Witam!
Kolejnym układem, którym zamierzam się Wam tu "pochwalić" jest miniaturowa stacja meteo.. Kilka projektów, które widziałem na elektrodzie nie były żadnymi stacjami tylko termometrami
Moja, choć prosta mierzy jeszcze ciśnienie oraz wilgotność względną powietrza.
Układ oparty jest na procesorze ATMega8, scalonym czujniku temperatury i wilgotności powietrza SHT11 firmy Sensirion oraz czujniku ciśnienia MPXA6115A (Motorola). Początkowo miało być to wszystko, ale potem dorzuciłem jeszcze obsługę czujnika temperatury zewnętrznej 1-wire DS18B20 Dallasa.
Przy projektowaniu układu bardzo uważałem na wszelkiego rodzaju zakłócenia (ze względu na dość precyzyjny pomiar napięcia z czujnika ciśnienia) stąd wiele układów LC oraz zastosowane elementy (np. stabilizator LM1117-5.0 zamiast 7805 który ma znacznie słabszą stabilizację, układ niskoszumnego wzmacniacza operacyjnego przystosowanego do napięć niesymetrycznych AD8051 oraz precyzyjnego źródła napięcia odniesienia 2,5V MAX6043B). Całość zbudowana została w SMD. Płytkę wykonałem w firmie chyba przede wszystkim z wygody i estetyki.. Program pisany pod Bascom AVR, zajmuje ok 70% pamięci procka..
Schemat układu:
Układ ze wzmacniaczem operacyjnym ma za zadanie odejmowanie napięcia 2,5V od tego podawanego z czujnika ciśnienia. Sam czujnik może mierzyć w zakresie 15-115kP i podaje napięcie od 0,2 do 4,8V. Jednak ciśnienie atmosferyczne zmienia się w węższym zakresie - wg wikipedii najniższe zarejestrowane w Polsce ciśnienie to 96,52kP, najwyższe - 105,4kPa. Czujnik zatem w takich warunkach będzie dawał napięcie mniej więcej od 3,7 do 4,2V. Odjęcie 2,5V od tego pozwoliło mi mierzyć te napięcie (1,2-1,7V) używając wewnętrznego napięcia odniesienia ATMegi8 (2,51 które w rzeczywistości okazało się 2,71V). Dzięki temu uzyskałem rozdzielczość pomiaru ok. 2,5mV. Czujnik zmienia napięcie wyjściowe o 4,59mV/1hPa. Udało się więc mierzyć z dokładnością większą niż 1hPa i to myślę wystarczy..
Pomiary ze wszystkich 3ch czujników zapamiętywane są w tablicy danych (10 pozycji dla czujnika ciśnienia oraz po 5 dla pozostałych).. Średnia z tych wyników brana jest dopiero do obliczeń - pozwoliło to zniwelować wahania się pomiarów. Czujnik DS18B20 podłączany jest poprzez złącze programowania (nie przewidziałem wcześniej, że takowy będzie w ogóle zastosowany stąd te rozwiązanie).
Co do kosztów wykonania, bo o to na pewno pytałoby się wielu:
Płytka ~ 50zł
SHT11 ~ 60zł
MPXA6115A ~ 20zł
Wyświetlacz ~ 15zł
Stabilizator ~ 3zł
AD8051 ~ 7zł
drobnica ~ 5zł
MAX6043 - sample
Suma ~ 160zł.. Drogo i to jak czort
Ale frajda z wykonania znacznie cenniejsza..
A oto kilka fotek układu:
Załączam schemat oraz projekt płytki w Eagle 4.15 oraz hex/bin do procka.
Posiadam jeszcze jedną płytkę i chętnie ją odstąpię komuś, kto chciałby wykonać taki układ.
Cool? Ranking DIY
.
