(
ИЗМЕРЕНИЯ'
fl
как они при корректной их распайке
обеспечивают правильную последова-
тельность подключения - “земля”, “пи-
тание", “сигнал”. Естественно, к этим
разъемам нельзя будет подключать ПК
или какое-либо USB-оборудование.
Схема питается от любого источни-
ка напряжением от 8 до 35 В (верхний
предел определяется максимально до-
пустимым напряжением икэ VT1). На-
пряжения 8 и 35 В - требование стаби-
лизатора DA1. В авторском варианте
использована аккумуляторная батарея
7Д-0.1 напряжением 9 В.
Индикатор подойдет любой, совме-
стимый с HD44780, но минимум с дву-
мя строками по 16 знаков. Значение R5
на схеме не указано, оно зависит от
тока подсветки конкретного индикато-
ра и его необходимо рассчитать само-
стоятельно, зная значение тока под-
светки. Если применить индикатор без
подсветки, то элементы R5 и SB2 не
нужны.
Паять индикатор следуете осторож-
ностью - большинство модулей LCD
чувствительны к электростатике, поэто-
му, в идеале, жало паяльника должно
быть заземлено. Но, как минимум:
- перед работой снять с рук элект-
ростатический заряд, например, при-
косновением к батарее центрального
отопления или к крану умывальника;
- не работать в синтетической
одежде;
- не потирать руки.
Следует также отметить, что
встречаются индикаторы с различной
распиновкой. Я сталкивался с двумя:
первая, наиболее распространенная,
приведена на схеме, вторая - см. [1].
Такую распиновку имеет, например,
LCD HY-1602ВЗ. Команды и алгоритм
управления у всех индикаторов оди-
наковые, поэтому при смене индика-
тора микрокод контроллера можно не
изменять.
Монтаж схемы - любой. Я собирал
схему на обычной макетной плате, вы-
полнив монтаж лакированным прово-
дом из обмотки малогабаритного
трансформатора (такие встречаются в
старых советских радиоприемниках).
При необходимости можно развес-
ти печатную плату, предусмотрев при
этом колодку для контроллера, так как
схема не предусматривает внутрисхем-
ного программирования.
Микрокод
Микрокод контроллера выполня-
ет всю работу по работе с датчиками
и выводу результатов измерения на
экран.
Датчики температуры являются
цифровыми, т.е. контроллер получает,
из датчика готовое значение темпера-
туры, не требующее практически ника-
ких преобразований для отображения.
Датчики влажности и давления
(DA4, DA5 соответственно) - аналого-
вые, они подключены ко входам порта
С контроллера, который конфигуриру-
ется как входы встроенного аналого-
цифрового преобразователя контрол-
лера. Полученные из АЦП коды пере-
считываются в напряжения на выходах
датчиков, а затем в значения давле-
ния и влажности по формулам, приве-
денным в описаниях контроллера и
датчиков [2-4].
Микрокод также предусматривает
механизм цифровой коррекции (калиб-
ровки) показаний датчиков давления и
влажности - см. ниже. Причинами не-
обходимости калибровки являются:
1. Разные экземпляры датчиков не
являются строго калиброванными на
заводе, они могут давать как немного
завышенные, так и заниженные пока-
зания. К датчику влажности, приме-
ненному в авторском варианте устрой-
ства, вообще прилагалась бумажка, на
которой была приведена формула пе-
ресчета напряжения на выходе во
влажность в процентах. При сравне-
нии сдаташитом на датчик оказалось,
что константы в этой формуле немно-
го отличаются. К датчику давления та-
кая бумажка не прилагалась, но, в
моем случае, он давал завышенные
результаты. Погрешности АЦП при
проверках не было, так как они про-
водились цифровым вольтметром с
дальнейшими расчетами вручную на
калькуляторе.
2. При пересчете выходного напря-
жения в давление используется значе-
ние ипит датчика Схема питается, по
сути, от стабилизатора типа LM7805, у
которых, по документации ивых лежит
в пределах 4,8.
..5,2 В, а такой разброс
довольно ощутимо влияет на получен-
ное значение давления, если его вычис-
лять например, исходя из ипит = 5 В.
Это обстоятельство требует точного
указания ипит.
3.
Встроенные АЦП микроконтрол-
леров не отличаются высокой точнос-
тью, поэтому возвращаемые им зна-
чения необходимо немного корректи-
ровать.
В схемах метеостанций, которые
можно найти в Интернете, для подоб-
ного рода коррекций используются
либо операционные усилители для сме-
щения напряжения между датчиком и
входом АЦП, либо специальные входы
самого контроллера (контроллеры
Microchip).
Но контроллеры AVR (именнотакой
использован в схеме) не имеют подоб-
ных входов, а решения наОУ приводят
к дополнительным аппаратным затра-
там: сам ОУ (нередко не один), его об-
вязка, плюс обеспечение его отдель-
ным напряжением питания, обычно
раза в два выше напряжения питания
всей схемы, чтобы он не вносил иска-
жения в передаваемый сигнал. Его
можно брать со входа DA1, либо ис-
пользовать какие-либо микросхемы
DC/DC преобразователей.
В предлагаемых схеме и прошивке
использована программная коррекция
(калибровка) - к значению, считывае-
мому из АЦП, прибавляется константа.
В зависимости от знака константы про-
исходит смещение передаточной харак-
теристики вверх или вниз.
Калибровка осуществляется следу-
ющим образом:
1.
Нажимаем кнопку “Options”. На
дисплее появится слово “Настройки”.
Через 0,5 секунды появится фраза
“Напряжение питания” и значение
5,00 В (если оно не изменялось ра-
нее), либо последнее установленное.
При последующих нажатиях этой же
кнопки будут активизироваться ре-
жимы “Калибровка влажности”, “Ка-
либровка давления”, “Единицы изме-
рения давления”, “Значения по умол-
чанию”, “Сохранить настройки”. “Ка-
либровка влажности” и “Калибровка
давления” - изменение констант, ко-
торые прибавляются к значению, счи-
танному из каналов АЦП. Режим “Зна-
чения по умолчанию” позволяет вос-
становить первоначальные значения,
те, которые действуют сразу после
прошивки контроллера (напряжение
- 5,00 В, корректирующие константы
давления^ влажности равны 0). Пункт
“Сохранить настройки” позволяет
Радиолюбитель - 10 /2 0 0 7 У
25
предыдущая страница 25 Радиолюбитель 2007-10 читать онлайн следующая страница 27 Радиолюбитель 2007-10 читать онлайн Домой Выключить/включить текст