Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Wyszukiwarki naszych partnerów

Kategoria: Kamery IP / Alarmy / Automatyka Bram
Montersi
Kategoria: Akumulatorki / Baterie / Ładowarki
Proszę, dodaj wyjątek elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Termometr z zegarkiem z wyświetlaczem LCD 1x6

0x5261647A6975 30 Mar 2017 14:07
  • Termometr z zegarkiem z wyświetlaczem LCD 1x6

    Witam,
    potrzebny był mi przenośny termometr do pomiaru temperatury cieczy, wykonałem więc urządzenie widoczne na zdjęciu powyżej.

    Aby umożliwić w przyszłości rozwój tego urządzenia umieściłem w nim dodatkowo zegar czasu rzeczywistego PCF8563. Sam mikrokontroler to ATmega328, mocno na wyrost, bo aktualnie zajętość pamięci to tylko 15%. Niestety popełniłem jeden błąd; zapomniałem dodać rezystor podciągający linię przerwania z RTC, przez co nie udało się jej wykorzystać. Zamiast przerwania z RTC użyłem Timera programowego. W urządzeniu zastosowałem włączanie elektroniczne jednym przyciskiem, dzięki temu mogłem zastosować automatyczne wyłączenie, aby przez zapomnienie nie rozładować baterii. W trybie standby zasilany jest tylko układ RTC. Układ włącznika jest zrealizowany na dwóch tranzystorach i kilku dodatkowych elementach. Na schemacie widać go na samej górze przed przetwornicą. Wciśnięcie przycisku włącza przetwornicę, a w programie na początku wystawiany jest stan wysoki na pinie oznaczonym EN, dzięki czemu przetwornica po zwolnieniu przycisku nadal jest włączona. Wyłączenie następuje po kolejnym wciśnięciu przycisku, lub po czasie określonym w programie, podawany jest stan niski na pin oznaczony EN i przetwornica wyłącza się.

    Poniżej schemat i projekt płytki (w załączniku pliki z Eagle i wsad).

    Termometr z zegarkiem z wyświetlaczem LCD 1x6 Termometr z zegarkiem z wyświetlaczem LCD 1x6

    I kilka zdjęć modelu:

    Termometr z zegarkiem z wyświetlaczem LCD 1x6 Termometr z zegarkiem z wyświetlaczem LCD 1x6 Termometr z zegarkiem z wyświetlaczem LCD 1x6

    I jeszcze filmik z prezentacją działania:


    Link

  • #4 30 Mar 2017 20:42
    prosiak_wej
    Poziom 26  

    - Janusz, jaka temperatura?
    - Piętnasta trzydzieści osiem!

    Tyle tytułem wstępnego suchara ;) Wykonanie płytki super. Ale czemu nie zechciałeś użyć ogniwa Li-ion i wbudować układu ładowania z gniazdkiem micro USB? Podbicie z 3,6V do 5V proste i nieskomplikowane.

  • #5 30 Mar 2017 20:42
    398216 Usunięty
    Poziom 42  

    Piękna robota.
    Na początku miałem obawy co do zastosowania złącza - obawiałem się, że może zostać wyłamane, ale po obejrzeniu filmu - zwracam honor.
    Rozumiem, że zegar pobiera cały czas energię z baterii - na jak długo starczają? W "normalnej" pracy oczywiście...

  • #6 30 Mar 2017 20:59
    0x5261647A6975
    Poziom 5  

    prosiak_wej napisał:
    ...czemu nie zechciałeś użyć ogniwa Li-ion i wbudować układu ładowania z gniazdkiem micro USB? Podbicie z 3,6V do 5V proste i nieskomplikowane.


    Proste i nieskomplikowane, podbicie nawet już mam, brakuje tylko układu ładowania. Nie zrobiłem, bo jednak trochę bardziej skomplikowane i trochę drożej by wyszło.

    398216 Usunięty napisał:
    ...Rozumiem, że zegar pobiera cały czas energię z baterii - na jak długo starczają? W "normalnej" pracy oczywiście...


    RTC pobiera cały czas energię, reszta jest odłączana w trybie standby. Ten w obudowie na 3 bateriach AAA działa od października 2016, na chwilę obecną napięcie na pakiecie baterii wynosi 4.21V, a ta pierwsza wersja widoczna w filmie, bez obudowy na 2 bateriach AAA działa od września 2016, a napięcie na chwilę obecną wynosi 2,43

  • #8 30 Mar 2017 21:56
    0x5261647A6975
    Poziom 5  

    @yogi009 Tak, płytki robię metodą fotochemiczną. Co do jakości płytki, to kluczowe znaczenie ma jakość "kliszy" którą naświetlamy płytkę. Niestety drukarki domowe nie dają dobrych wydruków, a szczególnie moja (Brother Laserowa), dlatego klisze zamawiam w firmie. Drugą kluczową sprawą jest jakość warstwy światłoczułej, ja kupuję laminaty z fabrycznie naniesionym lakierem. Naświetlanie taką kliszą fabrycznego laminatu to już tylko formalność, podobnie jak wytrawianie.

  • #9 30 Mar 2017 22:13
    prosiak_wej
    Poziom 26  

    0x5261647A6975 napisał:
    bardziej skomplikowane i trochę drożej by wyszło


    Bez przesady. Kupujesz z pewnego portalu moduł o nazwie TP4056 i masz całość. Wystarczy przenieść na swoją płytkę :)

  • #11 30 Mar 2017 23:49
    yogi009
    Poziom 40  

    0x5261647A6975 napisał:
    Tak, płytki robię metodą fotochemiczną. Co do jakości płytki, to kluczowe znaczenie ma jakość "kliszy" którą naświetlamy płytkę. Niestety drukarki domowe dają dobrych wydruków, a szczególnie moja (Brother Laserowa), dlatego klisze zamawiam w firmie. Drugą kluczową sprawą jest jakość warstwy światłoczułej, ja kupuję laminaty z fabrycznie naniesionym lakierem. Naświetlanie taką kliszą fabrycznego laminatu to już tylko formalność podobnie jak wytrawianie.


    Świetny efekt końcowy. Korzystasz z fotolaminatu Bungurd? Szukam prawidłowego czasu jego naświetlania.

  • #12 31 Mar 2017 09:05
    0x5261647A6975
    Poziom 5  

    Korzystam głównie z laminatów Rademacher, ale z Burgunda też korzystałem, pod względem czasu naświetlania moim zdaniem się nie różnią. Ja naświetlam jakieś 180 - 200 sekund. Ale czas zależy od tego czym i z jakiej odległości naświetlasz. Ja naświetlam lampą do tipsów. W lampie mam usunięte boczne świetlówki i odblask, aby światło padało tylko z góry.

  • #16 31 Mar 2017 13:51
    piotrek700
    Poziom 13  

    Bardzo ciekawy projekt! Skąd masz taką obudowę?

  • #17 31 Mar 2017 13:55
    0x5261647A6975
    Poziom 5  

    @dondu Projekt co nie? Że nie wzorcowy, z pewnością tak, ale czy widzisz jakieś błędy, jeżeli tak to jakie?

    Polygonu nie ma, bo nie widziałem takiej potrzeby. Poza tym nie lubię polygonów, bo źle się je lutuje takie płytki jak nie ma soldermaski. I przelotki źle się lutuje do polygonu.

    Przetwornica jest na MCP1640.

    @piotrek700 Obudowa kupiona w sklepie AVT https://sklep.avt.pl/obudowa-plastikowa-z14-22x49x150.html

  • #18 31 Mar 2017 22:25
    dondu
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie

    0x5261647A6975 napisał:
    @dondu Projekt co nie? Że nie wzorcowy, z pewnością tak, ale czy widzisz jakieś błędy, jeżeli tak to jakie?

    Polygonu nie ma, bo nie widziałem takiej potrzeby. Poza tym nie lubię polygonów, bo źle się je lutuje takie płytki jak nie ma soldermaski. I przelotki źle się lutuje do polygonu.

    Kliknąłem plusik, gdyż projekt jest starannie wykonany, ale to nie znaczy, że nie mogę wskazać jego wad.

    Twierdzenie, że przelotki na masie źle się lutuje koliduje z jakością lutów, które widać na zdjęciach. Widać, że masz wprawę i odpowiedni sprzęt, stąd lutowanie na polygonie absolutnie nie jest trafnym argumentem, przeciwko stosowaniu polygonu. Poza tym należy włączyć odpowiednią opcję w programie - fragment Twojej płytki, gdzie dodałem 3 przelotki oraz widać inne Twoje:

    Termometr z zegarkiem z wyświetlaczem LCD 1x6

    Poza tym ... Microchip napisał w dokumentacji MCP1640:

    Cytat:
    When possible, ground planes and traces should be used to help shield the feedback signal and minimize noise and magnetic interference.

    W dokumentacji jest nawet sugerowany rozkład elementów i sposobu prowadzenia ścieżek i polygonów - warto słuchać rad producenta:

    Termometr z zegarkiem z wyświetlaczem LCD 1x6


    Podobnie jest w przypadku MCP4725:

    Cytat:
    Separate digital and analog ground planes are recommended. In this case, the VSS pin and the ground pins of the VDD capacitors of the MCP4725
    should be terminated to the analog ground plane.


    Tak samo w przypadku mikrokontrolerów.

    Pomijam już fakt, że mniej wytrawiacza się zużywa.

    Powyższe uwagi oczywiście dla amatorskiego wykonania są mniej istotne, ale jak już wspomniałem, nie możesz spodziewać się samych pochwał, gdy projekt jest niezgodny z zaleceniami producentów układów które stosujesz.


    Drugi problem:

    Nie kwestionując samego pomysłu, poddaję pod wątpliwość stosowanie (nota bene bardzo dobrej) przetwornicy wraz z rozbudowanym układem tranzystorowym. Jak podaje Microchip sama przetwornica w trybie shoutdown pobiera nieco poniżej 1uA.

    Wystarczyło uśpić mikrokontroler do trybu Power Down i mieć około 120nA (kilka razy mniej!!!), a zasilanie dodatkowych układów włączać pinami mikrokontrolera.


    Trzeci:

    Do takiego projektu nie warto stosować wyświetlacza 5V. Należało zastosować np. tanie na 3,3V.


    Czwarty:

    Użycie natomiast osobnego układu DAC do sterowania kontrastem wyświetlacza jest dla mnie kompletnie niezrozumiałe. Możesz wytłumaczyć, czego brakowało Ci w mikrokontrolerze, by dodawać ten układ?


    Piąty:

    Użycie PCF8563 jakkolwiek właściwe, można zastąpić timerem2 pracującym pracy w trybie asynchronicznym, który korzysta z kwarcu 32,768kHz. Efekt nie będzie tak dokładny jak PCF, ale naprawdę przyzwoity, gdy zaimplementuje się dodatkową prostą autokorektę.


    Reasumując:

    To uwagi pobieżne, szczegółowo schematu nie analizowałem.
    Nie podważam samego projektu, bo jest OK i nagrodziłem go plusikiem.

    Na koniec zadam jeszcze pytanie dot. częstotliwości zegara taktującego mikrokontroler. Jaką ustawiłeś?

  • #19 31 Mar 2017 23:03
    0x5261647A6975
    Poziom 5  

    Dziękuję za tak szczegółową odpowiedź. Oczywiście nie po to pokazuję by zbierać pochwały, ale jak ktoś pisze, że coś jest nie tak, to warto żeby napisał co, stąd moje pytania w poprzednim poście.

    Przelotki z thermalpad? Nawet nie wiedziałem, że się da, możesz podać gdzie to znaleźć?, może się przyda. Zalecenia producenta układów scalonych no fakt, choć w praktyce w tak prostym układzie myślę, że nie ma to znaczenia. Poza tym w tym przypadku nie lepiej polygon dać na stronie TOP?

    drugi: wiem o tym, z tym że coś nie bardzo mi chciało działać usypianie przetwornicy z wyłączonego AVR, niestety już nie pamiętam na czym dokładnie problem polegał.

    trzeci: nie wiem czy taki wyświetlacz na 3.3V byłby tani, poza tym raczej trudno dostępny. Ten kupiłem w sklepie w pobliżu.

    czwarty: niczego nie brakuje. DAC dałem tak może bardziej w ramach testu. Uważam, że jest to wygodne i nie zużywa zasobów uC, co w przypadku tego projektu oczywiście nie miało znaczenia.

    piąty: Tego tematu jeszcze nie ogarniam, ja raczej początkujący jestem. Wiem, że można timer taktować z kwarca, ale jeszcze nie wiem jak to ugryźć.

    Taktowanie jest ustawione na 8MHz

  • #21 31 Mar 2017 23:14
    0x5261647A6975
    Poziom 5  

    Można zmniejszyć, ale przypadku tego układu oszczędności baterii raczej będą znikome, bo większość czasu i tak AVR jest odłączony od zasilania, a podświetlenie LCD przypuszczam, że więcej prądu ciągnie niż AVR na 8MHz. No i trochę nie wygodne do programowania, bo wolno wsad się wgrywa.

    Dzięki za podpowiedź do Eagle. Myślę, że dzięki temu może częściej będę stosował polygony.

  • #22 31 Mar 2017 23:24
    dondu
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie

    0x5261647A6975 napisał:
    Można zmniejszyć, ale przypadku tego układu oszczędności baterii raczej będą znikome, bo większość czasu i tak AVR jest odłączony od zasilania, a podświetlenie LCD przypuszczam, że więcej prądu ciągnie niż AVR na 8MHz. No i trochę nie wygodne do programowania, bo wolno wsad się wgrywa.

    Przeczytaj dokładnie artykuły, a na pewno zmienisz na 1MHz :)

  • #25 01 Kwi 2017 10:14
    0x5261647A6975
    Poziom 5  

    Jakie parametry polygonu sugerujesz żeby nie było problemów z lutowaniem tych wszystkich elementów SMD?

    A tak wracając jeszcze do problemu drugiego to nie wiem czy wcześniej dobrze Cię zrozumiałem. Tobie chodzi o wyłączanie przetwornicy wejściem EN? Czy o to, że przetwornica jest non stop włączona, a tylko AVR usypiam i odłączam od zasilania pozostałe elementy pinami AVR? Czy w tym drugim przypadku będę miał tak niski pobór prądu?

    I jeszcze problem piąty. Czy ze względu na oszczędność energii nie lepiej pozostawić PCFa? Chyba mniej prądu pociągnie, niż AVR który przecież w tym przypadku nie będzie chyba mógł być uśpiony?

  • #26 09 Kwi 2017 09:51
    konradxdx
    Poziom 9  

    0x5261647A6975 napisał:
    Proste i nieskomplikowane, podbicie nawet już mam, brakuje tylko układu ładowania. Nie zrobiłem, bo jednak trochę bardziej skomplikowane i trochę drożej by wyszło.


    Układ TP4056 z chin po taniości albo MCP73831 z TME do tego jakieś rozłączanie układu podczas ładowania tranzystorkiem i tyle w temacie :D dobre scalaczki sam ładuję je do każdego projektu zasilanego z baterii.

  • #27 09 Kwi 2017 12:17
    prosiak_wej
    Poziom 26  

    konradxdx napisał:
    rozłączanie układu podczas ładowania


    A dlaczego? W obawie przed podwyższonym napięciem (4,2...4,25V), czy zwiększonym poborem prądu?