Портативний термометр

В описуваному термометрі температура відображається на графічному дисплеї Nokia 3310 в цифровому та аналоговому вигляді. Типові графічні дисплеї з організацією 128x64 пікселів мають великі розміри та споживають відносно багато електроенергії. Тому представлена схема використовує невеликий дисплей мобільного телефону Nokia 3310. Цей дисплей має структуру 84x48 пікселів, має невеликий розмір і тому добре підходить для цього застосування. Вся схема живиться від 3 В, тому можна використовувати батарейки CR2016, CR2525 або CR2032.

Параметри:

• Розміри плати: 41х37 мм
• Живлення: 3...3,3 В
• Споживання струму: 0,2...0,8 мА
• Роздільна здатність екрану: 84x48 пікселів
• Режим відображення: нормальний/інверсний
• Діапазон вимірювання датчика: –55...+125°С
• Діапазон цифрового індикатора: –55...+125°С
• Діапазон аналогового індикатора: 0...+32°C
• Роздільна здатність вимірювання: 0,1°C

Зображення відображеної температури в нормальному та інверсному режимі показано на рис. 1.

Рис. 1. Відображення температури в нормальному та інверсному режимі

Принципова схема термометра представлена на рис. 2. Елементом керування всім пристроєм є МК PIC12F6xx.

Рис. 2. Принципова схема термометра

В схемі використовується мікроконтролер (МК) PIC12F675, але також можна використовувати МК PIC12F629. В залежності від типу МК обирається відповідна програма.
МК тактується від внутрішнього RC-генератора. Для вимірювання температури використовується датчик DS18B20. МК зв'язується з ним по шині 1Wire, завдяки чому процесор отримує значення виміряної температури безпосередньо в цифровому вигляді. Для обміну даними необхідний тільки один вивід порта.
Мікросхема DS18B20 може живитися безпосередньо від лінії зв'язку. Завдяки тому, що вона знаходиться на платі, вона живиться безпосередньо від батарейки.

Для відображення температури був обраний графічний дисплей, підтримуваний послідовною шиною. Використовуваний дисплей має вбудований контролер PCD8544, що дозволяє керувати всіма пікселями дисплея. Однак у ньому немає генератора символів, тому всі символи створюються програмою. Перемичка JP1 використовується для зміни режиму відображення: нормальний/інверсний. Живлення термометра здійснюється напругою, поданою на роз'єм CON1.

Монтаж

Термометр зібрано на односторонній платі, вигляд якої показаний на рис. 3.

Рис. 3. Друкована плата термометра

В Sprint Layout є ще друга плата на СМД елементах (крім МК):

Вся схема складається з кількох елементів, тому її монтаж не викликає проблем.

Перед програмуванням контролера прочитайте запрограмоване на заводі значення калібровки генератора – останню клітинку пам'яті EEPROM. Це значення повинно бути відтворене під час програмування.

В залежності від застосування датчик температури може бути розміщений безпосередньо на платі або винесений кабелем до точок вимірювання температури. При паяні елементів стежте за тим, щоб площадки для пайки якомога менше виступали над поверхнею плати. Це необхідно, оскільки дисплей встановлений зі сторони доріжок і занадто виступаючі площадки з пайкою не дозволять прикріпити його роз'єм до плати.

Дисплей встановлюється останнім. Оскільки у нього немає спеціальних тримачів для кріплення до плитки, простіше всього приклеїти його. Для цього підійде клей - розплав. Після склеювання все буде представляти собою компактну конструкцію. При складанні дисплея перевірте, чи всі контакти роз'єму міцно закріплені на доріжках плати. Після закінчення монтажу пристрою можна підключити холдер (тримач) з батарейкою до роз'єму CON1. На дисплеї буде відображатися поточне значення температури в цифровому та аналоговому вигляді.

Зовнішній вигляд:

Elektronika Praktyczna 3/2007

Список радіоелементів