Παρασκευή, 7 Νοεμβρίου 2014

ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΨΗΦΙΑΚΟΥ ΘΕΡΜΟΜΕΤΡΟΥ ΜΕ 2 ΑΙΣΘΗΤΗΡΕΣ DS1621


Το link με το πρόγραμμα hex και τα pcb είναι στο τέλος της ανάρτησης.
Η κατασκευή του project είναι αναλυτική , ώστε να παίρνουν ιδέες οι αρχάριοι  κατασκευαστές και φίλοι αυτού του blog .

Ο  DS1621 είναι ένας ψηφιακός αισθητήρας θερμοκρασίας 9 Bit (μεταφορά 2 byte) από θερμοκρασίες -55 έως 125 βαθμών Κελσίου  και ταυτόχρονα είναι και ένας θερμοστάτης όπου η έξοδος TOUT pin3 γίνεται λογικό (1) όταν η θερμοκρασία ξεπεράσει την ορισμένη από εμάς τιμή Temp_Hi καθώς και λογικό (0) όταν πέσει η θερμοκρασία κάτω από την ορισθείσα πάλι από εμάς τιμή Temp_Low. Στο συγκεκριμένο project θα χρησιμοποιήσω μόνο την πρώτη ιδιότητα του δηλ. ως αισθητήρα θερμοκρασίας . Η ακρίβεια του DS1621 σύμφωνα με το Datasheet του υλικού είναι  max  ±0,5 βαθμοί Κελσίου από θερμοκρασίες 0 έως 70 βαθμούς Κελσίου και max  ±2 βαθμοί Κελσίου από θερμοκρασίες -55 έως +0. Η επικοινωνία  του αισθητήρα με τον μικροελεγκτή (PIC 16F876A) γίνεται μέσου του I2C πρωτοκόλλου. Με άλλα λόγια ο  Pic16F876A ως master θέτει τις εντολές στον slave (DS1621) να του στείλει τα δεδομένα της θερμοκρασίας κατόπιν ο master αφού λάβει τα δεδομένα από τον slave τα επεξεργάζεται και τα εμφανίζει στην LCD οθόνη 2 Χ 16 χαρακτήρων. Η ανάλυση της θερμοκρασίας χρησιμοποιώντας   τα 2 byte είναι ανά ένα 0,5 βαθμό Κελσίου , χρησιμοποιώντας  όμως τις τιμές  Count_Per_C & Count_Remain στον αλγόριθμο που δίνει το φυλλάδιο του DS1621 μέσα στον κώδικα του pic16F876A μπορούμε να πάρουμε ανάλυση ανά δέκατο ή εκατοστό ή χιλιοστό του ενός βαθμού Κελσίου . Εγώ στο συγκεκριμένο project έχω ανάλυση ανά ένα δέκατο του βαθμού Κελσίου.
ΣΧΗΜΑΤΙΚΟ ΘΕΡΜΟΜΕΤΡΟΥ ΜΕ 2 Χ DS1621

ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΒΗΜΑ – ΒΗΜΑ
Για την κατασκευή χρησιμοποίησα ένα πλαστικό κουτί με διαστάσεις  πλάτος 12,5 cm  ύψος 6,5 cm και βάθος 4 cm.

Φωτογραφία 1:
 Αυτές τις διαστάσεις  έβαλα στο πρόγραμμα που σχεδιάζω το pcb ώστε να καλύψει η πλακέτα όλη την επιφάνεια του κουτιού , όσοι θέλετε να το κατασκευάσετε και γνωρίζετε να σχεδιάζετε pcb μπορείτε να φτιάξετε το project  σε μικρότερες διαστάσεις. Αφού λοιπόν σχεδίασα το  pcb τύπωσα το σχέδιο επάνω στην πλακέτα με την μέθοδο σιδερώματος του γραφίτη. Κατόπιν αποχάλκωσα την πλακέτα και με την βοήθεια ενός γυαλόχαρτου έφερα την πλακέτα σιγά σιγά να εφαρμόσει σωστά μέσα στο κουτί .
Φωτογραφία 2:
Μετά για να μπορεί να κλίσει το καπάκι του κουτιού κόντυνα με το γυαλόχαρτο πάλι τους αποστάτες του καπακιού όσο ήταν το πάχος της πλακέτας  όπως βλέπετε στην εικόνα 3.
Φωτογραφία 3:

Αφού έγινε η προσαρμογή της πλακέτας ήρθε η σειρά για την τοποθέτηση της LCD οθόνης 2 Χ 16 χαρακτήρων , την τοποθέτησα στην μέση του κουτιού . Με ένα μαρκαδόρο έγραψα πάνω στο κουτί το περίγραμμα της οθόνης και με ένα τρυπάνι 2mm τρυπώντας σχημάτισα ένα μικρότερο περίγραμμα οθόνης κατά 2 mm , από τρύπες το οποίο με ελαφρά πίεση του χεριού μου αποκολλήθηκε από το κουτί , κατόπιν σιγά σιγά με την λίμα ήρθε το αποτέλεσμα που βλέπετε στην εικόνα 4.

Φωτογραφία 4:

Τοποθέτηση των 16 pin στην οθόνη και κατόπιν στερέωση της οθόνης στο κουτί.
Φωτογραφία 5:
Φωτογραφία 6:
Φωτογραφία 7:
Το επόμενο στάδιο είναι το τρύπημα της πλακέτας ώστε να κολληθούν τα υλικά , προγραμματισμός του PIC16F876A (χρησιμοποίησα το JDM programmer για να εγκαταστήσω το πρόγραμμα ds1621_by_sv1hag.hex το πως θα κατασκευάσετε τον JDM programmer θα το βρείτε σε παλαιότερη ανάρτηση μου).
Φωτογραφία 8:
 Και αφού κολλήθηκαν τα υλικά επάνω στην πλακέτα έδωσα τάση στον ρευματολήπτη της πλακέτας χωρίς να έχω τοποθετήσει το pic & ds1621 και έγινε έλεγχος των τάσεων του κυκλώματος και τυχόν βραχυκυκλωμάτων κατόπιν τοποθέτησα το pic και τα δύο  ds1621 και έκανα προαιρετικό έλεγχο με τον παλμογράφο να δω εάν έχω σήματα SDA  τα οποία εμφανίσθηκαν στην οθόνη του παλμογράφου όπως βλέπετε στην εικόνα 9.
Φωτογραφία 9:

Και αφού πέρασε η πλακέτα τους ελέγχους με επιτυχία ήρθε η ώρα της κατασκευής του καλωδίου που θα συνδέσει την οθόνη με την πλακέτα . Χρησιμοποίησα πλακέ καλώδιο 16 καλωδίων. Αφού σύνδεσα την οθόνη με την πλακέτα έκανα μια δοκιμή αν εμφανίζονται σωστά τα δεδομένα , όλα ΟΚ όπως δείχνει και η εικόνα 10.
Φωτογραφία 10:
Μετά από όλους αυτούς τους επιτυχημένους ελέγχους πάμε στο τελικό στάδιο της κατασκευής που είναι το τρύπημα του κουτιού για να  τοποθετηθεί  ο ρευματολήπτης που θα δεχτεί τα 9 – 15 V DC και μία άλλη τρύπα για να περάσει το καλώδιο με τα 4 εσωτερικά καλώδια του δευτέρου εξωτερικού αισθητήρα. Κατόπιν ακολουθεί το κλείσιμο του κουτιού .
Φωτογραφία 11:
Φωτογραφία 12:
Φωτογραφία 13:
Για την προστασία του εξωτερικού αισθητήρα χρησιμοποίησα ένα μικρό κουτί σχήματος οβάλ , υπάρχουν στα καταστήματα ηλεκτρονικών ειδών.
Φωτογραφία 14:

Φωτογραφία 15:

Καλές κατασκευές 73!  de SV1HAG

Link for program  (hex) & PCB click here 





2 σχόλια:

  1. 1 Μήπως το οβάλ κουτάκι του εξωτερικού αισθητήρα πρέπει να έχει γρίλιες και να είναι άσπρου χρώματος για να μετράει σωστά?
    Κάτι σαν μετεωρολογικός κλωβός δηλαδή.

    2 Μήπως και ο εσωτερικός αισθητήρας και αυτός πρέπει να έχει την κατάλληλη θέση για να μετράει σωστά την θερμοκρασία περιβάλλοντος?

    3 Η οθόνη LCD για ποιο λόγο είναι βιδωμένη με 3 μόνο βίδες?

    4 Μέχρι πόσα μέτρα μπορεί να έχει μήκος το καλώδιο του εξωτερικού αισθητήρα?

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  2. Γεια σου Κώστα
    1) Όχι δεν χρειάζονται γρίλιες ούτε έχει σημασία το χρώμα με την προϋπόθεση να τοποθετηθεί σε σκιερό μέρος να μην το βλέπει ο ήλιος ποτέ. Εγώ τον τοποθέτησα στην γωνία του εξωτερικού τοίχου με την πλάκα του μπαλκονιού του πάνω ορόφου ώστε να μην μπορεί ποτέ να το δει ο ήλιος ούτε να βραχεί . Τοποθετήθηκε δίπλα του ένας ασύρματος αισθητήρας και έγινε 24ωρη παρακολούθηση .Και τα δυο έλεγαν ακριβώς τα ίδια .
    2) Ναι για τον εσωτερικό αισθητήρα υπάρχει θέμα σε εικοσιτετράωρη παρακολούθηση με έναν θερμόμετρο που έχω κατασκευάσει με τον αισθητήρα ds18b20 ίδιων προδιαγραφών 0,5 βαθμοί Κελσίου ακρίβειας και της ίδιας εταιρείας , ο οποίος τοποθετήθηκε δίπλα στο κουτί του θερμομέτρου σε θερμοκρασίες δωματίου έδειχνε μόνιμα παραπάνω 0,4 βαθμούς κελσίου ο εσωτερικός αισθητήρας ds1621 από τον ds18b20 . Κατά πάσα πιθανότητα επηρεάζεται από την θερμοκρασία που παράγει το κύκλωμα π.χ. το led της οθόνης.
    3) Συνήθως βάζω 2 βίδες τώρα έβαλα 3 για να αλφαδιάσει σωστά η οθόνη μια που το πλαστικό κουτί δεν ήταν τόσο σκληρό όπως ήταν το κουτί του συχνομέτρου στην παρακάτω ανάρτηση που έχω δύο βίδες . Τέταρτη δεν έβαλα γιατί μου τελείωσαν οι βίδες και δεν άξιζε τον κόπο εκείνη την στιγμή να πάω να πάρω άλλες βίδες γιατί δεν θα είχε κανένα αποτέλεσμα στην στήριξη της οθόνης μόνο στην αισθητική .
    4) Πολύ καλή ερώτηση αυτή , εγώ χρησιμοποίησα καλώδιο ακριβώς 4 μέτρων θωρακισμένο (τέσσερα και πλεντάζ) και με την ταχύτητα μεταφοράς των δεδομένων που έχω γράψει στο πρόγραμμα του pic δεν υπάρχει κανένα πρόβλημα . Δεν ξέρω τι θα γίνει σε μεγαλύτερα μήκη η σε πολύ θορυβώδες (όχι ηχητικά ) περιβάλλον , δεν το έχω δοκιμάσει.

    ΑπάντησηΔιαγραφή

Το blog αυτό είναι αυστηρά τεχνικό ραδιοερασιτεχνικό και είναι δεκτά μόνο σχόλια τεχνικής φύσεως των πειραμάτων ή των κατασκευών που αναρτώνται στο blog . Σχόλια άλλου τύπου διαγράφονται.