Zaloguj się
Wszystkie
8 kwietnia 2025
84
- Pomiar temperatury dodatniej.
- Transmisja wyniku pomiaru do odbiornika z wyświetlaczem LCD.
- Akustyczna sygnalizacja poprawnej łączności.
- Wizualny i akustyczny alarm o przekroczeniu zakresu temperatury.
- Bateryjne zasilanie obu członów.
- Zakres mierzonej temperatury: 0…125°C.
- Czujnik temperatury: cyfrowy, typu DS18B20.
- Sposób łączności: drogą radiową w paśmie 433 MHz.
- Zasięg w terenie otwartym: ok. 25 metrów bez dodatkowych anten.
- Wyświetlacz LCD, bez podświetlenia.
- Dostępne alarmy: spadek poniżej progu dolnego, wzrost powyżej progu górnego.
- Ustawianie progów temperatury: potencjometrami montażowymi na płytce nadajnika, kontrola wartości na wyświetlaczu odbiornika.
- Zasilanie nadajnika: 4,5…5 V, np. 3 baterie 1,5 V/5,5 mA.
- Zasilanie odbiornika: 3 V, np. 2 baterie 1,5 V/4,5 mA.
- Wymiary płytki nadajnika: 60 mm×40 mm.
- Wymiary płytki odbiornika: 58 mm×54 mm.
Termometr składa się z dwóch części zasilanych z baterii: nadajnika wyposażonego w termometr cyfrowy oraz odbiornika z wyświetlaczem.
Nadajnik
Komunikację radiową z odbiornikiem (jednostronną) zapewnia gotowy moduł nadawczy RT40 firmy TeleControlla pracujący w paśmie ISM. Jest to moduł wykonany w technologii grubowarstwowej na podłożu ceramicznym. Posiada jedynie 4 wyprowadzenia: dwa do zasilania, antenowe i wejście danych. Akceptuje szeroki zakres napięcia zasilania – od 2 V do aż 14 V, co czyni go idealnym do zasilania z baterii. Moc wyjściowa, jaka jest dostępna przy zasilaniu 5 V, wynosi ok. 3 mW.
To niewiele, lecz wystarczy do uzyskania zasięgu rzędu kilkunastu metrów. Warto jednak pamiętać, że na zasięg ma wpływ wiele czynników, w tym prędkość transmisji, środowisko pracy, czułość odbiornika oraz zastosowane anteny.
Celem ograniczenia poboru prądu przez moduł nadawczy, jego zasilanie jest odłączane w momentach, kiedy nie jest on używany – np. podczas pomiaru temperatury. Sprowadza się to odpowiedniego sterowania tranzystorem T1. Temperatura jest mierzona za pomocą czujnika typu DS18B20. Jego zaletą, oprócz przystępnej ceny, jest również brak konieczności kalibracji. Dołącza się go do zacisków złącza J2. Czujnik pracuje w trybie zasilania pasożytniczego, więc wyprowadzenia masy i zasilania należy zewrzeć ze sobą i dołączyć do zacisku GND.
Potencjometry P1 i P2 służą one ustawieniu, odpowiednio, dolnego i górnego progu temperatury, których przekroczenie będzie sygnalizowane. Wartości napięcia z ich ślizgaczy są odczytywane przez przetwornik A/C i odpowiednio skalowane.
Zasilanie potencjometru P2 z wyjścia P1 umożliwiło rozwiązanie pewnej istotnej kwestii: górny próg zawsze musi znajdować się powyżej dolnego. Gdyby każdy z tych potencjometrów był zasilany oddzielnie, wówczas konieczne byłoby dodanie programowych ostrzeżeń o wystąpieniu takiej sytuacji. Tutaj jest to zbyteczne. Wadą, ale niezbyt dotkliwą tego rozwiązania jest zmiana dolnego progu przy zmianie górnego.
Zasilanie tego obwodu z jednego z wyprowadzeń mikrokontrolera powoduje, że można wyłączyć jego zasilanie tuż po akwizycji napięć, poprzez wyzerowanie wyprowadzenia. Niejako przy okazji rozwiązany został również problem napięcia referencyjnego dla przetwornika A/C – jest nim napięcie zasilania. W ten sposób napięcie baterii nie ma wpływu na funkcjonowanie układu. Oczywiście, o ile mieści się ono w dopuszczalnym zakresie.
Zworki JP1 i JP2 służą do załączania alarmu – odpowiednio, „górnego” i „dolnego”. Zdjęcie zwory oznacza brak reakcji układu na dany próg. W ten sposób, może stać się on zwykłym termometrem – wystarczy zdjąć obydwie zworki.
Przyciski impulsowe SW1 i SW2 są przydatne podczas ustawiania ślizgaczy potencjometrów P1 i P2 w odpowiednich położeniach. Wciśnięcie jednego z nich spowoduje, że na ekranie odbiornika ukaże się odczytana przez układ wartość progu.
Dzięki temu możliwe jest ustawienie dokładnych wartości, bez konieczności dokładania wyświetlacza przy nadajniku.
Mikrokontroler odpowiedzialny za pracę całego nadajnika to ATmega8L. Wersję „L” wybrano z powodu możliwości zasilania napięciem niższym, niż w wersji standardowej. Nawet przy mocno rozładowanych bateriach nadal jest możliwa poprawna praca nadajnika. Drabinki rezystorowe RN1…RN3 zasilają wyprowadzenia mikrokontrolera ustalając ich poziom oraz odprowadzając ewentualne ładunki elektrostatyczne i prąd indukowany przez zaburzenia zewnętrzne. Wyjątkiem jest wyprowadzenie SCK, które jest zasilane przez ścieżki oporowe potencjometrów. Złącze J4 służy do zaprogramowania mikrokontrolera na płytce. Dioda świecąca LED1 informuje o pracy nadajnika – komunikaty przez nią sygnalizowane będą opisane dalej.
Nadajnik jest wyposażony w czujnik temperatury i może być umieszczony w różnych miejscach – w tym i na zewnątrz. Wahania temperatury w znaczący sposób zmieniałyby częstotliwość zegara mikrokontrolera o ile pracowałby on w oparciu o wewnętrzny układ RC. Zastosowanie rezonatora kwarcowego znacząco ustabilizowało częstotliwość zegara, co ułatwia komunikację z odbiornikiem i czujnikiem temperatury.
NAPISZ DO AUTORA
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
