מדחום דיוק גבוה עם חיישן DS18S20. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

מדחום דיוק גבוה עם חיישן DS18S20. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / ווסת כוח, מדי חום, מייצבי חום

מוצע מכשיר למדידת טמפרטורה, המבוסס על מיקרו-בקר ATmega8515 וחיישן טמפרטורה DS18S20, המאופיין בפשטות המעגל והעיצוב עם דיוק מדידה מוגבר.

כיום מיוצרים חיישני טמפרטורה רבים ושונים, אנלוגיים ודיגיטליים כאחד. עם זאת, לחיישנים אנלוגיים רבים יש תלות לא ליניארית משמעותית של פרמטר הפלט בטמפרטורה (תרמיסטורים); האותות של אחרים (תרמוצמדים) חייבים להיות מוגברים באופן משמעותי לפני השימוש.

כולם דורשים לעתים קרובות כיול מד הטמפרטורה המיוצר מול מדחום ייחוס על מנת למנוע שגיאות שיטתיות. חיישנים דיגיטליים מכוילים בדרך כלל במפעל ויש להם סולם טמפרטורה ליניארי.

החיישן הדיגיטלי הנפוץ DS18S20 נבחר לשימוש במכשיר. לפי [1], הוא מסוגל למדוד טמפרטורות בטווח שבין -55 ל-+125 מעלות צלזיוס. לרוע המזל, כמעט כל המדחום המוכרים עם חיישן זה (לדוגמה, ב-[2]) אינם משתמשים ביכולת להשיג ממנו ערכי טמפרטורה ברזולוציה של פחות מ-0,5 מעלות צלזיוס. הדבר נובע ככל הנראה מהצורך לקרוא מידע נוסף מהחיישן ולבצע חישובים באמצעות פעולת חלוקה מורכבת עבור מיקרו-בקר פשוט. תכונה זו מיושמת במדחום המוצע. הטמפרטורה נמדדת במרווחים של 0,1 מעלות צלזיוס, מה שמאפשר לך לעקוב בצורה מדויקת יותר אחר מגמות בשינויים שלה.

הודות לשימוש במיקרו-בקר ATmega40-8515PU בעל 16 פינים, מעגל מד הטמפרטורה המוצג באיור. 1 התגלה כפשוט יחסית. חיישן DS18S20 (BK1) מחובר למיקרו-בקר באמצעות ממשק 1-Wire. כדי לשלוט בחיישן, פלט PE1 נבחר במיקרו-בקר, וקלט PE0 מקבל מידע מהחיישן. שימוש בשני פינים במקום אחד פישט משמעותית את תוכנית המיקרו-בקר.

מדחום בעל דיוק גבוה עם חיישן DS18S20
אורז. 1. מעגל מד טמפרטורה

פעולת ממשק 1-Wire מבוססת על קידוד האפסים הלוגיים והאלה המשודרים עליו במרווחי זמן מסוימים. משך הזמן של המרווחים הללו מוגדר בצורה נוקשה למדי, כך שהמיקרו-בקר מתוכנן מגנרטור מיוצב על ידי מהוד קוורץ חיצוני ZQ1 ומספק משך שעון מכונה של 0,25 מיקרון.

לאחר שנתן לחיישן פקודה להתחיל את מחזור מדידת הטמפרטורה, המיקרו-בקר ממתין להשלמתו. לאחר מכן הוא קורא מהאוגרים הפנימיים של החיישן לא רק את ערך הטמפרטורה הנמדד הנפוץ T_איזם עם ערך הסיביות הכי פחות משמעותי 0,5 ^оג, אבל גם שני גורמי תיקון לזה. גורם K₁(COUNT_PER_C) - מספר הפולסים שנוצרו בתוך החיישן לכל דרגת טמפרטורה. מקדם K2 (COUNT_REMAIN) הוא היתרה במונה הפנימי לאחר ספירת כל החלק של ערך הטמפרטורה הנמדד. המיקרו-בקר מחשב את ערך הטמפרטורה המותאם T באמצעות נוסחה דומה לזו שניתנה בנתוני הייחוס של חיישן DS18S20:

T = int(T_איזם) - 0,25 + (K₁ - ק₂)/K₁

ערך הטמפרטורה יוצא דרך יציאות A, B ו-C של המיקרו-בקר, שהיציאות שלהן מחוברות דרך נגדים מגבילי זרם R2-R9, R12-R25 לקתודות של מחווני LED שבעת האלמנטים HG1-HG3 עם רכיב משותף אָנוֹדָה. הטמפרטורה מוצגת מ-55 עד +99,9 מעלות צלזיוס. ערכי טמפרטורה שליליים, הנמצאים בטווח -55...-10 מעלות צלזיוס, מוצגים כמספרים שלמים עם סימן מינוס (איור 2, א). בטווח -9,9...-0,1 מעלות צלזיוס, הטמפרטורה מוצגת עם עשיריות המעלה וסימן מינוס (איור 2,6). ערכים חיוביים בטווח 0...+99,9°C מוצגים ללא סימן עם עשיריות המעלה (איור 2,c).

מדחום בעל דיוק גבוה עם חיישן DS18S20
אורז. 2. תצוגת טמפרטורה

המדחום מורכב על לוח פיברגלס טכנולוגי עם חורים מתכתיים הממוקמים על רשת עם גובה של 2,5 מ"מ (איור 3). לוח מותקן על הלוח עבור המיקרו-בקר. הקבלים C1-C3 הם קרמיים. ההתקנה בוצעה בצד ההתקנה ההפוך של הלוח באמצעות חוט MGTF. חיישן הטמפרטורה VK1 יכול להתבצע מרחוק על ידי חיבורו ללוח עם שלושה חוטים מעוותים באורך של לא יותר מ-5 מ'.

מדחום בעל דיוק גבוה עם חיישן DS18S20
אורז. 3. המדחום מורכב על לוח פיברגלס טכנולוגי עם חורים מתכתיים

הזרם הנצרך על ידי המדחום, בהתאם לערך הטמפרטורה המוצג על המחוונים, משתנה בין 50 ל-110 mA. בעת שימוש במיקרו-בקר המצוין בתרשים, ניתן להפעיל את המדחום מכל מקור מתח קבוע 4,5...5,5 V. כאשר הוא מופעל באמצעות סוללה, רצוי להחליף את המיקרו-בקר ב-

ATmega8515L-8PU, הפועל במתח אספקה של 2,7...5,5 וולט, התואם למעשה את מתח האספקה המותר של חיישן DS18S20 (3...5,5 וולט).

ניתן להוריד את תוכנית המיקרו-בקר מ-ftp://ftp.radio.ru/pub/2014/05/mega8515.zip.

ספרות

מדחום דיגיטלי בעל דיוק גבוה 1 חוט - כתובת URL: robotstorehk. com/sensors/doc/DS18S20.pdf.
Samokhin I. מדחום דיגיטלי עם פונקציית בקרת תרמוסטט. - רדיו, 2007, מס' 7, עמ'. 35, 36.

מחברים: E. Lukyanenko, N. Nikitina, A. Starykh

ראה מאמרים אחרים סעיף ווסת כוח, מדי חום, מייצבי חום.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

אולטרסאונד משפיע על קבלת החלטות 05.11.2019

ניסוי חדש שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת פלימות' בבריטניה הראה לראשונה שהאזור הקדמי של המוח, המכונה ה-cingulate gyrus הקדמי, יכול לווסת חשיבה מזויפת.

חשיבה מזויפת היא סוג של קבלת החלטות הכוללת בחינת אפשרויות שאינן זמינות כעת אך עשויות להיות זמינות בעתיד. דוגמה לחשיבה מזויפת היא אדם שעובד בתוך הבית ביום שמש ובו זמנית אומר לעצמו: "אני יכול להיות בחוץ וליהנות מהשמש".

מדענים שינו חשיבה מזויפת אצל קופים על ידי התמקדות בתאי עצב ב-gyrus cingulate הקדמי שלהם באמצעות אולטרסאונד לא פולשני בעוצמה נמוכה.

במסגרת הניסוי, מומחים צפו במקוקים שבחרו במעדן מתוך מספר אפשרויות. הקופים מיהרו לבחור, אבל כשהגיעו לעשות זאת, היא לא הייתה בהישג ידם. עם זאת, הם שמרו על הבחירה הזו כשהיא הפכה זמינה בפעם הבאה.

באמצעות סריקות fMRI של מוחם של הקופים, החוקרים מצאו שפעילות בקליפת המוח ה-cingulate מנבאת האם תפיסות הקופים לגבי בחירות עתידיות יתורגמו לשינויים התנהגותיים ממשיים בבעלי החיים. וגירוי אזור במוח עם אולטרסאונד ממוקד לא פולשני בעצימות נמוכה שיבש את החשיבה הזיוף של הקופים, ושינה את הבחירות שלהם.

מסקנת המדענים היא שגירוי מוחי באמצעות אולטרסאונד ממוקד לא פולשני בעצימות נמוכה עשוי לשפר את חייהם של מיליוני חולי נפש. כמה טכניקות גירוי מוחי כבר עוזרות לאנשים עם מחלת פרקינסון ודיכאון.

עוד חדשות מעניינות:

▪ השפעת העיור על חרקים

▪ הנדסה גנטית לדלק ביולוגי

▪ מאיפה הגיע העוף ואיך האכילו את התרנגולות

▪ מנהל ההתקן של MOSFET מסוג MAX5078

▪ LG סוגרת את מפעל תצוגת הפלזמה

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ קטע אתר התגליות המדעיות החשובות ביותר. מבחר מאמרים

▪ מאמר אשרי בעליו. ביטוי פופולרי

▪ מאמר מהי החזקה? תשובה מפורטת

▪ מאמר דומדמנית סינית. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ מאמר פנס LED נטען. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר גרסת לוח לחם. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר