. : New eShop! - Mobilní verze - Pandatron.cz - Pandatron.sk - Diskuzní fórum - Zakázkový vývoj : .
 
Teplotní záznamník
5. května 2010 - 10:24 | Pandatron | Teplotní záznamník | Komentářů: 0  

Teplotní záznamník

Jednoduchý projekt teplotního záznamníku, využívající mikrokontroléru firmy Microchip, sériové paměti EEPROM a levného termistoru.

Následující konstrukce teplotního záznamníku - loggeru zajišťuje pravidelné měření teploty a její uchování v externí paměti s velkou kapacitou. Vyčtení a zobrazení naměřených dat poté probíhá prostřednictvím počítače PC.

Teplota se měří a ukládá v pravidelných, uživatelsky programovatelných intervalech, které mohou být v rozmezí 1 až 256 sekund. Časový interval je nastaven při programování a zahájen zápisem do paměti EEPROM.

V aktivním stavu se mikrokontrolér PIC nachází většinu svého času v režimu se sníženou spotřebou, stejně jako paměť EEPROM, která sem přechází vždy po deaktivaci. Celková průměrná spotřeba proudu tak činí zhruba 50 µA, nebo 1 mAh za den.

Paměť EEPROM je použita o velikosti 32 kB, umožňující uložení až 32 000 měření. To v přepočtu znamená při kupříkladu jednom měření každých 30 sekund dobu záznamu až 11 dnů.

Kombinace snadno dostupného termistoru a analogového obvodu dává rozsah přibližně -40 °C až +100 °C, i když lineární rozsah je omezen přibližně mezi -10 °C a +40 °C.


Obr. 1: Průběh odporu termistoru vs. teploty

Schéma zapojení:
Na následujícím obrázku je uvedeno kompletní schéma zapojení teplotního záznamníku.


Obr. 2: Schéma zapojení

Konstrukce obsahuje pouze dva aktivní prvky. Jedním z nich je klasický mikrokontrolér PIC (U1) firmy Microchip, typu PIC12F683. Obvod využívá jeden kanál z interního ADC pro měření teploty z připojeného čidla, na konektoru CONN1. Pro získání přesných časových intervalů je v aplikaci využit "hodinkový" krystal X1 s frekvencí 32,768 kHz.

Druhým aktivním prvkem zapojení je externí paměť EEPROM. Obvod U2 je paměť I2C typu 24LC256, připojená na dva datové piny mikrokontroléru U1.

Pro spojení s počítačem PC a vyčtení hodnot je určen rovněž konektor CONN1. Na konektoru CONN2 jsou k dispozici programovací piny mikrokontroléru pro možnost programování již osazeného obvodu.

Konstrukce:
Na následujícím obrázku je uveden motiv s rozmístěnými součástkami.


Obr. 3: Rozmístění součástek na desce druhé verze

Na webových stránkách autora jsou poté k dispozici dvě verze návrhu desky s plošnými spoji, lišící se především počtem SMD komponent.

Program pro použitý mikrokontrolér je napsán ve strojovém jazyce Assembler, na základě dřívějších projektů s I2C rozhraním. Paměť EEPROM, PIC a externí konektor sdílejí společnou sběrnici typu I2C. Mikrokontrolér ji přitom využívá pouze v době, kdy je připojen termistor.

Při měření teploty je poté mikrokontrolér přepnut do režimu spánku, ze kterého se probouzí každou jednu sekundu, s použitím externího krystalu a vnitřního čítače. Poté obvod zkontroluje, zda je již aktuální měřicí interval a případně provede nové měření s uložením hodnoty do externí paměti.

Pro omezení náhodného rušení je měření hodnoty termistoru, zapojeného v odporovém děliči, opakováno vždy čtyřikrát po sobě. Získané hodnoty jsou následně zprůměrovány a konečná hodnota je definitivně uložena do paměti. Tím je zajištěna vyšší přesnost měření a díky čtyřem průměrovaným hodnotám je snížena i pravděpodobnost rušení a uložení výrazně jiné hodnoty.

Závěr:
Na následujícím obrázku je uveden autorův příklad naměřených hodnot, zanesených do grafu.


Obr. 4: Příklad naměřených hodnot s uvedením stavu termostatu

Teplotní záznamník byl přitom umístěn v blízkosti domácího termostatu po dobu asi deseti zimních dnů na počátku roku 2007. Na grafu jsou uvedeny naměřené teploty spolu s nastavením termostatu (inteligentní termostat, který si klade za cíl dosáhnout cílové teploty v zadaném čase). Naměřená data jednoznačně odpovídají nastavení termostatu na dobu, kdy je topení aktivní během dne a během noci teplota rychle klesá.

Odkazy & Download:
Domovská stránka autora
Temperature Recorder







GooglePlus1 FaceBook Twitter del.icio.us DiGG Google StumbleUpon Google Buzz Email RSS PDF Tisk

Komentáře:
Název příspěvku: Vaše jméno: host
                 
  Zakázat formátování [Zakáže kódování a nahrazování smajlíky.]
Připojit soubory
reklama:
PU232S - Převodník USB/RS232
Převodník USB / RS232 s obvody FTDI a plným sériovým portem RS232 Full.
Skladem od 395 Kč

Informace uvedené v článcích jsou platné v době jejich vydání a samotné články jsou určeny pouze jako zdroj informací. Autor článku ani správce webu nenesou žádnou zodpovědnost za případné újmy na majetku a zdraví. Názvy společností a výrobků, loga a další multimediální materiál mohou být ochrannými známkami příslušných společností.
RSS kanály: | |
+420 723 846 377
info@pandatron.cz
Všechna práva vyhrazena | mobilní verze | © Copyright 2000 - 2016 ISSN 1803-6007