Цифровой термометр на Atmel AT89C2051.

.
.
.







____Последнее время мне приходилось изготавливать приборы для тех или иных целей измеряющих температуру. И со временем зародилась идея создания изящного уличного термометра без лишних наворотов. Позднее, идея приняла очертания простого, и вместе с тем удобного и полезного прибора. Представляемый вниманию термометр был несколько раз повторен, и, кроме того, прошел жесткие испытания сибирскою зимой.
____Представляемое устройство, несмотря на множество альтернативных решений, предлагаемых другими разработчиками, имеет ряд существенных преимуществ. Основа термометра – почти классическая – датчик от Dallas DS1821 и микроконтроллер от Atmel AT89C2051. В качестве индикатора применен 4-х циферный светодиодный «динамический» дисплей (14мм с общ анодом) YFD-056AO. Данный индикатор имеет отчетливое свечение даже при ярком дневном свете, не говоря о вечернем времени. Изюминкой устройства является измерение температуры с высокой точностью (до сотых долей градуса)! Метод такого измерения описан в документации на датчик, однако, основной сложностью для этого – манипуляции с 16 битными числами (см. формулу ниже). Данная сложность легко решается путем написания программы для микроконтроллера на С.



____К порту P1 через токозадающие резисторы подключены катоды индикатора к порту P3 через транзисторные ключи (КТ3107) – аноды. Термодатчик подключен через P3.0. Стабилизатор напряжения – на КР142ЕН5А. Прибор запитывается от БП как от Денди или подобного (7-12В/150мА). В качестве резонатора применен миниатюрный керамический на 12МГц со встроенными конденсаторами. Все резисторы – SMD. У КР142ЕН5А спилена металлическая часть (для миниатюрности). Разъем для датчика – 3.5мм jack, питания – миниатюрный круглый (марки не знаю).


____При включении питания происходит чтение регистра режима работы датчика и, если необходимо, режим перепрограммируется на требуемый Опрос датчика осуществляется в циклическом режиме (из датчика считывается температура, значения регистра счетчика и регистра калибровки). Динамическое обновление индикатора осуществляется с частотой 100Гц на каждую цифру. После сборки прибор работает сразу без настройки.


____Устройство получилось очень простое для повторения. Термометр не обременен никакими дополнительными функциями, хотя соблазн был велик (часы-будильник, термостат и пр.). Вместо этого все усилия были направлены на «качество» самого термометра. Сотые доли, конечно, не очень полезны, да и точность их без калибровки под большим сомнением, однако... Показания термометра – стабильные и, даже в сотых долях нет скачков, температура изменяется очень плавно и «приятно для глаз».

Основные технические характеристики:

Диапазон измеряемых температур - (-55...+125^оС).
Напряжение питания - (+7...+12В).
Размер платы - (82 х 34 мм).



____Если есть необходимость доработки данной схемы для пониженного напряжения питания (3.3В) – датчик позволяет до 2.7В. Для этого достаточно лишь заменить токозадающие резисторы на индикацию, установить 3.3В-стабилизатор и применить микроконтроллер с буквами LV. Внешний БП должен быть на 5-6В. Это в 2 - 3 раза сократит потребление электроэнергии.
О замене комплектующих: контроллер может быть AT89C1051 или AT89C2051 или AT89C4051. Индикатор – любой с током на сегмент не более 20мА (при соответствующем изменении ПП и резисторов). Резонатор может быть и кварцевый на ту же частоту.

Схема в формате PDF: Скачать
Прошивка hex: Скачать
Описание в формате PDF: Скачать



источник