Termometr z matrycowymi wskaźnikami LED. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Technologia pomiarowa

 Komentarze do artykułu

W tym termometrze wartości temperatury są wyświetlane za pomocą matrycowych modułów LED. Istnieje możliwość regulacji jasności wskaźnika oraz wybrania dyskrecji odczytów.

W termometrze zastosowano mikrokontroler PIC16F630-I/P Czujnik temperatury - DS18B20. Przedział mierzonej temperatury od -55 ^оOd do +125 ^оC. Błąd jego pomiaru wynosi ± 0,5 ^оC. Odczyty można zaokrąglić w górę do 1. ^оC.

na ryc. 1 przedstawia wygląd termometru. Mocuje się go do ściany za pomocą dwustronnej taśmy samoprzylepnej, czujnik montowany jest na zewnątrz okna w cieniu drzew.

Ryż. 1. Wygląd termometru

Obwód termometru pokazano na ryc. 2. Naciskając przycisk SB1 zwiększ jasność wskaźnika, a naciskając przycisk SB2 zmniejsz ją. W sumie jest 16 stopni. W przypadku zmiany jasności mikrokontroler zapisuje nową wartość w swojej pamięci nieulotnej. Wskaźnik oparty jest na trzech modułach matrycowych A1-A3 FZ0148 [1]. Każdy z nich składa się z matrycy LED 8x8 oraz układu MAX7219 [2], który steruje diodami zgodnie z poleceniami mikrokontrolera. Moduły łączymy równolegle wzdłuż linii zasilających VCC i GND oraz sygnałów sterujących CLK i CS (linie te przechodzą od pierwszego złącza modułu do drugiego „przelotowo”) oraz kolejno wzdłuż linii informacyjnej. Informacja na wyjściu DOUT jest opóźniona względem wejściowego DIN o 16 cykli, ustawianych impulsami CLK. Wyjście DOUT każdego modułu oprócz ostatniego jest połączone z wejściem DIN następnego.

Ryż. 2. Schemat termometru

Ostatnie 16 bitów informacji wysyłanych do modułu zawsze znajduje się w rejestrze przesuwnym układu MAX7219. Przeniesienie stanu wejścia DIN na dolny bit rejestru następuje na zboczu narastającym impulsu CLK, ale tylko wtedy, gdy wejście CS jest w stanie niskim. Przy zboczu narastającym na wejściu CS informacja z rejestru przesuwnego jest wyświetlana na diodach LED i pozostaje na nich do następnego takiego zbocza.

W rozważanym urządzeniu niski poziom sygnału CS jest ustawiony na czas transmisji 48 (16x3) bitów informacji ładowanych sekwencyjnie do trzech modułów FZ0148. Po jego zakończeniu zbocze narastające tego sygnału umożliwia wyprowadzenie informacji na diody LED do trzech modułów jednocześnie. na ryc. 3 przedstawia rozmieszczenie symboli wyjściowych na ich macierzach. Ustawienie zworki S1 wprowadza urządzenie w tryb zaokrąglania odczytu do wartości całkowitej. W tym trybie moduł A3, który wyświetlał dziesiąte części stopnia, jest zbędny i można go wyłączyć z urządzenia. Jeśli ten moduł zostanie pozostawiony, zawsze będzie pokazywał 0.

Ryż. 3. Umieszczenie symboli wyjściowych na ich macierzach

Nominalne napięcie zasilania termometru wynosi 9 V, jednak w rzeczywistości może mieścić się w zakresie od 7,5 V do 25 V. Wymagane do pracy urządzenia napięcie 5 V zapewnia zintegrowany regulator napięcia dodatniego DA1.

na ryc. 4 pokazuje rysunek płytki drukowanej termometru i rozmieszczenie części na niej. W przypadku mikrokontrolera DD1 należy zapewnić panel, do którego jest włożony już zaprogramowany. Moduły FZ0148 są instalowane w gniazdach X1, X2 (A1), X3, X4 (A2) oraz X5, X6 (A3).

Ryż. 4. Rysunek płytki drukowanej termometru i umiejscowienie na niej części

Brakujące na schemacie złącze X6 na płytce służy jedynie do pewnego mechanicznego zamocowania modułu A3.

Płytka z usuniętymi modułami jest pokazana na rys. 5. Moduły FZ0148 zostały zakupione zdemontowane. Bloki pinowe złączy zainstalowanych na nich w zestawie były kątowe, ale podczas montażu wymieniłem je na proste. Szczelina powstała ze względu na wysokość złączy pomiędzy płytą główną a płytkami modułów umożliwia lepsze odprowadzanie ciepła ze zintegrowanego stabilizatora DA1.

Ryż. 5. Płytka z usuniętymi modułami

Czujnik temperatury BK1 umieszczony jest w metalowej obudowie zabezpieczonej przed wnikaniem wilgoci i połączony z płytką wiązką trzech przewodów o długości do kilku metrów. Umieść czujnik w miejscu chronionym przed bezpośrednim działaniem promieni słonecznych oraz z dala od źródeł ciepła i innych urządzeń wydzielających dużo ciepła podczas pracy.

Pełen zestaw wyświetlanych znaków, w tym znak minus i spację, przedstawiono na rys. 6 i na ryc. 7 przedstawia zawartość obrazu EEPROM mikrokontrolera przechowującego te znaki. Ma cztery bajty pamięci dla każdego znaku. Bajt pod adresem 30H służy do zapisania ustawionej wartości jasności.

Ryż. 6. Pełny zestaw wyświetlanych znaków, w tym znak minus i spacja

Ryż. 7. Zawartość pamięci obrazu znaków w pamięci EEPROM mikrokontrolera

Program mikrokontrolera powstał w środowisku PIC Simulator IDE v7.21. Wartości temperatur odczytywane z czujnika BK1 co 0,7 s są programowo wygładzane przed wyświetleniem na wskaźniku - każda nowa wartość zapisywana jest do tablicy czterech dwubajtowych słów zamiast najstarszego. Zatem ta tablica zawsze zawiera wyniki ostatnich czterech pomiarów. Ich średnia wartość jest wyświetlana na wskaźniku.

W zastosowanej wersji środowiska programistycznego istnieje możliwość symulacji działania czujnika DS18B20 (rys. 8), co znacznie upraszcza debugowanie programu. Aby zorganizować komunikację mikrokontrolera z urządzeniami z interfejsem SPI, podobnym do tego stosowanego w modułach LED, środowisko posiada zestaw standardowych procedur i funkcji.

Ryż. 8. Program mikrokontrolera

Program mikrokontrolera można pobrać z ftp://ftp.radio.ru/pub/2015/04/max7219.zip.

literatura

1. Moduł MAX7219 Moduły z matrycą punktową do sterowania Arduino FZ0148. - URL: dhgate.com/store/product/5pcs-lot-max 7219-module-dot-matrix-modules/ 196738799.html (04/11/14).
2. Szeregowe, 8-cyfrowe sterowniki wyświetlaczy LED. - Adres URL: adafruit.com/datasheets/MAX7219.pdf.

Autor: K. Abdukarimov

Zobacz inne artykuły Sekcja Technologia pomiarowa.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że ​​mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Superkomputer Aurora 22.03.2019 Kierowany przez rząd USA zespół pracuje obecnie z producentami chipów Intel Corp i Cray Inc nad zbudowaniem ultraszybkiego komputera, który może symulować testy jądrowe i prowadzić badania. Zostało to zgłoszone przez Departament Energii i Narodowe Laboratorium Argonne. Superkomputer, który rozwijają eksperci największego na świecie dostawcy chipów dla centrów danych, Intela oraz firmy Cray, specjalizującej się w rozwoju ultraszybkich systemów komputerowych, otrzymał nazwę Aurora. Zgodnie z warunkami umowy o wartości 500 milionów dolarów, Intel i Cray muszą zbudować superkomputer o wydajności 2021 eksaflopa (1 petaflopów) do 1000 r., co oznacza, że ​​będzie on w stanie wykonywać 1 kwintillion — czyli 1 000 000 000 000 000 000 — obliczeń na sekundę. Jeśli się powiedzie, Aurora przewyższy istniejące superkomputery o prawie rząd wielkości. Podniesie też znacznie stawkę w globalnym wyścigu superkomputerów exaflop, który obejmuje również Chiny, Unię Europejską i Japonię. Dla Intela udział w projekcie to ważne zwycięstwo, które pozwoli mu dostarczyć Aurorze swoje procesory Xeon i układy pamięci Optane. Obecnie najpotężniejszy superkomputer na świecie, Summit w Oak Ridge National Laboratory w stanie Tennessee, jest zbudowany na chipach International Business Machines Corp (IBM) i NVIDIA.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Fuzja termojądrowa z namagnesowanym celem

▪ Nowy rekord w dziedzinie nadprzewodnictwa wysokotemperaturowego

▪ nanosprężyna

▪ Śpiew stymuluje układ odpornościowy

▪ Medytacja przyspiesza mózg

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ w dziale Eksperymenty Fizyczne. Wybór artykułów

▪ artykuł Zrównać długopis z bagnetem. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Jakie jest najniebezpieczniejsze zwierzę, jakie kiedykolwiek żyło na naszej planecie? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Przewodniki po kwalifikacjach taryf (ETKS). Informator

▪ artykuł Dwie belki z jednej. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Zagadki tak-nie

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024