Termometr cyfrowy z PIC16C84

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Termometr cyfrowy z PIC16C84
P R O J E K T Y
Termometr cyfrowy
z PIC16C84
kit AVT−884
Prezentowany na ³amach
EP uniwersalny modu³
mikrokontrolera PIC16C84 oraz
wspÛ³pracuj¹cy z†nim modu³
wyúwietlacza mog¹ bez
øadnych zmian s³uøyÊ do
zbudowania termometru
cyfrowego. Trzeba tylko
przestawiÊ zworki w†module,
wykonaÊ odpowiedni kabel
³¹cz¹cy p³ytki z†uk³adem
czujnika temperatury
i†oczywiúcie napisaÊ
odpowiednie oprogramowanie.
FunkcjÍ czujnika spe³nia sca-
lony termometr/termostat DS1620
firmy Dallas Semiconductor.
Uk³ad ten umoøliwia pomiar tem-
peratury w†zakresie od -55
o
C†do
+125
o
C†z†rozdzielczoúci¹ 0,5
o
C. Po-
za tym ma wbudowany uk³ad
programowanego termostatu. Od-
czytywanie temperatury i†progra-
mowanie nastaw termostatu odby-
wa siÍ za pomoc¹ trÛjprzewodo-
wej cyfrowej magistrali, co zna-
cz¹co upraszcza konstrukcjÍ ca³e-
go urz¹dzenia. Uk³ad pracuje
w†trybie ci¹g³ego pomiaru tempe-
ratury.
Dok³adnie tak samo, jak w†opi-
sywanym juø timerze, linie
RB0..RB3 oraz RA0..RA2 uøywane
s¹ do sterowania wyúwietlaczem.
Lini¹ RA4 steruje siÍ wyprowa-
dzeniem DQ (dwukierunkowa li-
nia danych), linia RB4 jest po-
³¹czona z wejúciem RST, a†na
linii RB5 wystÍpuje sygna³ CL.
Zworki J5, J6 i†J9 naleøy ustawiÊ
w†takim po³oøeniu, aby linie RA4,
RB4 i†RB5 by³y po³¹czone z†od-
powiednimi pinami z³¹cza Zl1
(
rys. 1
).
Pozostaj¹ jeszcze wolne trzy
linie: RA3, RB6 i†RB7. ZworkÍ J4
ustawiamy tak, by ³¹czy³a liniÍ
RA3 z†diod¹ LED D4. Jeøeli wy-
úwietlana temperatura ma wartoúÊ
ujemn¹, to úwieci siÍ dioda D4.
Zworki J7 i†J8 powinny ³¹czyÊ
RB6 i†RB7 z†klawiszami SW3
i†SW4. Klawisze te bÍd¹ uøyte do
programowania nastaw termosta-
tu. Na p³ytce wyúwietlacza zwor-
ka ìkropkiî jest ustawiona w†po-
³oøeniu úrodkowym. åwieci siÍ
wtedy kropka wyúwietlacza W2.
Po w³¹czeniu zasilania, przez
1s wyúwietlacz jest wygaszony. Po
tym czasie program wysy³a przez
magistralÍ komendÍ ìodczyt tem-
peraturyî, a†DS1620 odsy³a zmie-
rzon¹ temperaturÍ w†postaci 9-
bitowego s³owa w†kodzie U2. Prze-
s³ana wartoúÊ jest zamieniana na
trzycyfrow¹ liczbÍ: dziesi¹tki,
Rys. 1. Konfiguracja zworek na
płytce mikrokontrolera.
Elektronika Praktyczna 9/2000
29
Termometr cyfrowy z PIC16C84
Ω
Półprzewodniki
U1: DS1620
T1: BC547
D1" BAV21
Różne
Prz: MEISEI M4−5H
ZS: złącze śrubowe
Podstawka 8DIL
listwa goldpin
płytka drukowana
Rys. 2. Sposób programowania modułu.
Rys. 3. Schemat
montażowy płytki
termostatu.
jednoúci i†dziesi¹te czÍúci tempe-
ratury, oraz jej znak. Po konwersji
wartoúÊ temperatury jest wyúwiet-
lana na wyúwietlaczu (maksymal-
nie 99,5
o
C), a†znak na D4. Jeøeli
dioda D4 úwieci siÍ, to wyúwiet-
lana temperatura ma wartoúÊ
ujemn¹. Odczytywanie i†wyúwiet-
lanie jest cyklicznie powtarzane
co 1s, aø do momentu jednoczes-
nego naciúniÍcia SW3 i†SW4. Na-
stÍpuje wtedy wejúcie uk³adu
DS1620 w†tryb ustawiania termo-
statu. Wysy³ana zostaje komenda
ìodczyt TLî, a†odczytana wartoúÊ
jest wyúwietlana na wyúwietlaczu.
Kaøde naciúniÍcie klawisza SW4
powoduje zwiÍkszenie wartoúci
TL o†0,5
o
C. Po osi¹gniÍciu 99,5
o
C
naciskanie tego klawisza nie po-
woduje øadnego dzia³ania. Nacis-
kanie klawisza SW3 powoduje
zmniejszanie wartoúci TL o†0,5
o
C
aø do osi¹gniÍcia wartoúci -55
o
C.
Teraz dalsze naciskanie jest rÛw-
nieø bezcelowe. Po ustawieniu
ø¹danej temperatury trzeba po-
nownie nacisn¹Ê jednoczeúnie
SW3 i†SW4. Ustawiona wartoúÊ
jest wysy³ana do DS1620 (komen-
da zapis TL), a†nastÍpnie jest
odczytywana i†wyúwietlana gÛrna
temperatura termostatu (komenda
odczyt TH). Ustawianie jej war-
toúci jest dok³adnie takie samo jak
w†przypadku dolnej temperatury
TL. NaciúniÍcie jednoczesne SW3
i†SW4 powoduje wys³anie nasta-
wionej wartoúci do DS1620 (zapis
TH) i†powrÛt do wyúwietlania
mierzonej temperatury (
rys. 2
)
Do opisywanego termometru
zosta³a zaprojektowana p³ytka
(
rys. 3
), na ktÛrej znajduje siÍ
uk³ad DS1620 oraz uk³ad wyko-
nawczy termostatu. Wyjúcia
Tcom
,
Th
, lub
Tl
moøna po³¹czyÊ za
pomoc¹ zworki z†rezystorem 2,2k
Ω
polaryzuj¹cym bazÍ tranzystora T1
BC547. Stan wysoki na ktÛrymú
z†tych wyjúÊ powoduje, øe tran-
zystor wchodzi w†nasycenie
i†przekaünik za³¹cza siÍ. Zacisk
WSP jest po³¹czony z†zaciskiem
NC (gdy na cewce przekaünika
nie ma napiÍcia) lub z†zaciskiem
NO (gdy przekaünik zadzia³a).
£¹czenie wyjúÊ termostatu z†ob-
wodem wykonawczym za pomoc¹
zworek oraz moøliwoúÊ wykorzys-
tania dwu po³oøeÒ stykÛw prze-
kaünika daje wiele wariantÛw wy-
korzystania termostatu. Po³¹czenie
p³ytki z†modu³em naleøy wykonaÊ
za pomoc¹ wi¹zki przewodÛw
(
rys. 4
). Przy wykonywaniu kabla
³¹cz¹cego naleøy przygotowaÊ od-
cinek kabla wst¹økowego o d³u-
goúci ok. 10cm. Z³¹cze wyúwiet-
lacza trzeba zacisn¹Ê na pocz¹tku
przewodu, a†z³¹cze modu³u w†od-
leg³oúci ok. 4cm. W†pozosta³ym
odcinku naleøy pozostawiÊ po-
trzebne przewody, a†inne wyci¹Ê.
Przedstawionym termometrem
moøna nie tylko mierzyÊ tempe-
raturÍ. Moøna teø jednoczeúnie
wykorzystywaÊ moøliwoúci
DS1620 do regulacji temperatury.
W†wielu przypadkach potrzebny
jest rÛwnieø programator termo-
statu pracuj¹cego w†innych urz¹-
dzeniach. To stosunkowo proste
urz¹dzenie spe³nia takøe i†tÍ fun-
kcjÍ.
Tomasz Jab³oñski, AVT
tomasz.jablonski@ep.com.pl
Wzory p³ytek drukowanych w for-
macie PDF s¹ dostÍpne w Internecie
pod adresem:
pcb.html
oraz na p³ycie CD-EP09/
2000 w katalogu
PCB
.
Rys. 4. Schemat elektryczny modułu i niezbędnych połączeń.
30
Elektronika Praktyczna 9/2000
WYKAZ ELEMENTÓW
Rezystory
R1, R2: 2,2k
[ Pobierz całość w formacie PDF ]