Wstęp:
Witam wszystkich forumowiczów. Jest to mój pierwszy projekt tutaj jednak forum śledzę już od dawna. Ale do rzeczy. Chciałbym wszystkim przedstawić mój projekt termometru cyfrowego z przewodowym pomiarem temperatury wewnętrznej oraz bezprzewodowym pomiarem temperatury zewnętrznej. Pomiar temperatury zewnętrznej odbywa się za pomocą czujki umieszczonej na zewnątrz i komunikującej się drogą radiową. Projekt zrodził się w mojej głowie już jakiś czas temu. Musiał on jednak dojrzeć i poczekać na skompletowanie części i przede wszystkim poprawę moich umiejętności. Jako że bardzo lubię wyświetlacze vfd do wyświetlania informacji użyty został taki właśnie wyświetlacz pochodzący ze starego kalkulatora.
Nadajnik:
Moduł nadajnika składa się ze znanego i lubianego czujnika temperatury ds18b20, modułu nadawczo odbiorczego rfm12b oraz mikroprocesora atmega8. Całość wykonana jest na jednostronnej płytce za pomocą montażu mieszanego. Brak konsekwencji co do sposobu montażu (powierzchniowy czy przewlekany) spowodowany jest tym, że sporo części pochodzi z demontażu . Zastosowany procesor również jest tutaj mocno na wyrost jednak tutaj zadecydowały względy finansowe (atmega8 jest tańsza od swoich mniejszych braci). Podobnie sprawa wygląda w stosunku do modułu nadawczo – odbiorczego który jest na 3,3V. Wymagało to zastosowania dodatkowego stabilizatora napięcia ale nawet uwzględniając jego koszty mogę powiedzieć że się ta "kombinacja" opłaciła (finansowo).
Początkowo trochę obawiałem się o konwersję napięć jednak zastosowanie dzielnika załatwiło sprawę i spisuje się znakomicie. Na niektórych forach dało się znaleźć informację że te moduły radiowe działają prawidłowo przy zasilaniu bezpośrednio z 5V, ja jednak wolałem nie próbować. Największym wyzwaniem okazało się uruchomienie modułów radiowych. Dokumentacja od nich jest co tu dużo mówić bardzo kiepska ( w końcu jest pisana przez chińczyków więc nie ma co się dziwić). Po przeszukaniu internetu, przeczytaniu paru for dyskusyjnych oraz wyrwaniu paru włosów z głowy moduły udało się uruchomić. Choć przyznaję się bez bicia że moduły mają jeszcze parę fajnych możliwości których nie próbowałem wykorzystać. Co do czujnika temperatury nie będę się rozpisywał gdyż jest on dobrze znany.
Schemat i płytka nadajnika:
Wykonanie nadajnika:
Odbiornik:
Podobnie jak nadajnik odbiornik sterowany jest przez mikroprocesor atmega8 taktowany zegarem 12MHz. Podłączone są do niego czujnik temperatury moduł nadawczo odbiorczy oraz wyświetlacz. Jak wcześniej napisałem zastosowany wyświetlacz pochodzi ze starego kalkulatora. Napięcia zasilania dla wyświetlacza dobrane zostały eksperymentalnie. Napięcie żarzenia które powinno wynosić w tym przypadku ok 2V ustawiane jest za pomocą potencjometru wieloobrotowego. Dzięki temu można to napięcie dokładnie wyregulować. Jak wiadomo stosowanie stałego napięcia żarzenia może powodować różnice w intensywności świecenia, jednak w tym przypadku nie jest to specjalnie widoczne i jestem zadowolony z efektu. Napięcie dla siatek wynosi 24V. Napięcie to uzyskuję z napięcia zasilania 12V za pomocą przetwornicy zbudowanej na mc34063. Obliczenia pochodzą ze strony http://www.nomad.ee/micros/mc34063a/index.shtml . Przetwornica działa prawidłowo jednak wymaga jeszcze dopracowania gdyż słychać delikatne buczenie z bliska. Nie jest to specjalnie słyszalne ale spróbuję to jeszcze usprawnić. Wyświetlacz sterowany jest multipleksowo za pomocą trzech połączonych szeregowo rejestrów przesuwnych 74hc595 i przez uln2003. Sposób zasilania siatek nie jest nowy i jest dość często spotykany w tego typu zastosowaniach. Całość została zbudowana na płytce dwustronnej. Jest to moja pierwsza płytka dwustronna (właściwe druga bo musiałem ją robić dwa razy z powodu błędu w schemacie). Największym wyzwaniem było umieszczenie mozaiki ścieżek dokładnie na przeciwko siebie aby otwory pasowały. Po prasowaniu jednej strony zostało nawiercone kilka otworów i kartka z wydrukiem została przymocowana za pomocą szpilek. Nie wyszło to idealnie ale przesunięcie było na tyle małe że dało się to złożyć do kupy. Płytki zostały wykonane za pomocą termotransferu oraz cynowane za pomocą pasty do lutowania degufit ( sposób do znalezienia na forum). Trochę się zawiodłem tym sposobem cynowania gdyż czynność trzeba powtórzyć 2 do 3 razy ale efekt jest przynajmniej lepszy niż cynowanie za pomocą plecionki i lutownicy. Program dla nadajnika i odbiornika został napisany w C.
Schemat i płytka odbiornika:
Wykonanie odbiornika:
Kosztorys mocno uproszczony:
2 x Atmega – 10zł
2x Ds18b20 – 8zł
1x MC34063 – 1zł
2x kwarc – 2zł
2x 7805 – 2zł
2x stab 3,3V – 3zł
3x 74HC595 – 1,5zł
3x ULN2003 – 2zł
1x gniazdo DC – 0,5zł
2x rfm12b – 25zł
1x trafo –10zł
1x puszka hermetyczna – 5zł
drobnica – 20zł
Całość ok 90zł
Podsumowanie:
Urządzenie zostało uruchomione i poza przetwornicą wymagającą jeszcze nieco uwagi działa prawidłowo. Podczas uruchamiania okazało się że czujniki temperatury muszą być umieszczone na kabelkach gdyż bezpośredni montaż na płytce powodował błędne wskazania (płytka nagrzewa się od stabilizatorów napięcia). Zasięgu maksymalnego nie sprawdzałem jednak nadajnik w odległości 5m przez ścianę działa prawidłowo. Podczas przemieszczania się po piętrze budynku również nie było problemów z nadawaniem. Co do kosztów budowy ciężko jest coś jednoznacznie stwierdzić gdyż sporo części miałem inne pochodziły z demontażu ale myślę że przybliżony kosztorys powinien być mniej więcej prawidłowy. Źródeł z pewnych względów udostępniał nie będę. W załączniku pliki eagle do wglądu. Zapraszam do komentowania.
Pozdrawiam.
Cool? Ranking DIY
, planuję wykonanie czegoś podobnego do pomiaru temperatury pieca centralnego. No właśnie jaki jest zasięg tych nadajników ?
