David W. Bray
Дано описание конструкции версии 2.0 электронного барометра с интерфейсом 1-Wire, отличающегося от популярной версии 1.1а удвоенной точностью измерений.
Как и в схеме версии 1.1а, в этой разработке используется интегральный датчик давления MPX4115 фирмы Motorola. Аналого-цифровое преобразование выполняется микросхемой DS2438 с интерфейсом 1-Wire. Помимо этих схем использован один операционный усилитель, два стабилизатора напряжения, два диода, светодиод и несколько резисторов и конденсаторов. Заметим, что изначальное предназначение микросхемы DS2438 - монитор заряда аккумуляторов.
Предысторию разработки версии 2.0 можно найти в статье http://davidbray.org/onewire/barometer.html .
Печатная плата
Как и для предыдущей версии 1.1а, одностороннюю печатную плату для барометра версии 2.0 разработал Jim Jennings. Печатная плата для версии 2.0 более универсальна, на ней можно собрать и схему барометра версии 1.1а.
Некоторые тонкости
В этой схеме требуется еще один дополнительный источник питания, который отсутствовал в версии 1.1а, поскольку для питания датчика давления MPX4115 требуется ток порядка 7 мА, а это больше того, что можно взять с линии интерфейса 1-Wire.
Схема обеспечивает разрешение (точность измерения давления) около 0.00417 inHg (0.1059 мм рт. столба или 0.0139 кПа) в диапазоне измерений атмосферного давления от 31.0 до 28.0 inHg (от 787.4 до 711.2 мм рт. ст. или от 105.0 до 95.0 кПа). Еще большую точность измерения можно обеспечить, сократив диапазон измеряемых значений атмосферного давления.
Принципиальная схема
На этой схеме не показан разъем. Полная схема дана .
Описание принципиальной схемы
Датчик давления MPX4115 выдает напряжение в пределах от 4.25 до 3.79 В при измерении давления на уровне моря и, примерно, от 2.77 В до 2.45 В на высоте 10000 футов (3048 м). Это превышает рабочий диапазон входных напряжений операционного усилителя LM358N, при питании его от источника 5 В. Дело в том, что выходной сигнал датчика давления отсчитывается, фактически, относительно его шины питания, а не относительно «земли», как было бы намного удобнее.
К счастью, АЦП микросхемы DS2438 может обрабатывать сигналы до 10 В, поэтому, при питании ОУ напряжением 10 В, сигналы датчика MPX4115 будут хорошо согласованы с диапазоном входных сигналов DS2438.
Сигнал с выхода датчика давления MPX4115 через RC-фильтр поступает на вход операционного усилителя U1B с коэффициентом усиления около 4. На второй вход усилителя подается регулируемое напряжение, которое суммируясь с выходным напряжением датчика давления, обеспечивает смещение уровня для согласования со входом АЦП.
Усиление и смещение регулируются 10-оборотными подстроечными резисторами. R3 устанавливает усиление U1A, а R4 управляет смещением.
Обратите внимание, что выход датчика давления соединен с резистором R1 через съемную перемычку. Это сделано для того, чтобы можно было откалибровать сигнал MPX4115 по внешнему источнику напряжения.
Продолжение читайте
Помню, когда совсем маленьким был, то мой дед никогда не слушал по радио прогноз погоды, он всегда смотрел на свой старенький стрелочный барометр, стрелок у него было как минимум две (точно не помню, ведь столько лет прошло), и никогда не ошибался!
Вот и я давно хотел у себя в хозяйстве иметь барометр, да все никак, то дорого, то не попадался, то еще какие-то препятствия. Но вот начал заниматься микроконтроллерами и стало возможным сделать барометр самому.
Поднакопил я в заначке от любимой жены деньжат и приобрел датчики, MPX4115AP(датчик давления) и HIH-4000-004(датчик влажности), почему именно эти? Да просто, потому что в интернете именно по ним есть много информации, да и в продаже они были, хотя и дорогие. Львиная доля стоимости всего устройства пришлась именно на них.
Оба датчика аналоговые, а это значит, что барометр должен представлять из себя двухвходовый вольтметр, с корректировкой показаний АЦП в мм.рт.ст. (миллиметры ртутного столба), и % (проценты влажности воздуха). Сам пересчет показаний АЦП в мм.рт.ст. , и % я добросовестно взял из статьи «Небольшая метеостанция своими руками» - http://www.avispro.com.ua/doc.php?id=1172
Но представленная в статье конструкция показалась мне избыточной, а мне хотелось сделать проще и обязательно на светодиодных индикаторах, так как они светятся и имеют большой размер, а значит, их будет хорошо видно издалека, и при любом освещении, да и ток потребляют они гораздо меньше чем подсветка ЖКИ.
Я применил индикатор ВА56-12SRWA(светодиодный семисегментный, 3 разряда ОА
), 2 штуки. Они сверхяркие, т.е. можно дополнительно снизить потребляемый ток.
О том, как использовать значения атмосферного давления и влажности воздуха в предсказании погоды можно прочитать, например, здесь - http://www.meteopost.com/info/Pressure/
Вот такая в результате получилась схема:
Разводка платы такая:
На печатной плате общая шина - цифровая и аналоговая разделены.
Питание тоже разделено на аналоговое и цифровое, и подается через дроссели 25мкгн. на аналоговые цепи, а проводник в ферритовой трубочке на цифровые.
На входе АЦП конденсаторы по 0,33мкф на аналоговую землю, и резистор 750ом к датчикам. Это фильтры для снижения всевозможных помех на входы.
Выводы микроконтроллера AVCC и AREF зашунтированы керамическими конденсаторами по 0,1мкф, и еще по 10,0мкф танталовые (желтенькие со старых материнских плат).
Для того чтобы показания влажности воздуха были корректными, его необходимо вынести за пределы помещения (на улицу), и соединить с платой кабелем (лучше экранированным), и конечно защитить от прямого попадания осадков, ведь кристалл датчика совсем открытый. Датчик давления выносить за пределы платы совсем необязательно.
Эта программа, конечно не эталон, но как вариант для начинающих вполне сгодится
Безусловно, можно добавить гашение незначащего нуля в индикаторе влажности, это несложно, можно покопаться и что-то еще поправить, ведь совершенству нет предела.
Я предоставляю читателям полную свободу действий по улучшению кода.
Статья рассчитана на людей, которые любят что-то создавать своими руками, именно для души, и морального удовлетворения.
Замечание: Коммерческое использование материалов данной статьи запрещено!
Код написан в CodeWizardAVR V2.04.4a
Плата разведена в Sprint-Layout 5.0
Схема нарисована в Splan7.0.0.8_portable_rus
Схема барометра для измерения атмосферного давления построена с использованием датчика давления MPXHG6115. Сам датчик обеспечивает на его выходе напряжение, пропорциональное давлению воздуха. Рабочий диапазон перекрывает атмосферное давление (90 - 110 кПа) на уровне моря. Минимальное рабочее давление воздуха датчика 15 кПа, что позволяет использовать его даже в горной области. Для этого, правда, нужно пересчитать резисторы на его плате. Для атмосферного давления в районе недалеко от уровня моря диапазон выходных напряжений датчика составляет 3.625 - 4.55 вольт. В аналоговой части схемы (затененная на схеме) на выходе формируется линейное напряжение диапазона 0 - 5 В, которое находится в нормальном диапазоне микроконтроллерного АЦП. Сопоставление выполняется с помощью двух ОУ. Левая (на схеме) обеспечивает оптимальное сопротивление нагрузки для датчика (51 кОм) и инвертирует опорноео напряжение около 2.5 В. Опорное напряжение получается с помощью делителя напряжения, состоящего из двух резисторов 11.5 к (точность 1%). Правая ОУ обеспечивает необходимое масштабирование напряжения и начальную установку в 0. Рекомендуем использовать сдвоенный OPA2374.
Датчик масштабирования и аналоговый усилитель собран на небольшой печатной плате. Он подключается к основной плате с помощью 3-х проводов. Тест схема состоит из микроконтроллера и ЖК-модуль с интерфейсом, смонтированный на ее задней стороне. Интерфейсная карта устанавливает все связи с PIC, используя только два провода и его программное обеспечение реализует упрощенную версию стандартного интерфейса I2C. Программа контроллера PIC16F84 присваивает ее ввод пин-RC3 на вход АЦП. Он просто вычисляет давление в зависимости от входного напряжения в соответствии с формулой, преобразует его в двоично-десятичный код и выдает на экран.
Краткое содержание журнала "Радио" №1:
Индикатор КЗ витков в катушках с ферромагнитными магнитопроводами.
Устройство предназначено для проверки на наличие короткозамкнутых витков обмоток различных электротехнических устройств - трансформаторов, машин постоянного и переменного тока, магнитных усилителей и т. д.
Повышающий регулятор мощности паяльника.
Предлагаемый прибор предназначен для регулирования мощности паяльника и других нагревательных приборов мощностью до 100 Ватт. Его можно использовать так же для питания осветительных приборов с лампами накаливания такой же мощности при пониженном напряжении в сети.
Имитатор помех для проверки сетевых фильтров.
Принципиальная схема и принцип работы оригинального устройства, которое можно использовать для сравнительной оценки эффективности LC-фильтров, предназначенных для работы в сети переменного тока 220 Вольт.
Светорегулятор с ДУ на ИК-лучах.
Представленный в статье светорегулятор предназначен для использования с лампами накаливания. Управляют им с помощью пульта дистанционного управления от любой бытовой аппаратуры. Устройство может быть полезно людям с ограниченными возможностями.
Светодиодный газонный светильник включает электроприборы.
В статье описана доработка автономного светодиодного газонного светильника для автоматического включения сетевых электроприборов, в частности освещения, в ночное время. При этом основная функция светильника сохраняется.
Переговорное устройство.
Это устройство предназначено для переговоров между двумя обычными телефонными аппаратами. Связь по двухпроводной линии обеспечивается на расстоянии до 1 км, если её сопротивление не превышает 500 Ом.
Индикатор уровня аудиосигналов на ИЛТ6–30М.
Автор статьи делится опытом по использованию индикаторов от кассетного магнитофона «Маяк МП-240С» в качестве двухканального индикатора уровня сигналов для усилителя ЗЧ.
Ампервольтметр для лабораторного блока питания.
Прибор предназначен для совместной работы с любым лабораторным блоком питания. Он не только показывает выходные напряжение и ток нагрузки, но и выполняет несколько дополнительных функций, делающих блок питания более надёжным.
Калибратор для осциллографа.
Предлагаемое устройство предназначено для калибровки амплитуды и длительности. Источник прецизионного напряжения 1,999 Вольт выполнен на регулируемом стабилизаторе напряжения LM317T, а калибратор длительности - на интегральном таймере ICM555IN.
Сетевой блок питания на основе солнечной батареи питания.
В статье описан оригинальный маломощный сетевой блок питания с гальванической развязкой от сети, в котором выходное напряжение создаётся солнечной батареей от газонного светильника, освещаемой гирляндой из 14-ти светодиодов белого цвета свечения, извлечённых из светодиодного фонаря.
Зарядные устройства на микросхемах стабилизаторов напряжения.
Подробное описание, принцип работы, а так же конструктивные особенности простых зарядных устройств, которые предназначены для зарядки свинцово-кислотных аккумуляторных батарей.
Чертежи, схемы и порядок сборки микроконтроллерного блока управления, который разработан и изготовлен взамен штатного блока управления электрического котла отопления «ЭВАН ЭПО-7,5/220 В». Он может быть применён и для управления другими электронагревательными приборами.
Автор статьи делится опытом по самостоятельному изготовлению несложного автомобильного стереоусилителя с импульсным преобразователем напряжения.
Генератор «нарисованного» сигнала.
Подробный обзор процесса изготовления генератора сигнала на основе микроконтроллера PIC16F873A-I/P, который способен генерировать сигнал, буквально нарисованный на экране графического дисплея с разрешением 128 х 64 пкс.
Устройство для экспериментов с Ni-Mh аккумуляторами типоразмеров АА и ААА.
Разработанное устройство позволяет выявить аккумуляторы, которые полностью исчерпали свой ресурс, а остальным продлить срок эксплуатации, подобрав для каждого оптимальный режим зарядки. Устройство выполнено на основе микроконтроллера ATmega8.
Предлагаемый инкубатор позволяет в автоматическом режиме выводить птенцов четырёх видов домашней птицы: кур, индеек, уток и гусей. Все исполнительные устройства в нём питаются постоянным напряжением 12 Вольт, что позволяет питать инкубатор в целом не только от бытовой сети 220 Вольт, но и от аккумуляторной батареи.
Управление электрическим отопительным котлом.
Окончание статьи опубликованной в журнале «Радио» №2 за 2014 год.
Блок управления ходовыми огнями.
Рубрика «Электроника за рулем» предлагает конструкцию электронного устройства, которое автоматически включает ходовые огни при работающем двигателе и отключает при включении ближнего или дальнего света фар.
Компактный автомобильный усилитель.
Питание мультиметров серии M-83x от одного аккумулятора.
В статье предложены варианты питания популярных мультиметров серии M-83x от одного Ni-Cd или Ni-MH аккумулятора типоразмера ААА или 2/3 ААА с помощью повышающего преобразователя.
Низковольтный автоматический инкубатор.
Окончание статьи опубликованной в журнале «Радио» №3 за 2014 год.
Радиосигнализатор для охотников.
Автор статьи делится опытом по самостоятельному изготовлению оригинального устройства, которое сигнализирует по радиоканалу о движении зверя в контролируемой зоне.
Ловушка для насекомых.
Предлагаемое устройство позволяет существенно снизить количество летающих насекомых-вредителей. Несколько ловушек, размещённых на приусадебном участке, позволяют полностью отказаться от «химии».
Система охраны автомобиля со спутниковым слежением за координатами и передачей оповещений по каналу GSM.
В статье представлена оригинальная конструкция охранной системы автомобиля, в которой использованы готовые модули, имеющие богатый набор функций и конструктивное исполнение, позволяющее вести монтаж обычным паяльником.
QRP-трансивер MA12.
Подробное описание, а так же конструктивные особенности телеграфного QRP-трансивера на диапазон 40 метров, разработанного немецким коротковолновиком DK1HE.
Стабилизация режима усилителей класса АВ.
В статье представлен способ автоматической регулировки напряжения смещения двухтактных усилителей для стабилизации тока, потребляемого усилителем при прохождении усиливаемого сигнала через ноль и в состоянии покоя.
Аудиоплейер форматов MP3 и Opus.
Автор статьи делится опытом по изготовлению самодельного портативного проигрывателя музыкальных файлов распространённых форматов с карты памяти microSD. Он собран на микроконтроллере STM32F407VGT6 в корпусе от сотового телефона NOKIA 1100.
Подробное описание, принцип работы, а так же конструктивные особенности матричного светодиодного дисплея на восемь знакомест. Он может работать с различными источниками информации, получая от них данные для отображения по интерфейсу TWI (PC).
Анализатор концентрации угарного газа.
Предлагаемый прибор выполнен на трёх микросхемах и пяти транзисторах. Датчик газа - электрохимический с жидким электролитом TGS5042, визуальный индикатор - трёхразрядный светодиодный LTD5122.
Стабилизированный преобразователь напряжения на микросхеме YX8018.
Преобразователь предназначен для питания различных электронных устройств, требующих напряжения питания 2…5 Воль от одного гальванического элемента или Ni-Cd (Ni-MH) аккумулятора.
Термометр повышенной точности с датчиком DS18S20.
Предлагается устройство измерения температуры, выполненное на микроконтроллере ATmega8515 и датчике температуры DS18S20, отличающееся простотой схемы и конструкции при повышенной точности измерения (дискретность отсчёта температуры - 0,1 град. Цельсия).
Питание мультиметра М-832 от двух аккумуляторов.
Автор статьи предлагает способ питания мультиметров серий 83x от двух Ni-MH аккумуляторов типоразмера АА большой ёмкости, что позволяет значительно продлить время работы приборов без выключения питания.
Генератор двух образцовых частот для синтезаторов вещательных передатчиков.
Генератор предназначен для формирования сигналов двух переключаемых стабильных частот. Он может быть использован в составе синтезаторов для индивидуального радиовещания при формировании как средневолновой вещательной сетки с шагом 9 кГц, так и коротковолновой с шагом 5 кГц.
Зарядка аккумуляторной батареи от элементов Пельтье.
Устройство выполнено на основе микроконтроллера ATmega88–20AU и содержит, кроме него, девять транзисторов.
Матричный светодиодный дисплей.
Окончание статьи опубликованной в журнале «Радио» №5 за 2014 год.
Регулируемый стабилизатор тока для питания мощных светодиодов.
Особенности конструкции и процесс сборки устройства, которое выполнено на интегральном стабилизаторе напряжения LM317T и транзисторе FMMT617 и предназначено для питания от источника напряжением 15 Вольт светодиодной сборки с номинальным напряжением 12 Воль и мощностью до 18 Ватт.
Регулируемый блок питания.
Принципиальная схема и принцип работы самодельного блока питания, который выполнен на основе унифицированного понижающего трансформатора ТПП-251–220–50. Выходное напряжение блока - регулируемое в пределах 0…12 Вольт, ток нагрузки 0,3…0,8 Ампер.
Двухканальная стереофония - приближение к идеалу. О воспроизведении стереофонограмм через АС.
В статье представлен способ акустического воспроизведения стереофонических фонограмм, который позволяет без вмешательства в замысел звукорежиссёра избавиться от некоторых недостатков этого формата и полностью раскрыть его достоинства в разных помещениях.
УКВ диапазон в приёмниках «ВЭФ» и «Спидола».
Описание способа организации УКВ диапазона в радиоприёмниках серий «Спидола» и «ВЭФ» с применением микросхемы TEA5710.
Прибор для контроля ЭПС.
Прибор предназначен для измерения эквивалентного последовательного сопротивления в двух переключаемых интервалах: в первом можно проверять конденсаторы ёмкостью более 1 мкФ (пределы измерения ЭПС примерно от 1 до 30 Ом), во втором - более 10 мкФ (от 0,25 до 10 Ом).
Портативный MP3-плейер.
Особенности конструкции и процесс сборки портативного MP3-плейера, который позволяет воспроизводить MP3-файлы со скоростью цифрового аудиопотока до 256 Кбит/с и длительностью до 99 мин 59 с. Устройство собрано на основе микроконтроллера PIC18F4610-I/PT и шести микросхем.
Сварочный аппарат «Малютка».
Подробное описание, принцип работы, а так же конструктивные особенности малогабаритного сварочного аппарата, который позволяет производить сварочные соединения тонких металлических пластин, работать им как электрографом («карандашом»), а так же выполнять рисунки проводников макетных печатных плат на фольгированном стеклотекстолите.
Автоматический коммутатор сигналов.
Чертежи, схемы и порядок сборки не сложного электронного коммутатора, который обеспечивает одновременное переключение звуковых и видеосигналов от двух разных источников.
Генератор качающейся частоты с индикатором на ЖКИ.
В статье подробно описан процесс изготовления самодельного прибора, предназначенного для определения резонансной частоты колебательного контура или кварцевого резонатора, формы АЧХ усилительного тракта или фильтра в диапазоне частот от нескольких герц до десяти мегагерц.
Бегущая строка с вводом текста с помощью компьютерной клавиатуры.
Данное устройство разработано для демонстрации различных объявлений и предназначено для установки, например, на заднем стекле автомобиля.
Лабораторный блок питания из ИБП.
Автор статьи делится опытом по самостоятельному изготовлению лабораторного блока питания из неисправного или устаревшего источника бесперебойного питания.
Подробный обзор процесса изготовления несложного устройства, которое обеспечивает стабильность заданной регулятором температуры стержня электропаяльника при изменениях сетевого напряжения.
Часы-календарь на газоразрядных индикаторах.
Статья рассказывает о том, как своими руками сделать оригинальные часы, которые показывают текущее время и дату, обладают функциями будильника. Их особенность - использование газоразрядных цифровых индикаторов ИН-12.
Приставка к частотомеру для резонансных измерений.
Чертежи, схемы и порядок сборки самодельного устройства, которое предназначено для определения резонансных свойств катушек индуктивности, конденсаторов, а также определения ёмкости p-n переходов варикапов, диодов и транзисторов.
Преобразователь для питания цифрового мультиметра.
В статье предложен вариант преобразователя напряжения для питания мультиметра от одного гальванического элемента, а так же Ni-Cd или Ni-MH аккумулятора.
Стабилизатор эффективного значения напряжения на микроконтроллере PIC16F684.
Особенности конструкции и процесс сборки оригинального прибора, который предназначен для ступенчатой регулировки эффективного значения напряжения, подаваемого на нагревательные приборы и лампы накаливания, и его стабилизации при колебаниях напряжения в сети.
Блок индикации и управления для лабораторного блока питания и зарядного устройства на базе компьютерного БП.
Предлагаемый микроконтроллерный блок индикации и управления можно подключить к любому компьютерному блоку питания, в котором используется микросхема TL494 или её аналог, предварительно доработав этот блок по рекомендациям статьи.
Ёмкостный измеритель уровня жидкости.
В статье представлено описание устройства, которое измеряет уровень жидкости ёмкостным методом. Он основан на измерении электрической ёмкости между двумя электродами, помещёнными в резервуар с жидкостью, которая покрывает их в большей или меньшей степени.
Зависимое включение электроприборов.
Автор статьи предлагает свой вариант прибора, который автоматически подаёт питание на ведомое устройство при включении ведущего.
Формирователь сигналов для сабвуфера.
Автор статьи предлагает весьма простое и оригинальное схемное решение для достижения эффективных регулировок при формировании сигналов для сабвуфера.
Маломощный источник высокого напряжения.
Представленный источник высокого напряжения содержит релаксационный генератор на симисторе и накопительном конденсаторе, импульсный высоковольтный трансформатор и выпрямитель по схеме удвоения напряжения. Питается устройство от сети через балластный конденсатор.
Регулируемый блок питания с защитой.
Конструкция самодельного лабораторного блока питания, в котором предусмотрена программная установка порогов выходного напряжения и тока, превышение которых невозможно не только в результате наиболее вероятных неисправностей блока, но и при неосторожном воздействии на его оперативные органы регулировки.
Стабилизатор температуры жала паяльника.
В статье представлено доступное для повторения устройство, предназначенное для поддержания оптимальной температуры жала паяльника путём измерения сопротивления нагревателя во время кратковременных отключений его от сети.
Простой регулятор мощности.
Устройство предназначено для регулирования мощности в нагрузке, обладающей большой инерционностью. Способ регулирования - изменение числа периодов подаваемого на нагрузку питающего напряжения.
Автоматизация смывного бачка.
Предлагаемое устройство реализует автоматическое, без какого-либо ручного вмешательства, управление смывным бачком и вентиляцией в туалете.
Люстра предназначена для общего освещения жилой комнаты или кухни площадью 10…14 м2 и создания в ней декоративной цветной подсветки. Яркостью освещения и световыми эффектами управляют с помощью ИК пульта ДУ от телевизора.
Сварочный аппарат с вольтодобавкой и плавной регулировкой тока.
В статье представлено описание простого в изготовлении и надёжного в работе сварочного аппарата. Он позволяет выполнять сварку как постоянным, так и переменным током, причём в обоих случаях возможна ступенчатая и плавная регулировка.
Устройство управления аквариумом.
Устройство измеряет температуру воды датчиком DS18B20, причём есть возможность подключить два датчика и стабилизировать температуру по среднеарифметическому значению их показаний. Оно так же рассчитано на подключение светодиодов, которые подсвечивают аквариум.
СДУ с микроконтроллером ATtiny2313 на 16 гирлянд.
СДУ разработана в двух вариантах. Первый управляет только расположенными на его плате светодиодами и предназначен для разработки и отладки программ световых эффектов. Микроконтроллер с отлаженной программой может быть перенесён на плату второго варианта СДУ, к которому можно подключить 16 осветительных приборов, питающихся от сети 220 Вольт.
Светодиодная люстра «Радуга».
Окончание статьи опубликованной в журнале «Радио» №10 за 2014 год.
Двухполярный преобразователь напряжения.
Принципиальная схема и принцип работы прибора, который построен на микросхеме NSP1400ASN50T1, питается от одного гальванического элемента или аккумулятора и обеспечивает на выходе напряжение +5 и –5 Вольт.
Устройство управления вентилятором в лабораторном блоке питания.
Устройство управления выполнено на основе интегрального стабилизатора напряжения KA78R12L-TF4-T, особенностью которого является возможность его включения и выключения внешним сигналом. В данном случае он питает электродвигатель вентилятора, который включается при достижении температурой внутри блока питания заранее установленного значения.
Предусилители и сумматоры на микросхемах TL064.
В статье предложены варианты предварительных усилителей ЗЧ на основе экономичной микросхемы счетверённых ОУ, пригодных для применения в устройствах с батарейным или универсальным питанием.
Пробник для проверки оксидных конденсаторов.
Принципиальная схема и принцип работы самодельного пробника, в котором отсутствует стрелочный индикатор. Его функции выполняет линейка светодиодов, по длине свечения которой можно оценить эквивалентное последовательное сопротивление (ЭПС) оксидных конденсаторов.
Встраиваемый измеритель тока и напряжения на PIC12F675.
Предлагаемое устройство предназначено для установки в различные регулируемые блоки питания. Оно отображает на своих светодиодных индикаторах выходное напряжение блока и ток его нагрузки.
Умывальник с бесконтактным управлением.
Описание часов.
Возникла необходимость обновить будильник в спальне. Для переделки использовались китайские часы VST-716. Из недостатков, присущих им: мерцание индикатора; цвет индикатора в моей модели был раздражающий красный; для ночи яркость индикатора слишком, для дня недостаточная; и самое главное, хотя и предусмотрена работа от батареек, но это только работа часов, чтобы не сбились, индикатор и будильник не работают. Ну и еще - скучные.
При вскрытии выяснил, что динамическая индикация идет с частотой сети (отсюда мерцания). Индикатор "урезанный", то есть в неиспользуемых сегментах светодиоды отсутствуют. Коммутация для динамики мягко говоря странная и заложена конструкцией индикатора. Пришел к выводу, что кроме корпуса и кнопок (после переделки) и использовать ничего не получится. Поэтому решил кардинально все переделать.
1. Функции.
1.1. Часы, формат отображения времени 24-х часовый, часы:минуты.
1.2. Цифровая коррекция точности. Возможна ежесуточная коррекция ±25 сек. Установленное значение в 1 час 0 минут 30 сек будет прибавлено/вычтено из текущего времени.
1.3. Будильник. В заданное время (установка п. 2.2.1) в течении одной минуты раздаются короткие двойные сигналы. Отключить звук досрочно можно нажатием на кнопку ALARM . Когда работа будильника разрешена (переключатель сзади часов в положении On ), при отображении времени в младшем разряде индицируется точка. Если индикатор был отключен, то при срабатывании будильника включается автоматическая регулировка яркости.
1.4. Термометр. Диапазон измеряемой температуры -55,0 ÷ 125,0 о С. Если температура выше +99,9 или ниже -9,9 о С десятые доли градуса не отображаются. В случае ошибки в работе датчика на индикатор выводятся прочерки.
1.5. Барометр. Измерение атмосферного давления в мм рт. ст.
1.6. Индикация. Поочередная, смена индикации анимированная. Время индикации устанавливается в настройках п.2.2.3. Нажатием на кнопку MINUS производится ручной выбор выводимой информации. Нажатие на кнопку SET переводит часы в режим автоматической смены информации.
1.7. Использование энергонезависимой памяти микроконтроллера для сохранения настроек при отключении питания.
1.8. Ручная или автоматическая регулировка яркости индикатора в зависимости от освещенности.
Выбор режима яркости производится в основном режиме кнопкой PLUS по кругу: индикатор отключен - автоматическая регулировка яркости - ручной режим регулировки яркости.
Пределы регулировки яркости в автоматическом режиме и уровень яркости в ручном режиме задаются в настройках п. 2.2.4.
1.9. Работа от автономного источника питания (две батарейки “AAA”).
2. Настройка.
2.1. При включении питания часы в основном режиме.
2.2. Нажатием на кнопку MENU производится вход в режим настроек и выбор группы параметров для установки. В пределах группы выбор параметра для установки производится кнопкой SET . По-очереди доступны для установки:
2.2.1. Группа ALAr :
Минуты срабатывания будильника;
Часы срабатывания будильника.
2.2.2. Группа CLOC :
Секунды (обнуляются при нажатии на кнопки PLUS или MINUS );
Величина коррекции. В старшем разряде символ "с ".
2.2.3. Группа diSP :
Время индикации текущего времени. В старших разрядах символы "tc ". Диапазон установки 0÷99 сек. Если установлен 0, то время отображаться не будет;
Время индикации температуры. В старших разрядах символы "tt ". Диапазон установки 0÷99 сек. Если установлен 0, то температура отображаться не будет;
Время индикации давления. В старших разрядах символы "tP ". Диапазон установки 0÷99 сек. Если установлен 0, то давление отображаться не будет;
Выбор скорости анимации. В старшем разряде символ "P ". Диапазон установки 0÷99. Одна единица соответствует примерно 2 мсек, чем выше величина, тем медленнее идет анимация.
2.2.4. Группа LiGH :
Минимальный порог яркости для автоматического режима. В старших разрядах символы "L_ ".
Максимальный порог яркости для автоматического режима. В старших разрядах символы "L¯ ".
Уровень яркости в ручном режиме. В старших разрядах символы "L- ".
2.3. Устанавливаемый параметр мигает.
2.4. Удержанием кнопок PLUS /MINUS производится ускоренная установка параметра.
2.5. Через ~10 сек от последнего нажатия на кнопки часы перейдут в основной режим работы, а новые параметры запишутся в энергонезависимую память.
3. Работа от автономного источника питания.
3.1 При отсутствии основного питания часы продолжают свою работу, если установлены батарейки.
3.2 При питании от батареек индикация отключается, будильник остается в работе.
3.3 При срабатывании будильника в течении минуты раздаются двойные звуковые сигналы, мигает индикатор с отображением времени. Отключение звука производится нажатием на кнопку ALARM или переключателем сзади часов в положение Off .
3.4 Кратковременно (~4 сек) включить индикацию можно нажав на кнопку ALARM . В этом режиме доступны просмотр и установка параметров.
3.5 При работе от батареек измерение температуры и давления не производится.
3.6 Яркость индикатора устанавливается в ручной режим.
4. Примечания.
1. Для минимального и максимального порогов яркости диапазон установки 0 ÷ 99, но программой вводятся ограничения: минимальный не может быть больше либо равным максимальному и наоборот.
2. При установке параметров яркости информация на индикаторе отображается с выбранной величиной яркости, кроме случая, когда часы работают от батареек.
3. Необходимо соизмерять скорость анимации и время отображения информации. Если выбрана медленная анимация и малое время отображения, то может оказаться, что информация не успевает полностью обновиться до очередной смены.
5. Особенности схемы.
1. Если предполагается использовать функцию автоматической регулировки яркости индикатора, то вместо RV1 устанавливается фоторезистор. А значение резистора R17 следует подобрать для получения нужной чувствительности системы.
2. Датчик температуры может работать и по 2-х проводной схеме подключения. Если планируется измерять температуру в помещении, где установлены часы, то датчик все равно следует выносить за корпус часов.
3. Пищалка BUZ1 должна быть со встроенным генератором. В зависимости от тока потребления, возможно, придется установить усилитель (транзисторный ключ).
4. Индикатор - 4 одноразрядных 0.8" SM610806B/8, общий анод, синий. Яркости более, чем достаточно.
5. При прошивке МК следует установить FUSE для работы от внутреннего тактового генератора частотой 8 МГц. Пример установки FUSE для программы CVAVR на скриншоте.
6. Датчик давления GY-65.
7. В проекте (это по сути уже схема) не показаны выводы питания микросхем.
8. Питаются часы от внешнего источника стабилизированного напряжения +5V, ток потребления около 30 мА. В моем случае используется зарядное устройство от мобильного телефона. Резервное питание - два элемента "AAA".
В архиве набор файлов: прошивка, проект в Proteus для симуляции, два файла Proteus, по которым строились печатки, описание, фото внешнего вида. Печатные платы в статью не выкладываю, так как при разработке допустил ряд ошибок и пришлось вносить некоторые изменения уже на плате. Кроме того, плата сделана именно под этот корпус. Если кому надо - пишите, выложу в форме. По случаю сфотографирую и внутреннее устройство часов.
Для обсуждения создана в форуме.
