В описываемом термометре температура отображается на графическом дисплее Nokia 3310 в цифровом и аналоговом виде. Типичные графические дисплеи с организацией 128×64 пикселей имеют большие размеры и потребляют относительно много электроэнергии. Поэтому представленная схема использует небольшой дисплей мобильного телефона Nokia 3310. Этот дисплей имеет структуру 84×48 пикселей, имеет небольшой размер и поэтому хорошо подходит для этого приложения. Вся схема питается от 3 В, поэтому можно использовать батарейки CR2016, CR2525 или CR2032.

Параметры:

• Размеры платы: 41х37 мм
• Питание: 3…3,3 В
• Потребление тока: 0,2…0,8 мА
• Разрешение экрана: 84×48 пикселей
• Режим отображения: нормальный/инверсный
• Диапазон измерения датчика: –55…+125°С
• Диапазон цифрового индикатора: –55…+125°С
• Диапазон аналогового индикатора: 0…+32°C
• Разрешение измерения: 0,1°C

Изображение отображаемой температуры в нормальном и инверсном режиме показано на рис. 1.

Рис. 1. Отображение температуры в нормальном и инверсном режиме

Принципиальная схема термометра представлена на рис. 2. Элементом управления всем устройством является МК PIC12F6xx.

Рис. 2. Принципиальная схема термометра

В схеме используется микроконтроллер (МК) PIC12F675, но также можно использовать МК PIC12F629. В зависимости от типа МК выбрается соответствующая программа.
МК тактируется от внутреннего RC-генератора. Для измерения температуры используется датчик DS18B20. МК связывается с ним по шине 1Wire, благодаря чему процессор получает значение измеренной температуры непосредственно в цифровом виде. Для обмена данными необходим только один вывод порта.
Микросхема DS18B20 может питаться напрямую от линии связи. За счет того, что она находится на плате, она питается напрямую от батарейки.

Для отображения температуры был выбран графический дисплей, поддерживаемый последовательной шиной. Используемый дисплей имеет встроенный контроллер PCD8544, позволяющий управлять всеми пикселями дисплея. Однако в нем нет генератора символов, поэтому все символы создаются программой. Перемычка JP1 используется для изменения режима отображения: нормальный/инверсный. Питание термометра осуществляется напряжением, подаваемым на разъем CON1.

 

Монтаж

Термометр собран на односторонней плате, вид которой показан на рис. 3.

Рис. 3. Печатная плата термометра

В Sprint Layout имеется ещё вторая плата на СМД элементах (кроме МК):

Вся схема состоит из нескольких элементов, поэтому её монтаж не вызывает проблем.

Перед программированием контроллера прочтите запрограммированное на заводе значение калибровки генератора – последнюю ячейку памяти EEPROM. Это значение должно быть воссоздано во время программирования.

В зависимости от применения датчик температуры может быть размещен непосредственно на плате или вынесен кабелем к точкам измерения температуры. При пайке элементов следите за тем, чтобы площадки для пайки как можно меньше выступали над поверхностью платы. Это необходимо, поскольку дисплей установлен со стороны дорожек и слишком выступающие площадки с пайкой не позволят прикрепить его разъем к плате.

Дисплей устанавливается последним. Поскольку у него нет специальных держателей для крепления к плитке, проще всего приклеить его. Для этого подойдет клей — расплав. После склеивания все будет представлять собой компактную конструкцию. При сборке дисплея проверьте, все ли контакты разъема прочно закреплены на дорожках платы. После окончания монтажа устройства можно подключить холдер (держатель ) с батарейкой к разъему CON1. На дисплее будет отображаться текущее значение температуры в цифровом и аналоговом виде.

Внешний вид:

Elektronika Praktyczna 3/2007

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
U1	МК PIC 8-бит	PIC12F629	1
U1	МК PIC 8-бит	PIC12F675	1
U2	Датчик температуры	DS18B20	1
Lcd	LCD-дисплей		1
R1	Резистор	10 кОм	1	0,25
С1	Электролитический конденсатор	4.7 мкФ 6В	1
С2	Электролитический конденсатор	4.7 мкФ 6В	1
С3	Конденсатор	0.1 мкФ	1
	Вариант СМД
R1	Резистор	10 кОм	1	0805
С1	Конденсатор	4.7 мкФ	1
С2	Конденсатор	4,7мкФ	1
С3	Конденсатор	0.1 мкФ	1