Этот термометр работает в диапазоне температур от -50,0 до 99,9 градусов или в другой версии программного обеспечения до +125 градусов. Проект разрабатывался для измерения температуры в аквариуме, но может успешно найти множество других применений. На плате так же предусмотрено место для двух дополнительных кнопок и дополнительного разъема. При изменении программного обеспечения устройство можно использовать в качестве обычного термостата или более сложного регулятора температуры. Система построена на микроконтроллере AT89C2051 и популярном, широко известном датчике DS18B20, что значительно упростило разработку и уменьшило размеры устройства. Также без особых трудностей может быть использован микроконтроллер ATtiny2313, в этом случае понадобится внесение небольших изменении в схему и программу.
Описание схемы
Принципиальная схема термометра приведена ниже:
Сердцем устройства является микроконтроллер U2 (AT89C2051) с кварцевым резонатором X1 (12 МГц) с обвязкой из двух конденсаторов C4 (33 пФ) и C5 (33 пФ). Конденсатор C3 (1 мкФ) необходим для дополнительной защиты линии RESET от внешних помех, а C1 (220 мкФ) фильтрует напряжение питания. Разъем Zas предназначен для подключения питания 5В . Резисторы R9-R16 (330 Ом) ограничивают ток через сегменты дисплея. Транзисторы T1 — T3 (BC557B) с резисторами R1-R6 (3,3 кОм) управляют анодами дисплея.
Изготовление
Все материалы для создания термометра вы найдете в архиве в конце статьи. Монтаж элементов производится от маленьких до самых больших. Для крепления дисплея хорошо бы припаять кусочек панельки DIP40, а так же панельку DIP20 для микроконтроллера. Со стороны меди припаивается SMD резистор 4.7 кОм для 1-Wire (9 ножка U2 ) к положительному выводу источника питания. Разъем GP1 в базовой версии используется для подключения светодиодной сигнализации отрицательной температуры (катод к МК, анод к VCC), если вы хотите использовать эту ножку в других целях то уберите в программе строчку:
P3.7 = Not Minus
Корпус может быть сделан из кусочка ламината. Плата термометра крепится к передней панели с помощью двух винтов.
Для того, чтобы применить в проекте микроконтроллер ATtiny2313, не устанавливайте конденсатор C3, а конденсаторы C4 и C5 должны иметь значение 22 пФ.
Программное обеспечение
Программное обеспечение было написано в демо-версии среды BASCOM 8051 от MCS electronics. Исходный код вы найдете в архиве в конце статьи.
Фьюз-биты
Фотографии
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
|---|---|---|---|---|---|---|
| U2 | МК AVR 8-бит | AT89C2051 | 1 | Или ATtiny2313 | ||
| U3 | Датчик температуры | DS18B20 | 1 | |||
| T1-T3 | Биполярный транзистор | BC557B | 3 | |||
| W1 | Светодиодный 7-сегментный индикатор | AT5636BG-B | 1 | Или с аналогичной распиновкой | ||
| X1 | Кварц | 12 МГц | 1 | |||
| R1-R6 | Резистор | 3.3 кОм | 6 | |||
| R9-R16 | Резистор | 330 Ом | 8 | |||
| С1 | Электролитический конденсатор | 220 мкФ | 1 | |||
| С3 | Конденсатор | 1 мкФ | 1 | |||
| C4, C5 | Конденсатор | 33 пФ | 2 | В случае с Attiny2313 — 22 пФ | ||
| Резистор | 4.7 кОм | 1 | SMD. На схеме не указан | |||
| Панель | DIP-40 | 1 | Для индикатора | |||
| Панель | DIP-20 | 1 | Для контроллера | |||
| Кнопка тактовая | 2 | Только для термостата (на схеме не обозначены) | ||||