. : New eShop! - Mobilní verze - Pandatron.cz - Pandatron.sk - Diskuzní fórum - Zakázkový vývoj : .
 
USB teploměr a vlhkoměr
27. října 2014 - 5:47 | Pandatron | USB teploměr a vlhkoměr | Komentářů: 5  

USB teploměr a vlhkoměr

Digitální USB teploměr a vlhkoměr s možností připojení externího čidla, funkcí termostatu se zasíláním e-mailu i přenosem dat na webový server.

Měření teploty a vlhkosti patří mezi základní lidské dovednosti, datované až do dávného starověku, kdy byl objeven první teploměr. Od té doby se samozřejmě mnohé změnilo a vývoj technologií dnes umožňuje měřit teplotu prakticky kdykoliv, kdekoliv a hlavně čehokoliv.

Moduly digitálního USB teploměru a vlhkoměru umožňují snadné měření teploty a relativní vlhkosti přímo s využitím PC a z toho plynoucích výhod, jako je záznam historie, zobrazení grafu v reálném čase, přenos dat na webový server i náročnější analýza. Samozřejmě nechybí ani funkce digitálního termostatu s upozorněním prostřednictvím e-mailu a možností nastavení reakce na pokles, nebo naopak nárůst teploty nad povolenou mez.


Obr. 1: Miniaturní moduly USB teploměru a vlhkoměru

Základní vlastnosti:
  • Dostupné ve dvou provedení:
    Digitální USB teploměr
    Digitální USB teploměr a vlhkoměr
  • Možnost připojení externího čidla DS18B20
  • Funkce termostatu s možností spínání relé a zaslání e-mailu až na tři adresy
  • Přenos dat v reálném čase na libovolný server (POST)
  • Textový výstup na virtuální sériový port zjednodušuje použití například v Linuxu
  • Export dat do Excelu / Wordu
Technické parametry:
  • Napájení přímo z USB portu PC
  • Rozsah měření teploty: -40 až +125 °C s rozlišením 0,1 °C
  • Rozsah měření teploty externího čidla: -55 až +125 °C s rozlišením 0,01 °C
  • Rozsah měření vlhkosti: 0 – 100 % s rozlišením 0,5 %
  • Měření v intervalu 10s
  • Tranzistorový výstup ALARM se zatížitelností až 100mA
  • Ovladače pro: Windows XP,7,8, MacOS, Linux, Android a další
  • Rozměry bez USB konektoru: 19 x 17 mm

Moduly USBTEMP a USBTH
Jedná se o dva naprosto totožné moduly, kdy jeden je osazen pouze digitálním teplotním čidlem MCP9800 a druhý je osazen kombinovaným teplotním i vlhkostním čidlem SHT21. Zbylá konstrukce modulů je pak shodná.

Mezi společné vlastnosti patří možnost připojení dalšího externího digitálního teplotního čidla DS18B20 pomocí tří-pinového konektoru (J3 na schématu), stejně jako je tomu u našich modulů IPRELAY a dalších. Řídicí mikrokontrolér připojené čidlo automaticky rozpozná a začne z něj také měřit teplotu a zasílat do PC.


Obr. 2: Maximální odchylka měřené teploty a vlhkosti čidla SHT21

Dalším rozšířením je dvou-pinový konektor (J4 na schématu), kde je k dispozici tranzistorový spínač ALARM zajišťující například funkci termostatu. Tranzistor umožňuje i přímé připojení 5V relé (doplněného o ochrannou diodu).

Obslužný software WUMon v1.0, který je společný i s dalšími moduly, nabízí zobrazení měřených dat v přehledné tabulce a jejich zakreslení do grafu. Software přitom umožňuje zobrazovat naměřené hodnoty hned ze tří různých USB modulů USBTEMP a USBTRH. Dále nechybí ani funkce exportu naměřených dat do tabulky pro použití například v Excelu či funkce přenosu dat v reálném čase na libovolný server. Alarm je zde navíc doplněn o možnost zaslání e-mailu až na tři předem nastavené adresy.

Konstrukce modulů
Na následujícím obrázku je uvedeno společné schéma zapojení modulů s oběma čidly.


Obr. 3: Schéma zapojení modulů USBTEMP a USBTH

Základ modulů tvoří naprogramovaný mikrokontrolér PIC16F1827-I/SS, který je na schématu označen jako IO2. Obvod se stará nejen o čtení naměřených dat z připojených čidel, ale také o jejich převod do textové podoby a rovněž zajišťuje funkci termostatu. Přenos textových dat do PC je pak zajištěn pomocí špičkového USB/UART převodníku FTDI nové generace s označením FT231X.

Měření teploty v případě modulu USBTEMP je zajištěn obvodem MCP9800 (IO3), obvod IO4 v tom případě není osazen. Naopak moduly USBTRH nemají osazen obvod IO3 a místo něho mají IO4 SHT21, který zajišťuje současné měření teploty i vlhkosti.

Konektor J3 slouží k připojení externího teplotního čidla typu DS18B20. Jedná se o stejná čidla, která jsou použita i v případě nové generace modulů IPRELAY a dalších modulů. S výhodou se nám osvědčilo použití voděodolných čidel z eBay za 30Kč, která jsou tak u nás k modulům dostupná na vyžádání zdarma!


Obr. 4: Externí teplotní čidla DS18B20 jsou dostupná zdarma včetně konektoru
zdroj: eBay

A konečně dvou-pinový konektor J4 (ALARM) nabízí možnost připojení již zmíněného 5V relé. Modul je v tom případě možné využít jako termostat pro hlídání nastaveného rozsahu teplot či vlhkosti a to z libovolného čidla nebo několika čidel najednou. Tato funkce je po konfiguraci uložena v integrované paměti eeprom a pracuje zcela samostatně, i bez připojení k PC.


Obr. 5: Ukázka připojení 5V relé na výstupní piny ALARM

Na následujících obrázcích je jednotné rozložení součástek na desce s plošnými spoji.


Obr. 6: Rozložení prvků na desce modulů - TOP

Obr. 7: Rozložení prvků na desce modulů - TOP

První použití
Následující postup je opět shodný pro oba moduly, tedy jak pro USBTEMP, tak i pro USBTRH. Podrobný popis použití modulů a jeho jednotlivých funkcí bude dále uveden v samostatných článcích.

Moduly jsou již z výroby dodávány naprogramované a připravené k okamžitému použití. Stačí je jednoduše vzít a připojit k volnému USB portu. Ovladače jsou ke stažení na produktové stránce modulů v našem e-shopu. Doporučujeme stáhnout ovladače typu FTDI VCP, které po své instalaci v systému vytvoří nový virtuální sériový port. Kliknutím pravého tlačítka myši na Tento počítač – Vlastnosti – Správce zařízení můžeme snadno zjistit, jaké číslo bylo virtuálnímu sériovému portu přiřazeno.


Obr. 8: Virtuální sériový port ve správci zařízení

V našem případě je to COM4. Pokud tento sériový port otevřeme v libovolném terminálovém programu, například v aplikaci Termite 3.1, začne se nám zobrazovat teplota, případně vlhkost, ze všech dostupných čidel a to v intervalu 10s.


Obr. 9: Příjem teplot a vlhkosti v terminálovém programu

Jednotlivá čidla mají své označení, které je použito i v případě našich dalších modulů, například bezdrátových teploměrů apod. Jejich význam je uveden v následující tabulce.

Zasílaný povel Popis
Txx.x; Teplota ze senzoru na desce
Hxx.x; Vlhkost ze senzoru na desce
Dxx.xx; Teplota z externího čidla
Tab. 1: Přehled zpráv, zasílaných moduly USBTEMP a USBRH

Aplikace WUMon
Druhou možností je použití naší speciální aplikace WUMon v1.0. Aplikaci není potřeba instalovat, stačí jednoduše stáhnout z odkazu na produktové stránce modulů, rozbalit do libovolné složky a spustit. Vlevo pak jednoduše vyberete číslo sériového portu a kliknete na tlačítko připojit.


Obr. 10: Aplikace WUMon nabízí grafické zobrazení dat

Aplikace WUMon je rovněž společná s našimi dalšími moduly a nabízí zobrazení dat hned ze tří různých zařízení (tří virtuálních sériových portů). Jednotlivá data jsou po rozdělení a doplnění o popis zobrazena v přehledné tabulce ve spodní části okna. Pravá spodní část okna slouží k zobrazení aktuálně připojených senzorů a jejich hodnot. Kliknutím na zvolený senzor se pak ve zbylé části aplikace zobrazí jeho parametry a historie měření se vykreslí do grafu.

Mezi další funkce aplikace, které jsou dostupné v menu nastavení, pak patří možnost zasílání upozornění o překročení nastavených hodnot teploty či vlhkosti až na tři e-mailové adresy. Mezní hodnoty lze nastavit pro každý jednotlivý senzor zvlášť a po jejich potvrzení dojde zároveň k jejich přenosu do připojeného modulu.

Přenos dat z připojených čidel na libovolný webový server v reálném čase je možné nastavit rovněž v záložce Settings. Přenos pak probíhá formou POST na skript s danou adresou. Formát dat je jednoduchý: Označení senzoru (je vidět v aplikaci) = naměřená hodnota. Takže například u integrovaného teplotního senzoru je to v našem případě POST zpráva: COM7T=23.5°C. Více informací k této funkci bude opět uvedeno v samostatném článku.


Obr. 11: Modul USB teploměru s připojeným externím čidlem

Dostupnost a cena:
Moduly USBTEMP a USBTRH jsou dostupné skladem prostřednictvím našeho e-shopu. Externí čidla je možné k modulům dodat zdarma, stačí uvést požadavek do poznámky v posledním kroku objednávky.

Odkazy & Download:
USBTEMP v našem eShopu
USBTRH v našem eShopu
SHT2x - Digital Humidity & Temperature Sensor (RH/T)
MCP9800 - Temperature Sensors

 







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

Komentáře (5):

Zobrazit starší 30 dnů (5)...

host
5. Dne 05. 10. 2016 v 14:24 zaslal host
Využití výstupu
Dobrý den. Dá se nějak vyřešit funkce výstupu pro topení i chlazení ? To znamená při překročení nastavené teploty směrem nahoru sepnutím chlazení a při poklesu pod seputím topení ? Děkuji za odpověď. info@rept.cz


Název příspěvku: Vaše jméno: host
                 
  Zakázat formátování [Zakáže kódování a nahrazování smajlíky.]
Připojit soubory
reklama:
Modul PWLAN-1
Konstrukce univerzálního webserveru s modulem SocketLAN.
Skladem od 1290 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