ ổn định)

nhìn từ phía các phần tử (chỉ báo không được niêm phong)

Tôi gần như quên mất - cầu chì để nhiệt kế hoạt động bình thường:

Vì vậy, chúng tôi đã flash nó, bật nó lên... Hmm... nó hoạt động!!!

Vì vậy, như chúng ta có thể thấy, chúng ta có một thiết bị khá đơn giản (đơn giản hơn bao nhiêu ???), có kích thước không vượt quá kích thước của chỉ báo. Ngoài ra, độ chính xác cũng cao: theo mô tả của cảm biến - “Độ chính xác ± 0,5°C từ -10°C đến +85°C”. Như thực tế đã cho thấy, độ chính xác cao hơn nhiều - khoảng ±0,1°C. Tôi đã kiểm tra 10 bản sao bằng nhiệt kế trong phòng thí nghiệm đã vượt qua kiểm soát đo lường...

26.04.2014
sPlan là một công cụ tiện lợi để vẽ các mạch điện tử. Nó có một giao diện đơn giản và trực quan. Chương trình bao gồm...

Một chương trình đọc pdf Foxit Reader rất tiện lợi
26.04.2014
Foxit Reader - Chương trình đọc file PDF nhỏ gọn và nhanh chóng. Có thể đóng vai trò thay thế cho trình xem PDF phổ biến - Adobe Reader....

22.04.2014
Proteus VSM là một chương trình mô phỏng thiết bị vi điều khiển. Hỗ trợ MK: PIC, 8051, AVR, HC11, ARM7/LPC2000 và các bộ xử lý thông dụng khác....

01.04.2014
Trang web của dự án, vốn đã bị đóng băng trong một thời gian dài, lại bắt đầu hoạt động với sức sống mới, với các bài viết mới và...

Proteus 7.7 SP2 + Crack v1.0.2 + RUS
22.04.2014
Proteus VSM là một chương trình mô phỏng thiết bị vi điều khiển. Hỗ trợ MK: PIC, 8051, AVR, HC11, ARM7/LPC2000 và các bộ xử lý thông dụng khác....

Splan 7.0.0.9 Rus + Portable + Viewer Final
26.04.2014
sPlan là một công cụ tiện lợi để vẽ các mạch điện tử. Nó có một giao diện đơn giản và trực quan. Chương trình bao gồm...

Trạm hàn kỹ thuật số DIY (ATmega8, C)
27.05.2012
Thành phần: ATmega8, LM358, IRFZ44, 7805, cầu nối, 13 điện trở, 1 chiết áp, 2 điện cực, 4 tụ điện, LED 7 đoạn 3 chữ số...

Tôi cần một nhiệt kế cho máy ấp và vì tôi đã có bộ điều nhiệt nên tôi sẽ chỉ tự làm nhiệt kế. Trong trường hợp của tôi, tôi sẽ sử dụng chỉ báo 3 chữ số thay vì 4 chữ số. Hãy nói một chút về các chỉ báo kỹ thuật số. Đèn báo bảy đoạn bao gồm bảy phần tử chỉ báo (đoạn), được bật và tắt riêng lẻ bằng nguồn điện. Bằng cách đưa chúng vào các kết hợp khác nhau, bạn có thể tạo hình ảnh các con số từ chúng. Trong các đèn chỉ báo hiện đại, đèn LED được chế tạo dưới dạng phân đoạn nên đèn LED có hình dạng cực kỳ đơn giản - càng ít đèn LED khác nhau thì thiết bị càng rẻ. Các phân đoạn được chỉ định bởi các chữ cái từ MỘT trước G. Đoạn thứ tám là một điểm. Dưới đây là các thông số của chỉ báo được sử dụng trong nhiệt kế:

Điện áp chuyển tiếp tối đa (ở mức 20 mA hiện tại):..... 2,5 V
Dòng chuyển tiếp tối đa:..... 25-30 mA
Điện áp ngược tối đa:.....5 V
Dòng điện ngược (ở mức 5V):.....10 µA
Công suất tiêu tán:.....150 mW
Dòng chuyển tiếp xung tối đa:.....140-160 mA
Phạm vi nhiệt độ hoạt động: ......-40……+85°C

Bây giờ chúng ta hãy bắt đầu tự làm nhiệt kế. Hãy nghiên cứu sơ đồ mạch điện.

Để thực hiện nó, chúng ta sẽ cần:

>>> Chỉ báo bảy đoạn 4 chữ số 1 cái
>>> Tụ gốm 0,1 microfarad 1 chiếc.
>>> Tụ điện 100 uF 16V (có thể 10)
>>> Điện trở 100-200 ohm 0,125 W 8 chiếc.
>>> Vi điều khiển AtTiny2313 1 chiếc.
>>> Panel 20 chân 1 cái.
>>> Cảm biến DS18B20 1 cái.
>>> Dây điện, mỏ hàn, bàn tay vàng))

Sau khi thu thập tất cả các thành phần vô tuyến cần thiết, chúng tôi sẽ bắt đầu sản xuất nhiệt kế vi điều khiển. Hàn điện trở vào chỉ báo.

Chúng tôi cung cấp điện - và bạn đã hoàn tất! Tất cả những gì còn lại là flash bộ vi điều khiển. Phần sụn là có thể. Kho lưu trữ chứa hai phần cứng, cho cực âm chung và cho cực dương chung.

Để flash MK này chúng ta cần . Cách thực hiện, xem liên kết. Mở PonyProg (Nếu bạn có chương trình lập trình từ bài viết trên) và tải chương trình cơ sở lên. Khi tải firmware lên, đừng quên nhấn nút " ĐỌC"Chúng tôi đặt cầu chì như trong ảnh bên dưới:

Cũng là một trong những yếu tố quan trọng: khi lắp cầu chì, đừng quên nhấn nút " ĐỌC" (Đọc). Và lưu phần sụn, tháo bộ vi điều khiển ra khỏi bộ lập trình và lắp nó vào thiết bị.

Chúng tôi cung cấp năng lượng cho mạch - và thì đấy! Mọi thứ đang hoạt động. Không có bảng mạch in cho mạch điện, vì do tính đơn giản của nó nên không có ích gì khi vẽ nó; mạch điện bao gồm, nói một cách đại khái, gồm năm thành phần vô tuyến. Không tính điện trở, vì việc hàn chúng ở đó thường dễ dàng hơn. Bạn có thể xem video về hoạt động của cảm biến nhiệt độ này dưới đây:

Cách thức hoạt động của nhiệt kế ATTINY

Thiết bị này thực sự đơn giản đến mức hoàn hảo cho những người mới làm quen với bộ điều khiển, là dự án thực tế đầu tiên trên AtTiny. tôi đã ở bên bạn Đun sôi.

Thảo luận bài viết NHIỆT KẾ TRÊN ATTINY