принцип работы цифрового устройства, простые схемы

Перейти к содержанию

Search for:

На чтение 9 мин. Просмотров 19.7k. Опубликовано 21.02.2019

Содержание

1. Суть устройства
2. Принцип работы
3. Особенности изготовления
4. Простой термометр
5. Цифровая схема
6. Использование микроконтроллера
7. Точный термометр

На замену не совсем удобным аналоговым измерителям температуры, в основе работы которых лежит свойство жидкости расширяться и сжиматься, промышленность предложила дискретные устройства. Эти совсем несложные приборы обладают рядом неоспоримых преимуществ. Купить измеритель можно практически в любом магазине бытовой или климатической техники, но гораздо интереснее изготовить электронный термометр с выносным датчиком своими руками.

Суть устройства

Термометр, разговорный аналог — градусник, предназначен для измерения температуры окружающей среды. Первое устройство было изобретено в 1714 году немецким физиком Д. Г. Фаренгейтом. В основе своей конструкции он использовал прозрачную запаянную колбу, внутри которой находился спирт. После в качестве жидкости учёный применил ртуть. Но шкала аналогового измерителя, существующая и по сей день, была разработана лишь только через 30 лет шведским астрономом и метеорологом Андерс Цельсием. За начальные точки он предложил взять температуру тающего льда и кипения воды.

Интересным фактом является то, что изначально числом 100 была отмечена температура таяния льда, а за ноль взята точка кипения. Впоследствии шкалу «перевернули». По некоторым мнениям это сделал сам Цельсий, по другим — его соотечественники ботаник Линней и астроном Штремер.

Вскоре изготовление ртутных измерителей было широко налажено производством в промышленных масштабах. Со временем ртуть из-за своей ядовитости была заменена на спирт, а затем и вовсе был предложен новый тип устройства — цифровой. Сегодня, пожалуй, градусник стал неотъемлемым атрибутом любого жилища. По совету Всемирной организации здравоохранения была принята Минаматская конвенция, направленная на постепенный вывод из обихода ртутных градусников. Согласно ей в 2022 году использование ртути в измерителях будет полностью прекращено.

Поэтому из-за своих отличных характеристик термометр с цифровой схемой практически не имеет конкурентов. Предлагаемые в продаже спиртовые приборы проигрывают ему по точности и удобству восприятия данных.

Электронные модели могут располагаться в любом месте, ведь в контролируемом помещении необходимо расположить только небольшой датчик, подключённый к устройству. Этот тип используется во многих технологических процессах промышленности, например, строительных, аграрных, энергетических. С их помощью контролируется:

• температура воздуха в производственных и жилых зданиях;
• проверка нагрева сыпучих продуктов;
• состояние вязких материалов.

Принцип работы

Перед тем как непосредственно приступить к изготовлению электронного термометра, следует разобраться в принципе его действия и определиться, из каких узлов будет состоять конструкция. Промышленно выпускаемые электронные градусники различаются по своим размерам и назначению. Но все они построены на однотипном принципе действия.

Проводимость материала изменяется в зависимости от температуры окружающей среды. Основываясь на этом и проектируется схема электронного градусника. Так, чаще всего в конструкции применяется термопара. Это электронный прибор, стоящий из двух сваренных между собой металлов. На поверхности каждого из них имеется контактная площадка, подключённая к измерительной схеме. При нагревании или охлаждении контактов возникает термоэлектродвижущая сила, появление и изменение которой регистрируется платой электроники.

В устройствах нового поколения вместо термочувствительного элемента используется кремниевый диод. Полупроводниковый радиоэлемент, у которого наблюдается зависимость вольт-амперной характеристики от температурного воздействия. Иными словами, при прямом включении (направление тока от анода к катоду) значение падения напряжения на переходе изменяется в зависимости от нагрева полупроводника.

Обработанные данные выводятся на дисплей, с которого уже визуально снимаются пользователем. Цифровые градусники позволяют измерять изменения температуры в диапазоне от -50 ° С до 100 ° С.

Всего же в конструкции простого термометра можно выделить пять блоков:

1. Датчик — устройство, изменяющее свои параметры в зависимости от величины воздействующей на него температуры.
2. Измерительные провода — используются для выноса датчика и его расположения в различных местах, требующих контроля над температурой. Чаще всего это небольшого сечения в диаметре проводники, даже необязательно экранированные.
3. Плата электроники — содержит блок анализатора, фиксирующий изменения приходящего от датчика сигнала, а затем передающий его на экран.
4. Дисплей — монохромный или цветной экран, предназначенный для отображения данных об измеренной температуре.
5. Блок питания — собирается на типовых для радиоэлектроники интегральных микросхемах. Используется для стабилизации и преобразования питания, подающегося на все узлы платы.

Особенности изготовления

Человеку, увлекающемуся радиолюбительством, сделать электронный термометр своими руками по схеме не доставит трудностей, но в то же время обычному потребителю понадобится иметь хотя бы навыки паяния. Сегодня существует довольно много различных схем, отличающихся как сложностью повторения, так и дефицитностью радиодеталей.

При выборе схемы учитывают характеристики, которые она сможет обеспечить будущему измерительному устройству. В первую очередь — это диапазон измеряемых температур, а во вторую – погрешность. Конструктивно можно собрать проводную и беспроводную модель. При сборке второго типа используется радиомодуль, значительно удорожающий изделие.

Из-за использования чувствительных специализированных микросхем собирать навесным монтажом схему вряд ли получится. Поэтому предварительно изготавливается печатная плата. Делать её лучше из одностороннего фольгированного стеклотекстолита методом «лазерно-утюжной технологии».

Суть метода заключается в том, что с помощью, например, Sprint Layout, рисуется печатная схема устройства и распечатывается в зеркальном отображении в масштабе 1:1 на лазерном принтере. Затем, приложив отпечатанный рисунок изображением вниз к фольгированному слою, проглаживают чертёж разогретым утюгом. Из-за особенностей тонера изображение линий перенесётся на стеклотекстолит. Далее плата погружается в ванную с реактивом, например, FeCl3.

В качестве индикатора можно использовать светодиодную матрицу, но лучше приобрести любой монохромный экран. Простой экран можно взять буквально за «копейки», например, подойдёт от старых системных блоков, выполненных в форм-факторе АТ. Если планируется конструкция с выносным датчиком, то неплохим вариантом будет использование шлейфа с диаметром проводника от 0,3 мм2, но в принципе подойдёт любой провод. При этом чем вынос датчика больше, тем большего сечения нужен и провод.

В схемотехнике некоторых термометров используются микроконтроллеры. Их применение позволяет упростить электрическую схему и повысить функциональность, но при этом требует навыков программирования и умения загружать прошивку. Для этого понадобится программатор, который можно также спаять самостоятельно, например, для LPT из пяти проводов.

Простой термометр

Конструкция простого термометра состоит всего из трёх деталей и тестера. В качестве датчика температуры в схеме используется LM35. Это интегральный прибор с калиброванным выходом по напряжению. Амплитуда на выходе датчика пропорциональна температуре. Точность измерений составляет 0,75° C. Запитывать интегральную микросхему можно как от однополярного источника, так и двухполярного. Предел измерений от -55 ° до 150° C.

В качестве мультиметра можно использовать стрелочный или цифровой прибор. К датчику согласно схеме подключают источник питания. Например, КРОНу или три соединённых последовательно пальчиковых батарейки. Измеритель же подключают к клеммам V и COM и переводят в режим измерения температуры. Потребление датчика при работе не превышает 10 мкА.

Диапазон измерения мультиметра устанавливается на два вольта. Отображённый на экране результат и будет соответствовать измеряемой температуре. Последняя цифра в числе обозначает десятые доли градуса.

При желании устройство можно сделать двухканальным. Для этого дополнительно необходимо будет изготовить механический или электронный переключатель.

Цифровая схема

Одна из самых простых схем состоит всего из нескольких элементов. В основе конструкции лежит использование датчика, выдающего значение температуры в цифровом коде. Стоимость термодатчика LM 335 не превышает 50 центов, при этом после калибровки его точность измерения составляет от 0,3 ° до 1,5° C. Датчик может измерять температуру от — 40 ° до 100° C. Выпускается он в двух корпусах — TO-92 и SOIC. В качестве аналога можно использовать отечественную микросхему К1019ЕМ1.

При монтаже длина соединительных проводов может достигать пяти метров. Калибровка схемы осуществляется изменением напряжения, подаваемым на вывод один. Необходимое значение рассчитывается по формуле:

Uвых = Vвых1 * T / To, где:

• Uвых – напряжение на выходе микросхемы;
• Uвых1 – напряжение на выходе при эталонной температуре;
• T и To – измеряемая и эталонная температура.

Напряжение, формирующее выходной сигнал, зависит от температуры, поэтому питание, подающееся на датчик, должно осуществляться от источника тока. Собирается он на двух транзисторах КТ209 и не требует дополнительных настроек. Максимальный ток питания не превышает 5 мА. Увеличение выходного напряжения на 10 мВ соответствует приросту температуры на один градус.

Использование микроконтроллера

Применение в схеме самодельного термометра микроконтроллера подразумевает использование программы, управляющей его работой. В качестве микросхемы применяется ATmega8, а датчика температуры — DS18B20.

В схеме используется небольшое число радиодеталей. Она несложная и не нуждается после сборки в какой-либо наладке. Напряжение питания микроконтроллера составляет пять вольт. Для его стабилизации используется микросхема L7805. Транзисторы можно использовать любые с NPN структурой. В качестве индикатора подойдёт трёхразрядный сегментный дисплей с общим катодом.

Температура устройством может изменяться в интервале от -55 ° до 125º С с шагом в 0,1º С. Погрешность измерения не превышает 0,5º С. Обмен данными между датчиком и микроконтроллером происходит по шине 1-Wire. При большом расстоянии выноса измерительной микросхемы DS18B20 от ATmega8 необходимо подобрать подтягивающее сопротивление. Распаять его лучше непосредственно на вывод датчика.

При программировании все установки микроконтроллера оставляются заводскими, и фьюзы не изменяются. Затем к собранному термометру можно добавить ещё один датчик, а также часы. Но для этого необходимо будет обладать знаниями в программировании, чтобы дописать программный код.

Точный термометр

Применение в качестве датчиков полупроводниковых диодов и транзисторов характеризуется сложностью калибровки показаний, что в итоге приводит к погрешности результата измерений. Поэтому для получения точного результата в качестве измерителя применяется бифилярно намотанная катушка из тонкого проводника, размещённая в цилиндре, имеющем размеры порядка 4х20 мм.

Основой конструкции является микросхема ICL707 и светящийся индикатор. Питание можно подавать от любого источника с выходной амплитудой 12 В. На DA3 собран нормирующий преобразователь, изменяющий своё выходное напряжение в зависимости от сигнала, поступаемого с датчика.

Настройка заключается в выставлении на 36 ноге микросхемы напряжения, равного одному вольту. Делается это с помощью резисторов R3 и R4. Вместо датчика подключают резистор на 100 Ом. Изменением сопротивления R14 устанавливают нули на цифровом индикаторе. После чего устройство готово к измерениям.

Adblock
detector

Цифровой термометр с выносным датчиком своими руками

Очень простой и достаточно точный термометр можно сделать, если у вас случайно завалялся старый стрелочный амперметр со шкалой мкА. Для этого потребуется батарейка и всего две детали. Температура измеряется датчиком LM Этот интегральный кремниевый датчик включает в себя термочувствительный элемент — первичный преобразователь температуры и схему обработки сигнала, выполненные на одном кристалле и заключенные в пластмассовый корпус, такой, как, например, у КТ ТО-

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Схема электронного термометра с выносным датчиком своими руками
• ТЕРМОМЕТР С ВЫНОСНЫМ ДАТЧИКОМ
• Цифровой термометр с выносным датчиком: схема и отзывы
• Please turn JavaScript on and reload the page.
• Термометр схема
• Автомобильные электронные термометры с выносным датчиком
• Цифровой термометр с выносным датчиком своими руками схема
• Точные данные о температуре за окном: электронный термометр с выносным датчиком

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Выносной датчик температуры.

Длина шнура и точность измерения?

Схема электронного термометра с выносным датчиком своими руками

На замену не совсем удобным аналоговым измерителям температуры, в основе работы которых лежит свойство жидкости расширяться и сжиматься, промышленность предложила дискретные устройства.

Эти совсем несложные приборы обладают рядом неоспоримых преимуществ. Купить измеритель можно практически в любом магазине бытовой или климатической техники, но гораздо интереснее изготовить электронный термометр с выносным датчиком своими руками. Первое устройство было изобретено в году немецким физиком Д.

В основе своей конструкции он использовал прозрачную запаянную колбу, внутри которой находился спирт. После в качестве жидкости учёный применил ртуть. Но шкала аналогового измерителя, существующая и по сей день, была разработана лишь только через 30 лет шведским астрономом и метеорологом Андерс Цельсием. За начальные точки он предложил взять температуру тающего льда и кипения воды.

Интересным фактом является то, что изначально числом была отмечена температура таяния льда, а за ноль взята точка кипения. Вскоре изготовление ртутных измерителей было широко налажено производством в промышленных масштабах. Со временем ртуть из-за своей ядовитости была заменена на спирт , а затем и вовсе был предложен новый тип устройства — цифровой.

Сегодня, пожалуй, градусник стал неотъемлемым атрибутом любого жилища. По совету Всемирной организации здравоохранения была принята Минаматская конвенция, направленная на постепенный вывод из обихода ртутных градусников. Согласно ей в году использование ртути в измерителях будет полностью прекращено. Поэтому из-за своих отличных характеристик термометр с цифровой схемой практически не имеет конкурентов.

Предлагаемые в продаже спиртовые приборы проигрывают ему по точности и удобству восприятия данных. Электронные модели могут располагаться в любом месте, ведь в контролируемом помещении необходимо расположить только небольшой датчик, подключённый к устройству.

Этот тип используется во многих технологических процессах промышленности, например, строительных, аграрных, энергетических.

С их помощью контролируется:. Перед тем как непосредственно приступить к изготовлению электронного термометра, следует разобраться в принципе его действия и определиться, из каких узлов будет состоять конструкция. Промышленно выпускаемые электронные градусники различаются по своим размерам и назначению. Но все они построены на однотипном принципе действия. Проводимость материала изменяется в зависимости от температуры окружающей среды. Основываясь на этом и проектируется схема электронного градусника.

Так, чаще всего в конструкции применяется термопара. Это электронный прибор, стоящий из двух сваренных между собой металлов. На поверхности каждого из них имеется контактная площадка, подключённая к измерительной схеме. При нагревании или охлаждении контактов возникает термоэлектродвижущая сила, появление и изменение которой регистрируется платой электроники. В устройствах нового поколения вместо термочувствительного элемента используется кремниевый диод. Полупроводниковый радиоэлемент, у которого наблюдается зависимость вольт-амперной характеристики от температурного воздействия.

Иными словами, при прямом включении направление тока от анода к катоду значение падения напряжения на переходе изменяется в зависимости от нагрева полупроводника. Обработанные данные выводятся на дисплей, с которого уже визуально снимаются пользователем. Датчик — устройство, изменяющее свои параметры в зависимости от величины воздействующей на него температуры.

Измерительные провода — используются для выноса датчика и его расположения в различных местах, требующих контроля над температурой. Чаще всего это небольшого сечения в диаметре проводники, даже необязательно экранированные. Плата электроники — содержит блок анализатора, фиксирующий изменения приходящего от датчика сигнала, а затем передающий его на экран. Дисплей — монохромный или цветной экран, предназначенный для отображения данных об измеренной температуре.

Блок питания — собирается на типовых для радиоэлектроники интегральных микросхемах.

Используется для стабилизации и преобразования питания, подающегося на все узлы платы. Особенности изготовления Человеку, увлекающемуся радиолюбительством, сделать электронный термометр своими руками по схеме не доставит трудностей, но в то же время обычному потребителю понадобится иметь хотя бы навыки паяния. Сегодня существует довольно много различных схем, отличающихся как сложностью повторения, так и дефицитностью радиодеталей.

При выборе схемы учитывают характеристики, которые она сможет обеспечить будущему измерительному устройству. Конструктивно можно собрать проводную и беспроводную модель. При сборке второго типа используется радиомодуль, значительно удорожающий изделие. Из-за использования чувствительных специализированных микросхем собирать навесным монтажом схему вряд ли получится.

Поэтому предварительно изготавливается печатная плата. Суть метода заключается в том, что с помощью, например, Sprint Layout, рисуется печатная схема устройства и распечатывается в зеркальном отображении в масштабе на лазерном принтере.

Затем, приложив отпечатанный рисунок изображением вниз к фольгированному слою, проглаживают чертёж разогретым утюгом.

Из-за особенностей тонера изображение линий перенесётся на стеклотекстолит. Далее плата погружается в ванную с реактивом, например, FeCl3. В качестве индикатора можно использовать светодиодную матрицу, но лучше приобрести любой монохромный экран. Если планируется конструкция с выносным датчиком, то неплохим вариантом будет использование шлейфа с диаметром проводника от 0,3 мм2, но в принципе подойдёт любой провод.

При этом чем вынос датчика больше, тем большего сечения нужен и провод. В схемотехнике некоторых термометров используются микроконтроллеры. Их применение позволяет упростить электрическую схему и повысить функциональность, но при этом требует навыков программирования и умения загружать прошивку. Для этого понадобится программатор, который можно также спаять самостоятельно, например, для LPT из пяти проводов. Простой термометр Конструкция простого термометра состоит всего из трёх деталей и тестера.

В качестве датчика температуры в схеме используется LM Это интегральный прибор с калиброванным выходом по напряжению. Амплитуда на выходе датчика пропорциональна температуре. Запитывать интегральную микросхему можно как от однополярного источника, так и двухполярного. В качестве мультиметра можно использовать стрелочный или цифровой прибор. К датчику согласно схеме подключают источник питания. Например, КРОНу или три соединённых последовательно пальчиковых батарейки.

Измеритель же подключают к клеммам V и COM и переводят в режим измерения температуры. Потребление датчика при работе не превышает 10 мкА. Диапазон измерения мультиметра устанавливается на два вольта.

Отображённый на экране результат и будет соответствовать измеряемой температуре. Последняя цифра в числе обозначает десятые доли градуса. При желании устройство можно сделать двухканальным. Для этого дополнительно необходимо будет изготовить механический или электронный переключатель. Одна из самых простых схем состоит всего из нескольких элементов.

В основе конструкции лежит использование датчика, выдающего значение температуры в цифровом коде. В качестве аналога можно использовать отечественную микросхему КЕМ1. При монтаже длина соединительных проводов может достигать пяти метров. Калибровка схемы осуществляется изменением напряжения, подаваемым на вывод один. Необходимое значение рассчитывается по формуле:. Напряжение, формирующее выходной сигнал, зависит от температуры, поэтому питание, подающееся на датчик, должно осуществляться от источника тока.

Собирается он на двух транзисторах КТ и не требует дополнительных настроек. Максимальный ток питания не превышает 5 мА. Увеличение выходного напряжения на 10 мВ соответствует приросту температуры на один градус. Использование микроконтроллера Применение в схеме самодельного термометра микроконтроллера подразумевает использование программы, управляющей его работой.

В схеме используется небольшое число радиодеталей. Она несложная и не нуждается после сборки в какой-либо наладке. Напряжение питания микроконтроллера составляет пять вольт. Для его стабилизации используется микросхема L Транзисторы можно использовать любые с NPN структурой. В качестве индикатора подойдёт трёхразрядный сегментный дисплей с общим катодом. Обмен данными между датчиком и микроконтроллером происходит по шине 1-Wire.

При большом расстоянии выноса измерительной микросхемы DS18B20 от ATmega8 необходимо подобрать подтягивающее сопротивление. Распаять его лучше непосредственно на вывод датчика. При программировании все установки микроконтроллера оставляются заводскими, и фьюзы не изменяются.

Затем к собранному термометру можно добавить ещё один датчик, а также часы. Но для этого необходимо будет обладать знаниями в программировании, чтобы дописать программный код. Применение в качестве датчиков полупроводниковых диодов и транзисторов характеризуется сложностью калибровки показаний, что в итоге приводит к погрешности результата измерений.

Основой конструкции является микросхема ICL и светящийся индикатор. Питание можно подавать от любого источника с выходной амплитудой 12 В. На DA3 собран нормирующий преобразователь, изменяющий своё выходное напряжение в зависимости от сигнала, поступаемого с датчика.

Настройка заключается в выставлении на 36 ноге микросхемы напряжения, равного одному вольту.

ТЕРМОМЕТР С ВЫНОСНЫМ ДАТЧИКОМ

Читайте также:. Выберите регион. Все новости. Основной располагается внутри помещения. Главное, чтобы хватило длины провода. Опять же, если хватит длины провода. Кстати, именно такие модификации чаще всего снабжаются присосками.

Электронный термометр с выносным датчиком для бани . много схем, как можно изготовить цифровой термометр своими руками.

Цифровой термометр с выносным датчиком: схема и отзывы

Testo T4 Инфракрасный термометр с лазерным целеуказателем и проникающим пищевым зондом оптика Testo T2 2х-канальный логгер данных температуры с внутренним сенсором NTC и разъемом для внешн. Набор смарт зондов Testo для систем отопления: термометр для труб зажим , дифманометр, ИК-термометр. Пирометр — высокоточный бесконтактный инфракрасный термометр AR со штативом и разъемом RS Набор смарт зондов Testo для систем вентиляции: термоанемометр, анемометр с крыльчаткой, термогигрометр, ИК-термометр. Testo T2 2-х канальный логгер данных температуры с разъемами для высокоточного внешнего зонда Pt Измерить температуру воды в аквариуме, искусственном водоеме на участке или на другом природном объекте сегодня можно с помощью портативного термометра с выносным датчиком.

Please turn JavaScript on and reload the page.

Войдите , пожалуйста. Хабр Geektimes Тостер Мой круг Фрилансим. Войти Регистрация. Простой цифровой термометр своими руками DIY или Сделай сам Наткнулся недавно в интернете на интересный материал , идея заинтересовала, но после сборки отказалась корректно работать, погуглив дальше наткнулся на другой вариант, который и представляю. Простой цифровой термометр с подключением через COM-порт.

На страницах нашего сайта » Эл-схема » неоднократно поднималась тема цифровых измерителей температуры. Одни были с индикацией на светодиодных индикаторах , другие с LCD дисплеями , все естественно на микроконтроллерах… А теперь мы покажем схему, где объединены все преимуества других термометров в один букет.

Термометр схема

Отправим материал вам на e-mail. Внимательное изучение типовых бытовых потребностей поможет убедиться в необходимости частого измерения температуры. Соответствующие данные пригодятся не только для выбора подходящей одежды с учетом реальных погодных условий. В бане частного дома соответствующий измерительный прибор пригодится для поддержания оптимальных условий. Правильно выбрав электронный термометр с выносным датчиком, эти и другие задачи можно решить быстро и точно.

Автомобильные электронные термометры с выносным датчиком

Приборы, с помощью которых измеряется температура воздуха, представлены на рынке в нескольких вариантах исполнения. Чаще всего производители выпускают термометры со стеклянной колбой трубкой , в которую залита спиртовая жидкость. Есть пружинные модели на основе металлической или биметаллической ленты, у них большие отклонения в показаниях. С недавних пор большую популярность получили электронные аналоги, в конструкцию которых входит датчик, соединенный с основным приборов проводом. Это так называемый электронный термометр с выносным датчиком. В рамках сегодняшнего обзора попробуем разобраться с принципом его работы, с особенностями исполнения, а также расскажем, где и как его можно использовать. Сразу оговоримся, что будет рассматривать бытовой вариант, потому что в промышленности используется достаточно широкий ряд таких приборов с измерением температуры различных сред вода, технические жидкости, газы и даже грунт.

Автомобильный электронный термометр, оснащенный выносным датчиком, Натягиваем ремень генератора ВАЗ своими руками с фото Автомобильные электронные термометры с выносным датчиком Современные автомобильные цифровые термометры имеют целый ряд достоинств и.

Цифровой термометр с выносным датчиком своими руками схема

На замену не совсем удобным аналоговым измерителям температуры, в основе работы которых лежит свойство жидкости расширяться и сжиматься, промышленность предложила дискретные устройства. Эти совсем несложные приборы обладают рядом неоспоримых преимуществ. Купить измеритель можно практически в любом магазине бытовой или климатической техники, но гораздо интереснее изготовить электронный термометр с выносным датчиком своими руками.

Точные данные о температуре за окном: электронный термометр с выносным датчиком

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Цифровой термометр к типа, сравнение двух ТМ-902С

Только поясни, плиз, почему у тебя много разного кода — lcd, ds18b20, settings? Как их собрать в одну прошивку? Как у вас дела с этой задумкой? Тоже хочу сделать терморегулятор на дачу. Ищу подходящие наработки.

Два ОУ DA1. Это нужно для того, чтобы изменение величины напряжения на стабилитроне осуществлялось только с изменением его температуры.

Предлагаю для повторения схему цифрового термометра , который имеет очень малые размеры. Здесь мы рассмотрим создание простого цифрового термометра с использованием в качестве температурного датчика — специальный цифровой датчик температуры от фирмы DАLLAS, а точнее ds18b20 и микроконтроллером ATtiny Работает термометр следующим образом: микроонтроллер подает запрос на поиск и запись адресов датчиков ds18b20, подключенных к линии контроллера по интерфейсу 1Wire. Далее производится чтение температуры с датчиков, которые были найдены, после этого микроконтроллер выводит температуру на 3-х символьный LED, хотя при небольшой модификации прошивки можно подключать и 4-х символьный LED. Тогда температура будет выводится с точность до десятичных долей градуса.

Для измерения только положительных температур диоды и резистор не нужны. Точность измерения температуры 0,1 градуса Цельсия, то есть термодатчик для многих применений можно назвать прецизионным. Термометр для измерения положительных температур.

Создание собственного цифрового термометра | Барри Лим

В начале пандемии COVID-19 спрос на термометры резко возрос, что привело к проблемам с теми, кто хотел получить их в свои руки.

А что, если бы вы могли сделать свой собственный термометр?

Это заставило меня задуматься…

То, что началось как умственное упражнение, в конечном итоге привело к созданию одного прототипа. И знаете что — построить его было относительно легко.

Список компонентов

Для сборки термометра требуется очень мало компонентов. You will need the following:

• 1x Arduino Nano
• 1x DS18B20 Temperature Sensor Module

DS18B20 Temperature Sensor Module

• 1x Breadboard
• 1x USB MINI B Cable
• Short Jumper Wires
• 1x 0.91″ I2C OLED Display 128×32 SSD1306 [дополнительно]

Обзор

Для MVP вы можете рассмотреть термометр без модуля OLED-дисплея, однако вам нужно будет подключиться к ПК или ноутбуку и просматривать показания температуры через инструмент мониторинга последовательного порта.

Образец вывода из инструмента последовательного мониторинга

Этот образец вывода был получен во время одного из моих тестов, когда температура поднималась от комнатной температуры, когда я держал в руке датчик температуры.

Фрагмент кода: Выходная температура через последовательный порт

Если вы считаете, что подключение к ПК или ноутбуку слишком утомительно для каждого измерения температуры, вы можете рассмотреть возможность подключения к установке модуля дисплея и питания с помощью зарядного устройства USB 5 В или банк силы.

С этой настройкой, особенно с блоком питания, ваш термометр теперь портативный.

Автономная установка

Программное обеспечение

Полное программное обеспечение доступно для загрузки на GitHub.

Есть 2 библиотеки ключей, которые необходимы для работы термометра.

• DallasTemperature-3.8.0 содержит функции для инициализации и получения результатов измерений с датчика температуры.
• Adafruit_SSD1306-master, который содержит драйверы для ЖК-модуля.

Настройка

Схема электрических соединений дает обзор всех необходимых проводов между Arduino Nano, датчиком температуры DS18B20 и OLED-дисплеем

Схема электрических соединений

Общие правила, принятые здесь

Красный провод должен быть подключен к 5V или VCC

Черный провод должен быть подключен к GND

Как читать эту таблицу сопоставления соединений?

Сопоставление соединений для каждого из компонентов

Что касается вывода источника питания, это просто означает, что вывод 5V Arduino должен быть подключен к выводу VCC DS18B20, а также к выводу VCC OLED-дисплея.

Крупный план: соединения для датчика температуры

Необходимо подключить 3 провода к датчику температуры.

Желтый провод должен быть подключен к контакту DAT.

Красный провод должен быть подключен к контакту VCC.

Черный провод должен быть подключен к контакту GND.

Контакт DAT передает показания температуры на Arduino Nano по протоколу 1-wire.

В качестве дисплея я выбрал ЖК-дисплей OLED 128×32. Он имеет относительно небольшой форм-фактор 0,91 дюйма и довольно универсальный диапазон входного напряжения от 3,3 В до 5 В.

Обратите внимание, что физический OLED-дисплей имеет только 4 контакта, а не 6, как показано на схеме электрических соединений. Соединения говорят сами за себя, так как они четко обозначены на печатной плате.

OLED LCD (без питания)

Настройка и управление ЖК-дисплеем осуществляется через интерфейс I2C.

Завершенная сборка

После завершения сборки термометр готов к снятию показаний.

Показание подмышечной температуры

Согласно этому веб-сайту, я должен был ожидать температуру между 35,2 и 36,9градусов Цельсия. Это поставило бы точность этого термометра с отклонением где-то от 0 до -1,7 градусов.

Как собрать термометр Raspberry Pi, к которому можно получить доступ где угодно (руководство для начинающих) | Тим Фернандо

Итак, вы купили Raspberry Pi, но что теперь? В этом уроке я покажу вам, как создать подключенный к Интернету Raspberry Pi, который показывает температуру окружающей среды на красивой приборной панели, где бы вы ни находились.

Время: 1–3 часа. Это будет включать в себя настройку вашего Pi, подключение макетной платы, написание кода, настройку приборной панели и способ, которым ваш Pi будет виден в Интернете.

Стоимость: ~ 10 долларов США в аксессуарах (поверх вашего Raspberry Pi).

Спасибо ModMyPi , которые предоставили некоторые методы, использованные в этой статье.

Что вам понадобится

Ссылки на Adafruit, где вы можете купить детали.

• Raspberry Pi B+ или новее
  Вы можете использовать A, но вам нужно разобраться с сетевым адаптером. Используйте Pi 3, если хотите, чтобы он был беспроводным.
• DS18B20 Цифровой термометр с одним проводом и резистор 4,7 кОм
• Малая макетная плата
• 3 кабеля Jump Male->Female
  Для подключения макетной платы к Pi один черный и один красный, я рекомендую один красный желтый.
• 2 красных соединительных кабеля «папа->папа» или куски провода [один пучок подходит для всех]
  Для подключения шины питания к компонентам.
• 1 x черный переходной кабель «папа->папа» или кусок провода
  Для подключения шины заземления к цифровому термометру One Wire

Обычные аксессуары Pi:

• Кабель HDMI
• Клавиатура и мышь USB
  или хотя бы один из двух.
• Карта MicroSD с NOOBS
  или предустановленная копия Raspbian.
• Кабель Ethernet
  не требуется для Raspberry Pi 3 с WiFi.
• Блок питания Raspberry Pi
  или порт USB + кабель MicroUSB с достаточным источником питания для нормальной работы Pi.

Как мы собираемся это сделать:

1. Подключите вашу схему к макетной плате [10–20 минут]
2. Установите ОС Raspbian (если вы еще этого не сделали) [20– 30 минут]
3. Настройка способа безопасного просмотра вашего Pi в Интернете [5 минут]
4. Окончательная проводка [5 минут]
5. Код для считывания термодатчика [15 минут]

6. 15 Настройка приборная панель, чтобы видеть вашу температуру

   [10–20 мин.]

[Совет начинающим] Что такое макетная плата?

Макетная плата (иногда называемая коммутационной панелью) — это многоразовая плата, используемая для соединения электронных компонентов без необходимости пайки или связывания проводов. Это упрощает быстрое создание схем, которые можно оставить собранными или разобрать для повторного использования компонентов.

Макет состоит из «рельсов». Все контакты (гнезда) на каждой рейке соединены друг с другом, поэтому, если вы хотите соединить один компонент с другим, просто поместите контакт одного компонента на ту же рейку, что и контакт другого компонента. Будьте осторожны, чтобы не соединить контакты одного компонента с одной и той же шиной, так как вы можете что-то замкнуть!

Существует два типа рельсов; силовые шины проходят вертикально по краям платы. Обычные рельсы идут горизонтально. Сначала это немного сбивает с толку, но не волнуйтесь, когда вы привыкнете к сборке, вы поймете, почему они сделаны именно так.

Шины питания помечены положительными и отрицательными знаками, как клеммы на обычной батарее. На принципиальных схемах вы иногда можете увидеть минус, обозначаемый как «GND» для заземления. Однако положительное напряжение на Raspberry Pi может быть разным, поэтому будьте осторожны при подключении к правильному!

Как обычная макетная плата подключается под пластиком.

[Совет начинающим] Пусть вас не пугают принципиальные схемы, эта схема на самом деле довольно проста — всего два компонента и шесть проводов. При построении схем мы обычно начинаем с самого сложного компонента, а затем строим вокруг него. В данном случае это однопроводной цифровой термометр.

[Совет начинающим] Что такое однопроводной термометр?
Мы используем DS18B20 , который представляет собой предварительно откалиброванный цифровой термометр, рассчитанный на точность около 0,5 ℃. Он работает за счет небольшой умной интегральной схемы, внутри которой есть датчик температуры и система для передачи данных о температуре с использованием цифрового сигнала «одного провода». Вы, наверное, заметили, что там три провода — два других для питания. Ваш Raspberry Pi может считывать этот сигнал, поскольку он следует хорошо известному протоколу. Мы будем использовать некоторый код для чтения этого сигнала на следующих шагах.

Схема подключения нашего цифрового термометра (DS18B20) к Raspberry Pi

1. Расположите макет перед своим портретом (буквы вверху, числа читаемы сверху вниз).
2. Вставьте однопроводной цифровой термометр так, чтобы его штыри были выровнены вертикально плоской стороной термометра слева — Я сделал это на верхней правой стороне платы, как показано на рисунке ниже, не беспокойтесь о том, чтобы погнуть шпильки .
3. Вставьте резистор в штифт вдоль направляющей для среднего штыря (штырек 2) термометра и штыря далеко под термометром. Резисторы можно вставлять в любом направлении.
4. Теперь подключите черный провод от шины для верхнего контакта (контакт 1) к отрицательной (земля) шине питания справа. Я использовал синий провод, потому что у меня не было черного.
5. Наконец, подсоедините красный провод от шины вдоль нижнего контакта (контакт 3) к положительной шине питания слева, а другой — от шины, соединяющей нижнюю часть резистора, с положительной шиной питания.

Вот и все! Мы вернемся к подключению его к вашему Pi после того, как настроим ваш Pi.

Теперь ваша макетная плата должна выглядеть так!

Пропустите это, если на вашем Pi уже установлена ​​ Raspbian (операционная система по умолчанию для Raspberry Pis). Вы также можете использовать другие операционные системы.

Для этого вам понадобится карта MicroSD с готовой копией NOOBS. Возможно, у вас уже есть это, если вы купили пакет Pi, или вы можете сделать с ним свою собственную карту MicroSD, следуя инструкциям на raspberrypi.org: https://www.raspberrypi.org/documentation/installation/noobs.md

[Совет начинающим] Слот для карты MicroSD Raspberry Pi расположен на обратной стороне платы. Если вы смотрите на нижнюю часть платы, текст на карте MicroSD будет обращен к вам, когда вы ее вставите. Когда вы это сделаете, должен быть удовлетворительный щелчок. Чтобы удалить карту, просто нажмите на карту дальше, и в этот момент она отскочит.

Кое-что, что иногда смущает новичков: как вставить карту MicroSD в Pi.

1. Вставьте карту MicroSD с установленным NOOBS в Pi.
2. Подключите монитор (порт HDMI), клавиатуру (USB), мышь (USB) и сеть (порт Ethernet). Кабель Ethernet должен быть подключен к маршрутизатору.
3. Подключите блок питания (порт MicroUSB в углу платы). Через несколько секунд на экране должен появиться мигающий текст, а затем экран установки, показанный ниже.
4. На экране установки выберите «Raspbian» и нажмите кнопку «Установить» в левом верхнем углу. Вам будет представлено предупреждение о том, что все существующие данные на вашей карте MicroSD будут перезаписаны — вам не нужно об этом беспокоиться, если у вас нет собственных ценных данных на карте.
5. Наслаждайтесь чашкой чая, кофе, сока, воды или чем-нибудь еще, что вы любите пить, потому что это займет около 15 минут.
6. Следуйте инструкциям для завершения установки.

Экран установки NOOBS.

На этом этапе мы используем бесплатный сервис Dataplicity, чтобы сделать ваш Pi доступным из любой точки Интернета. Dataplicity позволяет нам получить доступ к «оболочке» Pi из веб-браузера, где бы вы ни находились, а также позволяет нам разместить простой веб-сервер, видимый в Интернете. Последнее необходимо, чтобы позволить нам построить нашу красивую шкалу, к которой мы можем получить доступ в любом месте. Мы используем Dataplicity здесь, чтобы избежать необходимости настраивать громоздкие сетевые настройки или VPN.

[Совет начинающим] Оболочка (или «терминал») — это способ взаимодействия с компьютером, при котором вы вводите команды, чтобы они выполнялись. На Raspberry Pi с установленным Raspbian вы можете открыть оболочку, щелкнув Терминал на панели инструментов оконного менеджера вверху.

1. Посетите dataplicity.com
2. Чтобы создать учетную запись, введите адрес электронной почты, после чего вам будет предоставлен текст, который вы можете скопировать и вставить в оболочку Raspberry Pi.
3. Щелкните значок терминала в левом верхнем углу экрана (см. ниже).
4. Вставьте или введите код из регистрации Dataplicity в свой Pi. Это установит клиент Dataplicity на ваш Pi — как и в случае любого программного обеспечения, которое вы устанавливаете из Интернета, вы должны чувствовать себя комфортно, доверяя источнику.
5. После установки клиента вы должны увидеть новый Pi на панели инструментов Dataplicity. Нажмите на нее, и через несколько секунд вы должны увидеть кнопку «Включить червоточину» вверху. Нажмите на него и сохраните копию отображаемого URL-адреса, так как он понадобится вам в Разделе 6.

Шаг 3. Вы можете найти значок терминала/оболочки в верхнем левом углу экрана. Шаг 5. Включите червоточину, чтобы ваш Pi был виден в Интернете

Поздравляем, теперь у вас есть Pi, к которому вы можете получить доступ из Интернет! Мы вернемся к этому после написания кода.

Наконец-то пришло время подключить макетную плату к Pi! Вам нужно будет подключить три соединительных провода от макетной платы к контактам, которые торчат вдоль верхней части вашего Pi.

Это совпадет со схемой на шаге 1. Для каждого из трех проводов, которые мы пометили цветом, вам нужно будет подключить «мама» (тот, с отверстием) вашего прыгайте на булавку на Pi с мужским (да, заостренным) концом в макетную плату.

[Совет начинающим] Поначалу знание того, какой вывод есть на Pi, немного сбивает с толку. Вот схема в помощь. Вокруг штыревой «головки» на плате нарисована белая линия, в одном из четырех углов — вырез. Эта выемка говорит вам, в какую сторону читать номера контактов.

Прежде чем делать это, я рекомендую вам выключить Raspberry Pi, чтобы случайно не перепутать провода.

1. Красный соединительный провод: подключите его от красной (положительной +) шины питания макетной платы к контакту 1 на вашем Pi (см. фотографии и схему).
2. Черный соединительный провод: подключите его от сине-черной (минусовой) шины питания макетной платы к контакту 9 вашего Pi.
3. Желтый соединительный провод: соедините его с рейкой среднего контакта термометра с контактом 7 на Pi.

Шаги 1 и 2 — подключите шины питания к заземлению вашего Pi и источнику питания 3,3 В. Шаг 3 — подключите провод данных вашего термометра (средний контакт)

Теперь ваш Pi подключен и готов к работе! Следующий шаг — запустить некоторый код, чтобы считать температуру с вашего Pi и сделать ее доступной через Интернет.

Чтобы этот урок был кратким, я привожу код, который сделал ранее. Если вы хотите получить урок о том, как работает этот код, оставьте комментарий!

1. Вернитесь на сайт dataplicity.com и откройте оболочку вашего устройства.
   Переключитесь на пользователя со сверхспособностями и создайте папку для своего кода. Введите текст, выделенный полужирным шрифтом ниже, в оболочку Dataplicity. Пароль « малина».

В Linux/*nix сверхмощный пользователь часто называется пользователем root или пользователем с привилегиями sudo. Это пользователь, которому разрешено записывать/удалять файлы в любой части системы. В ОС Raspbian пользователь «pi» настроен с «полномочиями sudo».

 DataPlicity@Raspberrypi:/$  SU PI 
  Пароль: ⌷  Raspberry  
 PI@Raspberrypi:/$  MKDIR ~/Projects 
  PI@Raspberrypi:/$  ~/проекты 
  PI@Raspberrypi:/$  ~/проекты 
  PI@Raspberrypi:/$ . Загрузите копию кода обслуживания температуры 
  Это загрузит копию кода, который мы собираемся использовать. Вы можете   посмотреть код здесь   перед загрузкой.  
 
 pi@raspberrypi:/ $ git clone https://github.com/timfernando/temperature-serve-pi.git  
 3. Затем перейдите в папку, которую мы только что скачали.
 pi@raspberrypi:/ $  cd temperature-serve-pi  
 4. Установите необходимые программные зависимости.  Для простоты в этом руководстве мы устанавливаем эти требования по всей системе, в следующей статье мы поговорим о виртуальных средах для кода Python, которые обеспечивают лучший способ. 
 pi@raspberrypi:/ $  sudo pip install -r requirements.txt  
 5. Запустите веб-сервер, и ваш датчик температуры теперь в сети!
 pi@raspberrypi:/ $  sudo gunicorn Temperature:app -b 0.0.0.0:80  
 Вот и все! Вы должны увидеть что-то вроде этого:
 Starting gunicorn 19.4.5 
 Listening at: http://0.0.0.0:80 
 Теперь вы можете перейти к следующему шагу. Если вам нужно, чтобы датчик температуры Pi всегда был включен даже после перезапуска, оставьте комментарий ниже, и я постараюсь написать для этого более подробную статью.
 Отлично, вы справились! На этом этапе мы добавим окончательный клей для установки датчика температуры. В этой части мы будем использовать Freeboard, бесплатный сервис, который поможет вам легко визуализировать показатели вашего Pi.
 Перейдите на https://freeboard.io и создайте бесплатную учетную запись, если у вас ее еще нет.
 Добавить новую доску   —  Доска — это панель инструментов, на которую можно добавить несколько датчиков и виджетов. В этом уроке мы добавим только одно — показания вашей температуры. 
 Добавить источник данных   
 - Установите тип  JSON 
  - Назовите его (я назвал свой «Температура») 
 - Вставьте URL-адрес  , который вы записали из Dataplicity в разделе 4 
 - Поверните  ВЫКЛ.  «Попробуйте Thingproxy» 
 — Обновлять каждые  1 секунда 
 Теперь добавьте панель, на которой будет находиться датчик температуры.
 На панели добавьте виджет с типом  Gauge . 
 — Дайте ему название 
 — Нажмите кнопку «Источник данных» и щелкните, чтобы выбрать шкалу Цельсия или Фаренгейта 9.0124 — добавьте метку для выбранных вами единиц измерения 
 — добавьте минимальное и максимальное значение (поскольку мой Pi находится в помещении, я выбрал от 10 до 35 градусов по Цельсию).
 Шаг 5 — Последний шаг к добавлению датчика!
 И вуаля! Вот и все, попробуйте дотронуться до верхней части термометра, и через несколько секунд вы увидите, что показания вашей температуры растут! Надеюсь, вам понравилось собирать термометр.