Среда, 04 марта 2015 23:29

ЧАСЫ С ТЕРМОМЕТРОМ НА PIC16F628A

Часы построены на микроконтроллере PIC16F628A, в качестве датчика используется DS18B20, транзисторы BC212 управляют общими анодами семисегментного индикатора, также в состав схемы входят несколько пассивных элементов.

Устройство настраивается с помощью 4-х кнопок. Одна увеличивает, другая уменьшает значение, третья кнопка используется для входа в меню, а также переключает элементы меню. При выходе из меню настройки сохраняются в EEPROM контроллера. Если часы зависают по какой-то причине кнопкой сброса они могут быть перезапущены. Часы будут продолжать работать с последними сохраненными значениями. Микроконтроллер тактируется от внешнего кварца частотой 4МГц для более точного отсчета времени. PIC16F628 управляет дисплеем в режиме мультиплексирования. Индикаторы находятся под контролем одного типа транзистора - BC212.

Как известно точность хода частов зависит от многих факторов - кварцевого резонатора, конденсаторов, температуры самого микроконтроллера, а также от качества электронных компонентов. В этой схеме, точность часов может быть установлена с помощью программного обеспечения. Нам просто нужно измерить отклонение в секундах за час или более часа, расчитать значения используя формулу для расчета поправочного коэффициента и ввести эти значения в память контроллера при помощи меню. Если правильно рассчитать поправочный коэффициент, то ход часов будет точным.

Схема часов термометр

 

Настройка часов, описание меню:

- ho: Установка часов 0-23 
- nn: Установка минут 0-59 
- dn: Установка месяца
- dd: Установка числа месяца
- dY: Установка года
- dt: Установка формата индикации месяца. Если 1 - буквами(JA FE ||A AP ||Y JU JL AU SE oc no dE), 2 - цифрами(01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12). 
- tt: Задержка индикации времени. Значение переменной 2-99с 
- td: Задержка индикации даты. Значение переменной 2-99с. В случае если равно нулю дата не показывается! 
- tE: Задержка индикации температуры. Значение переменной 2-99с. В случае если равно нулю температура не показывается! 
- Sh: Калибровка шестнадцатеричного значения (см. ниже) 
- Sl: Калибровка шестнадцатеричного значения (см. ниже)

Примеры установки калибровок Sh/Sl:

Отставание на 30 секунд в 24 часа: 30/86400 = 0,000347 
1000000 - (1000000 * 0,000347) = 999653 (в десятичной системе) = F40E5 (шестнадцатеричной)

В результате шестнадцатеричное значение 40E5 раскладываем на Sh=40, SL=E5

Отставание на 2 секунды в 1 час: 2/3600 = 0,000555 
1000000 - (1000000 * 0,000555) = 999445 (в десятичной системе) = F4015 (HEX)

Sh=40, SL=15

Спешат на 15 секунд за 60 дней: 15/5184000 = 0,000002 
1000000 + (1000000 * 0,000555) = 1000002 (в десятичной системе) = F4242 (HEX)

Sh=42, SL=42

559 02

Скачать прошивку и печатную плату 

Опубликовано в Устройства на AVR PIC

Конструкция 2-х канального термометра на PIC16F628A и DS18B20, предназначенного для домашнего применения, заинтересовала, как простых радиолюбителей, так и тех у кого есть автомобиль.

Для применения в автомобиле конструкция термометра претерпела ряд изменений, как схемотехнических, так и программных. Надпись "Дом" была заменена на "Салон", а в нижней строке дисплея теперь выводится напряжение бортовой сети автомобиля. При реализации функции измерения напряжения бортовой сети возникли трудности, связанные с отсутствием у примененного микроконтроллера цифро-аналогового преобразователя (АЦП). Зато в микроконтроллере имеется модуль компараторов, который и был использован для измерения бортового напряжения. С помощью модуля компараторов оказалось возможным измерять напряжение в диапазоне входных напряжений от 5,6В до 16В с дискретностью измерения 0,7В. Это самый оптимальный вариант для решения поставленной задачи без замены микроконтроллера. Зная напряжения бортовой сети можно оценить состояние аккумуляторной батареи. Сразу при включении устройства (с помощью замка зажигания или другим способом) выполняется измерение бортового напряжения. Если величина бортового напряжение оказалась меньше чем 10,5В автомобильный термометр-вольтметр оповестит звуковым сигналом (в течении 1,5с.) и одновременно выведет в нижней строке дисплея сообщение "Аккум - разряжен" примерно на 3...4с. Далее в нижней строке будет отображаться текущее значение бортового напряжения. Если величина напряжения будет меньше 5,6В на индикаторе будет отображаться сообщение  "Напряжение <6B", а если больше 16В - "Напряжение >16B".

автомобильный термометр

Описание схемы:

В качестве управляющего контроллера D1 используется микроконтроллер фирмы Microchip PIC16F628A, работающий в данном устройстве от внутреннего тактового генератора (4МГц).

Вывод информации о величине измеренных температур и напряжении бортовой сети автомобиля микроконтроллер осуществляет на LCD индикатор E1 от мобильного телефона Nokia3310. Передача данной информации осуществляется по последовательному интерфейсному каналу типа SPI. Обмен информации между микроконтроллером и дисплеем одностороний, данные передаются только от микроконтроллера к индикатору.

Резисторы R11...R15, совмесно с входными встроенными защитными цепями индикатора, обеспечивают согласование уровней сигналов управления, поступающих на индикатор.

Питание индикатора осуществляется от параметрического стабилизатора напряжения, обеспечивающего значение напряжения питания индикатора около +3,3В. Стабилизатор напряжения выполнен на стабилитроне V5, резисторе R10 и конденсаторе фильтра С8. Питание на стабилизатор поступает от источника стабилизированного напряжения +5В. Измерение температур осуществляется цифровыми датчиками температуры U1 и U2 фирмы Maxim DS18B20. Эти датчики имеют заводскую калибровку и позволяют измерять температуру окружающей среды от -55 до +125°С, причем в интервале -10...+85°С производитель гарантирует абсолютную погрешность измерения не хуже ±0,5°С. На границах диапазона измеряемых температур точность ухудшается до ±2°С.Индикация показаний термометра во всем диапазоне измеряемых температур выполняется с дискретностью ±0.1°C.

Обмен данными и командами между микроконтроллером D1 и датчиками температуры U1 и U2 осуществляется с помощью последовательного интерфейсного канала 1-Wire. Для упрощения программного обеспечения датчики подключены на отдельные входы микроконтроллера. Протокол обмена при этом по шине 1-Wire упрощается : не требуется адресация датчиков и их предварительная инициализация.

Резисторы R4, R6 являются нагрузочными резистороми для линий интерфейса 1-Wire. Резисторы R5, R7 выполняют функцию защиты внутреннего источника питания термометра при коротком замыкании цепей питаний датчиков.

Разъем Х3 используется для внутрисхемного программирования микроконтроллера D1. Его необходимо устанавливать в случае использования микроконтроллера в SMD исполнении или когда микроконтроллер в DIP корпусе непосредственно впаивается в плату, а не устанавливается в панельку. Разъем Х3 обеспечивает непосредственное подключение программатора PICKIT2 к термометру.

Пъезоизлучатель SP1 обеспечивает вывод звуковых сигналов, оповещающих о разрядке аккумуляторной батареи.

Внутренняя схема питания автомобильного термометра реализована следующим образом:- с разъема Х4 бортовое напряжение поступает через диод V1 и резистор R3 на микросхему интегрального стабилизатора напряжения U3 типа 7805.

Данная микросхема из напряжения бортовой сети формирует стабилизированное напряжение +5В для питания микроконтроллера, параметрического стабилизатора индикатора и цифровых датчиков температуры;

- Диод V1 препятствует прохождению импульсных помех отрицательного напряжения в цепи питания термометра, защищает устройство при неправильной подачи питания на устройство (переполюсовка питания), а также совместно с конденсатором С1 препятствует перезапуску микроконтроллера устройства при провалах напряжения бортовой сети при включении стартера автомобиля или других энергоемких потребителей электроэнергии автомобиля; - Резистор R3 совместно с ограничительным диодом (супрессором) V2 защищает внутренние цепи термометра от перенапряжений, возникающих от влияния импульсных помех.

Узел формирования аналогового сигнала, необходимого для измерения напряжения бортовой сети, собран на резистивном делителе напряжения R1,R2, конденсаторе C2 помехоподовляющего фильтра (R1, C2), и диодах V3, V4, защищающих совместно с резистором R1 аналоговый вход микроконтроллера от перенапряжений.

Желательно для повышения точности измерения напряжения резисторы R1 и R2 использовать с 1% точностью, но так, как дискретность измерения очень большая (0,7В) - это условие не обязательно.

Мощность резистора R3 должна быть не менее 0,5Вт, а мощность стальных резисторов может быть 0,125Вт для выводных и 0,1Вт для SMD резисторов

Опытный образец автомобильного термометра был собран на односторонней печатной плате:

bezymjanffbfbnyj cr

foto1 avto_termo

foto2 avto_termo

foto4 avto_termo

 

Внимание печатная плата и монтаж опытного образца выполнены по схеме - Shema_avto_termo_3310_pic16f628.spl, файл которой представлен ниже. Отличие от представленной выше схемы только в оформлении и в позиционных обозначениях элементов. 

Скачать архив всего проэкта: 93.78 KB

Опубликовано в Все для автомобиля

Вход

Топ

ЛАБОРАТОРНЫЙ БП…

Эта статья предназначена для людей, которые быстро могут отличить транзистор от диода,…

Выпрямители с…

При разработке регулируемого источника питания без высокочастотного преобразователя…

sPlan 7.0.0.9 Final…

Графический редактор с элементами, позволяющими легко рисовать электрические схемы. Очень…

Цифровой…

Цифровой вольтамперметр предназначенный для установки в блок питания для отображения…

Зарядное устройство…

Простое зарядное устройство с регулятором зарядного тока можно собрать по схеме…

Зарядное устройство…

Ещё одно зарядное устройство собрано по схеме ключевого стабилизатора тока с узлом…
P-CAD 2006

P-CAD 2006 + SP1 +…

Система P-CAD предназначена для проектирования многослойных печатных плат (ПП)…

Автоматическое…

Здравствуйте уважаемые пользователи, хочу представить вам ЗУ для автомобильных АКБ. Вот…

Приставка к…

Участник форума электромобилистов, Курманенко Геннадий Викторович из Днепропетровской…

Автоматическое ЗУ…

Доброе время суток. Сегодня речь пойдет об ЗУ для АКБ. ( автоматическом зарядном…

Регулировка…

Пропорциональное управление – залог тишины! Какая задача ставится перед нашей системой…

Металлоискатель…

Простой в сборке и настройке,на ряду с завидной чувствительностью. Прибор показал себя с…