Jam dengan termometer dan barometer. Skim, penerangan

Perpustakaan teknikal percuma

ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK
Perpustakaan percuma / Skim peranti radio-elektronik dan elektrik

Jam dengan termometer dan barometer. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Perpustakaan teknikal percuma

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Jam, pemasa, geganti, suis beban

Komen artikel

Peranti yang dicadangkan dibina pada mikropengawal AT90LS8535, ia menunjukkan bukan sahaja masa, tetapi juga suhu, serta tekanan atmosfera, sekali gus menggantikan tiga perkakas rumah konvensional. Ia boleh disambungkan melalui antara muka bersiri ke komputer peribadi, yang akan membantu menentukur skala termometer dan barometer, dan, jika perlu, kumpulkan data untuk memaparkan graf bacaannya untuk selang masa yang dipilih.

Pada penunjuk LED peranti, anda boleh melihat nilai masa semasa dalam bentuk e HH.MM; suhu di tempat penderia jauh dipasang, °С; tekanan atmosfera, mm Hg. Seni. Petunjuk tiga peringkat ('normal - perhatian - dinyahcas') bagi status bateri sandaran disediakan ..50 mm Hg dengan ralat 50...0,1 mm Hg.

Secara struktur, peranti ini terdiri daripada tiga modul (papan) - pengawal, petunjuk dan bekalan kuasa, diletakkan dalam kes berukuran 210x160x80 mm dengan tingkap telus untuk penunjuk, dan sensor suhu luaran disambungkan ke unit utama dengan kabel tiga wayar. sehingga 20 m panjang. Penderia tekanan atmosfera terletak di dalam bekas .

Pemilihan mikropengawal Atmel AT90LS8535 adalah disebabkan oleh keadaan berikut:

ISP antara muka bersiri (Antaramuka untuk Pengaturcaraan Bersiri) membolehkan anda memprogramkan mikropengawal "betul-betul di papan", yang sangat memudahkan penyahpepijatan. Pengaturcara yang disambungkan ke port COM atau LPT komputer mudah dibuat sendiri [1, 2] atau dibeli siap pakai pada harga yang agak rendah;
terima kasih kepada ADC 10-bit berbilang saluran terbina dalam, tidak ada keperluan untuk sejumlah besar komponen luaran;
had voltan bekalan yang lebih rendah (2,7V lwn. 4V untuk "voltan tinggi" AT89S8535) memanjangkan hayat bateri sandaran instrumen.

Pengawal mikro AT90LS8535 boleh digantikan dengan ATmega8535L yang lebih moden atau ATmega10Z biasa, ATMega603 syarikat yang sama tanpa mengubah program. Walau bagaimanapun, dua litar mikro terakhir jauh lebih mahal dan hanya dihasilkan dalam pakej pleno 64-pin, yang memerlukan komplikasi ketara pada papan litar bercetak.

MODUL PENGAWAL

Dalam modul pengawal, rajah yang ditunjukkan dalam Rajah. 1, komponen utama peranti terletak: mikropengawal DD2; menukar isyarat UART mikropengawal kepada tahap standard antara muka RS-232 (cip DD1); unit untuk menukar rintangan sensor suhu RK1 kepada voltan (DAI, litar mikro DA2, transistor VT1, VT2); sensor tekanan (BP1); kekunci kawalan untuk penunjuk LED (transistor VT3-VT30); Palam antara muka RS-232 (XP1), pengaturcaraan mikropengawal (XP2) dan untuk penunjuk penyambung (XP3).

(klik untuk memperbesar)

Di bawah kawalan mikropengawal DD2, kekunci pada transistor VT3-VT12, VT21-VT30 disambungkan pula kepada bekalan kuasa litar anod biasa sepuluh penunjuk tujuh segmen, transistor suis katod mereka VT13-VT19. Transistor VT30 mengawal sepasang LED yang terletak di antara digit jam dan minit penunjuk. Dari pin 29 (PC7) mikropengawal, isyarat dihantar ke LED tanda tolak suhu, dan dari pin 6 (PB5) dan 7 (PB6) - ke LED dua warna yang menunjukkan status bateri sandaran. Semua penunjuk yang dinyatakan di atas terletak di luar modul pengawal. Oleh kerana pin 6, 7 daripada litar mikro DD2 digunakan dan untuk pengaturcaraannya adalah wajar untuk menjalankan operasi ini dengan mencabut kabel yang menyambungkan pengawal dan modul paparan dari palam HRS.

Voltan yang berkadar dengan nilai yang diukur dibekalkan kepada tiga output mikropengawal DD2, diprogramkan sebagai input tiga daripada lapan saluran tersedia bagi ADC terbina dalam. Suhu Output 40 (PA0 / ADC0), 39 (PA1 / ADC1) - tekanan, 38 (PA2 / ADC2) - voltan bateri. Contoh untuk ADC ialah voltan +32 V A yang digunakan pada pin 5 (AREF) mikropengawal, yang mengurangkan dengan ketara keperluan untuk kestabilan yang terakhir. Hakikatnya ialah voltan keluaran penderia suhu dan tekanan adalah berkadar bukan sahaja dengan parameter yang diukur, tetapi juga dengan voltan bekalan. Menukar voltan rujukan bersama-sama dengannya menghapuskan pergantungan ini dalam kod output ADC. Walaupun sisihan voltan rujukan daripada nilai nominal memperkenalkan ralat tambahan dalam hasil pengukuran voltan bateri, dalam kes ini ia tidak begitu penting.

Termistor RK1 - sensor suhu - ialah penggulungan geganti RES60 (pasport RS4.569. 435-00) dengan rintangan 1900 + 120 / -380 Ohm pada 20 ° C. Belitan tembaga lain yang mempunyai rintangan yang lebih kurang sama boleh digunakan di sini, termasuk belitan geganti RES49 (pasport RS4.569.421-00), versi RES79 DLT4.555.011. DLT4.555.011-05.

Rintangan wayar kuprum belitan bergantung secara linear pada suhu dan agak stabil dari semasa ke semasa. Jika nilainya diketahui pada suhu T0 (contohnya, pada 20 °C), maka pada suhu T rintangan menjadi sama dengan

R(T) = R(T0)[1 +0,004(T T0)].

Reka bentuk sensor boleh serupa dengan yang ditunjukkan dalam Rajah. 2.

Jam dengan termometer dan barometer

Wayar penyambung bertebat terkandas 1 (contohnya, MGTF) dipateri ke terminal A dan B geganti 4, melewatinya melalui tiub pemegang 2 yang diisi dengan resin epoksi 3. Untuk mengelakkan kebocoran resin cecair, tempat di mana tiub 2 dilekatkan dengan longgar pada geganti 1 dimeterai, contohnya, dengan plastisin, yang mudah dikeluarkan selepas pempolimeran resin.

Sebelum menuang, perlu meletakkan tiub PVC fleksibel 5 pada abah-abah dawai berpintal. Ia akan melindungi bukan sahaja daripada keadaan cuaca yang buruk, tetapi juga daripada putus wayar semasa kekusutan yang kerap, terutamanya pada titik keluar dari tiub 2. Lakukan jangan bengkokkan terminal geganti atau potong yang tidak digunakan. Ini boleh merosakkan penebat kaca mereka, dan lembapan yang telah menembusi di dalam bekas hermetik geganti akan menyebabkan kakisan, dan lama kelamaan, wayar belitan ultra nipis terputus.

Pada op-amp DA1.1, DA1.2 dan transistor kesan medan VT1, VT2, dua penstabil arus 1 mA dipasang. Identiti mereka dipastikan dengan menggunakan voltan teladan daripada pembahagi biasa R1R2 dan kesamaan rintangan perintang maklum balas R3 dan R4. Arus penstabil atas mengikut litar mengalir melalui sensor RK1 dan dua wayar penyambung yang disambungkan ke pin 1 dan 3 penyambung X1, arus bawah mengalir melalui rintangan teladan (perintang R5) dan juga dua wayar yang disambungkan ke pin 2 dan 3. Oleh kerana hasil pengukuran adalah perbezaan voltan pada sumber transistor VT1 dan VT2 jatuh voltan yang sama pada wayar dan sesentuh penyambung membatalkan satu sama lain apabila ditolak.

Nilai perintang R5 adalah kurang sedikit daripada rintangan sensor RK1 pada suhu diukur minimum, oleh itu, ia sepadan dengan isyarat keluaran hampir sifar penukar. Jika sensor dengan rintangan yang berbeza dengan ketara daripada 1850 Ohm pada suhu bilik digunakan, adalah perlu untuk mengira rintangannya menggunakan formula di atas pada suhu sempadan bawah selang pengukuran (contohnya, -50 ° C) dan ambil nilai lebih rendah terdekat dari siri E5 sebagai nilai R24. mereka menghasilkan perintang dengan toleransi tidak lebih daripada ± 5%, bagaimanapun, anda perlu menggunakan ketepatan, contohnya, C2-29V dengan toleransi + 1 % atau kurang, hanya perintang sedemikian akan memastikan kesan minimum perubahan suhu di tapak pemasangan peranti pada bacaannya.

Operasi penolakan dilakukan oleh penguat pembezaan DC ketepatan pada op-amp DA2.1, DA2.2. Operasi penguat sedemikian diterangkan dalam [3]. Kesamaan tepat rintangan perintang R8-R11 adalah perlu, oleh itu ia harus dipilih dengan toleransi tidak lebih daripada ± 0,1 ... ± 0,25%, perintang R3, R4 juga harus mempunyai toleransi yang sama.

Keuntungan penguat pembezaan ditetapkan supaya voltan keluaran maksimum yang mungkin untuk op-amp, kira-kira 4,4 V, sepadan dengan had atas pengukuran suhu.

Nilai keuntungan yang diperlukan didapati oleh formula

di mana R0 ialah rintangan sensor pada suhu bilik, kOhm; i0=1 mA - arus undian melalui penderia dan perintang rujukan; Tmax, Tmin - masing-masing, had atas dan bawah selang pengukuran, °C. Memandangkan nilai yang sama bagi perintang R8-R11 (mereka boleh dipilih oleh mana-mana dari 2 hingga 10 kOhm), nilai perintang R6 dikira dengan formula

Keperluan untuk ketepatan nilai perintang ini tidak terlalu tinggi, ralat boleh dikompensasikan oleh perisian. Tetapi seperti perintang lain unit pengukur, ia mestilah stabil dari segi haba.

Penderia tekanan BP1 - MPX4115AP dihasilkan oleh Motorola khusus untuk barometer elektronik dan altimeter barometrik. Dalam julat 0,15 ... 1,15 kPa (112,5 ... 862,5 mm Hg), pergantungan voltan keluarannya pada tekanan adalah linear dengan cerun normal. Walau bagaimanapun, offset sifar bagi ciri-ciri kejadian sensor yang berbeza mencapai 20 mm Hg. Seni. Pampasan mengimbangi dalam peranti ini diberikan kepada program mikropengawal. Keluaran pertama penderia mudah dikenal pasti dengan potongan separuh bulatan di atasnya.

Jika bacaan barometer dalam peranti yang dikilangkan tidak stabil, gangguan yang disebabkan pada litar keluaran penderia BP1 paling kerap dipersalahkan. Untuk menyingkirkannya, cukup untuk memasang kapasitor dengan kapasiti sekurang-kurangnya 1 uF antara terminal 2 dan 0,047 sensor, yang tidak ditunjukkan dalam rajah.

Litar R7C11 menyediakan pemasangan mikropengawal DD2 yang boleh dipercayai dalam keadaan asalnya apabila kuasa dihidupkan. Kapasitor C1-C10, C12 - menyekat, C13 dan C14 diperlukan untuk merangsang resonator kuarza ZQ1.

Papan litar bercetak modul pengawal bermuka dua diperbuat daripada gentian kaca foil setebal 1,5 mm. Dimensinya ialah 190x120 mm dengan potongan 90x60 mm.

Ciri litar dan reka bentuk modul ialah tiga wayar "biasa" bebas untuk analog, litar digital dan penunjuk. Dalam peranti yang dipasang, wayar ini disambungkan antara satu sama lain hanya dalam modul kuasa. Penerimaan ini mengurangkan gangguan yang dicipta oleh nod analog, modul digital dan paparan. Apabila menguji dan menyediakan pengawal yang dikuasakan oleh "bukan standard", sebagai contoh, sumber makmal, jangan lupa untuk menyambung wayar biasa yang terakhir antara satu sama lain.

Perintang R1-R6, R8-R11 - C2-29V atau perintang ketepatan lain dengan had terima yang ditunjukkan di atas. Selebihnya perintang adalah MLT biasa atau C4-1. Semua kapasitor adalah sebarang seramik. Resonator kuarza ZQ1 - NS-49 atau yang lain untuk frekuensi yang diingini.

Palam ХР1-ХРЗ - blok pin dua baris PLD. Bahagian blok penyambung PC4 (X1) dipasang pada bekas instrumen. Kenalannya disambungkan ke pad sepadan papan litar bercetak.

Penukar tahap isyarat antara muka RS-232 MAX202CPE (DD1) boleh digantikan dengan salah satu daripada banyak analog berfungsinya, yang berbeza hanya dalam bilangan saluran penukaran, penarafan kapasitor C4, C5, C9, C10 yang disyorkan dan tahap perlindungan. input dan output daripada gangguan dan voltan lampau.

Dalam kes yang melampau, cip DD1 boleh digantikan dengan nod pada dua transistor mengikut litar yang ditunjukkan dalam Rajah. 3. Voltan negatif yang diperlukan untuk membentuk isyarat TXD sepenuhnya dalam kes ini diperoleh dengan membetulkan isyarat RXD dari komputer menggunakan litar VD1C1. Penukar tanpa pengubah dibina ke dalam litar mikro antara muka khusus untuk mendapatkan peningkatan voltan positif dan negatif.

Jam dengan termometer dan barometer

Op amp berketepatan dwi MAX478СРА (DA1, DA2) akan digantikan dengan quad MAX479CPD. Op amp yang serupa dihasilkan oleh Peranti Analog (AD8512, AD8513). Dalam kes yang melampau, KR140UD26A domestik tunggal akan berjaya.

Transistor kesan medan KPZ0ZE boleh digantikan dengan KP302 dengan indeks huruf B-G atau lain-lain dengan saluran-n dan arus saliran awal sekurang-kurangnya 3 ... 5 mA. Daripada transistor KT315G, anda boleh memasang KT315B atau KT3102 dengan mana-mana indeks huruf, bukannya KT972A - KT817G, dan bukannya KT973A - KT973B. Sudah tentu, adalah dibenarkan untuk menggunakan mana-mana transistor lain yang mempunyai kuasa yang lebih kurang sama dengan n21E sekurang-kurangnya 100, termasuk yang diimport.

MODUL PETUNJUK

Tujuan modul ini jelas daripada namanya, dan litar ditunjukkan dalam Rajah. 4. Di antara penunjuk LED tujuh segmen jam (HG1, HG2) dan minit (HG3, HG4) dengan digit 25 mm tinggi, terdapat LED HL3 dan HL4, berkelip pada frekuensi 0,5 Hz. Penunjuk yang tinggal adalah separuh saiz. HG5-HG7 menunjukkan suhu, HG8 dan HG9 - unit ukuran (°C). Terima kasih kepada perintang R2, titik perpuluhan menyala antara digit unit dan persepuluh darjah.

Pengawal memaparkan nilai tekanan atmosfera pada penunjuk HG10-HG12, unit ukurannya (mm) boleh dilihat pada penunjuk dwi enam belas segmen HG13. Sila ambil perhatian bahawa pengawal tidak mengawal penunjuk HG8, HG9, HG13. Simbol yang diperlukan "diprogramkan" dengan menyambungkan katod segmen penunjuk ini ke wayar biasa melalui perintang R4-R16.

Di sebelah kiri penunjuk HG5 (digit berpuluh-puluh darjah), HL1 LED rata terletak secara mendatar - tanda tolak. Bicolor LED HL2 digunakan untuk menunjukkan status bateri sandaran. Walaupun voltan adalah normal, ia berwarna hijau, perubahan berkala dalam warna cahaya memberi isyarat bahawa sudah tiba masanya untuk menggantikan bateri. Jika warna merah pepejal, bateri sama ada mati atau hilang.

Papan litar bercetak modul bermuka dua diperbuat daripada gentian kaca foil dengan ketebalan 1,5 mm. Dimensinya ialah 190x75 mm.

Palam XP1 (PLD-24, sama dengan palam pengawal XP1) dan semua perintang dipasang pada satu sisi papan. Penunjuk HG13 - HG1 dan LED HL4-HLXNUMX - pada bahagian bertentangan, setelah sebelum ini melukis permukaan dan titik pematerian pin palam dan penghantar perintang dengan cat gelap. Ini meningkatkan penampilan instrumen dengan mencipta latar belakang gelap untuk penunjuk dan menyembunyikan butiran peranti daripada pengguna.

Rajah (lihat Rajah 4) menunjukkan jenis LED dan penunjuk yang dikeluarkan oleh Kingbright, tetapi yang serupa daripada syarikat lain, termasuk yang domestik, boleh digunakan dengan kejayaan yang sama.

(klik untuk memperbesar)

Penunjuk HG1-HG4 -kuning, HG5-HG7 - hijau, selebihnya - cahaya merah. Sudah tentu, anda boleh memilih warna lain mengikut citarasa anda sendiri. Warna LED HL1 hendaklah sama dengan penunjuk HG5-HG7, dan LED HL3, HL4 hendaklah sama dengan penunjuk HG1-HG4.

Adalah wajar untuk menggunakan LED dengan penyebaran cahaya meresap (dengan kanta matte). Untuk menghapuskan pencahayaan yang tidak perlu bagi elemen reka bentuk peranti, tutup permukaan sisi LED HL1 dan HL2 dengan sedikit cat legap.

MODUL KUASA

Pada rajah. 5 menunjukkan gambar rajah modul yang menjana empat voltan: + 5 V (A) dan -5 V - untuk kuasa komponen analog peranti; +5 V (C) - untuk nod digitalnya; voltan berdenyut (tidak ditapis) +12 V - untuk penunjuk. Voltan daripada belitan sepadan pengubah T1, selepas dibetulkan oleh jambatan diod VD1 - VD4, dibekalkan (kecuali +12 V) kepada kapasitor penapis C1-C3 dan penstabil integral DA1-DA3. Modul ini mempunyai tiga output wayar biasa: Biasa. (A) - "analog"; Tot. (C) - "digital"; Tot. (I) - untuk penunjuk. Mereka bersambung hanya pada satu titik pada papan modul bekalan kuasa, dan dalam semua modul lain ia tidak disambungkan secara elektrik. Ini adalah perlu untuk mengurangkan tahap gangguan yang dijana oleh nod digital modul pengawal analog.

Jam dengan termometer dan barometer

Transformer T1 - TP112-19 dengan litar magnet anulus, di mana, sebagai tambahan kepada belitan I-III yang sedia ada, dua lagi digulung: IV (80 lilitan wayar PEV-2 0,2 mm) dan V (120 lilitan PEV- 2 wayar 0,5 mm). Anda boleh menggunakan mana-mana pengubah lain dengan kuasa keseluruhan sekurang-kurangnya 15 W dengan bilangan belitan sekunder yang diperlukan (I-IV - 7 ... 9 V / 0,05 A setiap satu; V - 12 ... 15V / 0.5 A).

Voltan bateri galvanik sandaran GB1 melalui suis SA1 dan diod VD6 dibekalkan kepada output +5 V (C) jika tiada voltan sepadan pada output penstabil DA3. Ini menyokong operasi pengawal apabila peranti diputuskan sambungan dari rangkaian, yang diperlukan bukan sahaja untuk melindungi daripada kegagalan sekiranya berlaku kegagalan rangkaian, tetapi juga, sebagai contoh, untuk membawa peranti dari satu bilik ke bilik lain.

Bateri GB1 terdiri daripada tiga bateri AA yang disambungkan secara bersiri. Selalunya, arus yang dikeluarkan daripada bateri boleh diabaikan, jadi sebaiknya gunakan sel elektrolit alkali (beralkali), yang dicirikan oleh pelepasan diri yang minimum dan jangka hayat maksimum yang dibenarkan. Yang paling boleh dipercayai ialah elemen "berjenama" pengeluar terkenal. Mereka boleh bertahan beberapa tahun tanpa penggantian, dan palsu murah kadangkala menjadi tidak berfungsi selepas beberapa minggu.

Suis SA1 disambungkan kepada litar kawalan voltan wayar biasa bagi GB1 bateri jika tiada yang kedua. Ini menghapuskan bacaan penunjuk palsu.

Papan litar bercetak modul kuasa adalah satu sisi dengan beberapa pelompat wayar. Dimensi papan - 120x100 mm. Penstabil bersepadu DA1 dan DA3 boleh digantikan dengan mana-mana domestik atau import untuk voltan positif 5 V (KR1158EN5, 78L05, LM2931AZ-5.0), DA2 - untuk negatif yang sama (79L05, LM2990T-5.0). Kapasitor oksida - K50-35 atau rakan sejawatannya yang diimport. Diod VD5, VD6 - sebarang kuasa rendah. Jika boleh, pasang diod Schottky atau germanium di sini. Benar, arus terbalik yang agak besar boleh menjejaskan hayat bateri GB1.

PROGRAM PENGAWAL MIKRO

Kod sumber program ditulis dalam pemasang AVR. Kandungan fail hex yang diperoleh hasil daripada terjemahan program ditunjukkan dalam Jadual. 1. Dialah yang perlu dimuatkan ke dalam memori program mikropengawal DD2.

(klik untuk memperbesar)

Operasi program selepas menghidupkan kuasa bermula dengan pemulaan mikropengawal - menetapkan mod operasi pemasa, sistem gangguan, port I / O, UART, serta menulis nilai awal dari pembolehubah kepada daftar dan sel memori. Selepas itu, gelung menunggu yang tidak berkesudahan untuk menerima arahan melalui antara muka bersiri dilancarkan.

Setiap detik terputus dari pemasa 1 kiraan masa. Pada gangguan dari pemasa 0, prosedur untuk kawalan dinamik output maklumat kepada penunjuk LED berfungsi, dan keputusan ADC dibaca. Tempoh gangguan daripada pemasa ialah 0 - 0,5 ms, jadi maklumat dalam kesemua sepuluh bit penunjuk dikemas kini setiap 5 ms. Kiraan ADC seterusnya diperoleh apabila memproses setiap gangguan ke-32 dari pemasa 0. 1024 kiraan salah satu parameter (suhu, tekanan atau voltan) yang diperolehi dalam 64 ms ditambah, kemudian jumlahnya dibahagikan dengan 64, dan nilai purata yang terhasil ialah disimpan dalam RAM untuk pengiraan selanjutnya. Untuk 1024 ms seterusnya, ADC mengukur parameter lain. Oleh itu, kitaran penuh tinjauan penderia adalah lebih sedikit daripada 3 s. Selepas itu, mikropengawal menjalankan prosedur untuk mengira nilai fizikal kuantiti yang diukur dan menyediakannya untuk output kepada penunjuk.

Pengawal mikro mengira nombor X yang dipaparkan pada penunjuk mengikut formula X=K(NZ), dan pekali K dan Z apabila mengira suhu dan tekanan adalah berbeza. Nilai mereka "dilindungi" dalam kod program dan dipindahkan daripadanya ke RAM semasa permulaan. Jika perlu, pekali boleh "dilaraskan" kepada ciri sebenar penderia menggunakan komputer yang disambungkan ke instrumen. Nilai baharu adalah sah sehingga kuasa mikropengawal dimatikan; ia tidak disimpan dalam memori tidak meruap.

Mikropengawal memantau keadaan bateri dengan membandingkan hasil pengukuran voltannya dengan dua ambang yang ditetapkan dalam program. Apabila voltan bateri lebih daripada 3,3 V, paras pada output PB5 dan PC7 mikropengawal adalah sedemikian rupa sehingga warna LED HL2 (lihat Rajah 4) adalah hijau. Jika voltan bateri berada dalam julat 1,25 ... 3,3 V, kekutuban voltan yang digunakan pada LED dan warna cahayanya berubah setiap saat. Dengan penurunan voltan di bawah 1,25 V, LED kekal merah. Nilai ambang yang diberikan adalah anggaran, kerana ia bergantung, sebagai contoh, pada voltan bekalan +5 V (A).

Mod kuasa rendah (Idle, Power Down dan Power Save) yang disediakan dalam mikropengawal AT90LS8535 tidak digunakan oleh program walaupun semasa berjalan pada bateri sandaran. Tenaganya sudah cukup untuk menghidupkan jam yang terputus dari rangkaian selama beberapa hari.

Penerimaan melalui antara muka RS-232 dan pelaksanaan enam arahan disediakan, diberikan dalam Jadual. 2.

Jam dengan termometer dan barometer

Komputer, dengan port COM yang mana peranti disambungkan dengan kabel modem null, menghantar arahan dengan menghantar satu hingga tiga bait yang ditunjukkan dalam jadual dan menerima respons kepada mereka dalam mod berikut: kadar pertukaran - 9600 Baud, bilangan bit data - 8, bilangan bit henti - 1, pariti dinyahdayakan.

Dalam jadual. 3 menunjukkan alamat di mana pelbagai pembolehubah dan parameter disimpan dalam RAM mikropengawal. Hanya bait bawah alamat diberikan, yang ditunjukkan dalam arahan mengikut Jadual. 2. Bait tinggi 01H tersirat.

Jam dengan termometer dan barometer

PROGRAM KOMPUTER LUAR

Program Lclock, bertujuan untuk kawalan jam, termometer dan penentukuran barometer, telah disediakan menggunakan pakej Delphi versi 3.0, sistem pembangunan aplikasi Windows dari Borland. Untuk mengakses port COM komputer, perpustakaan fungsi yang sepadan daripada SaxSoft (file comm.fnc) telah digunakan.

Penyambung port COM1 (secara lalai, menu program Lclock membolehkan anda menggunakan port COM2 jika perlu) disambungkan dengan kabel modem null ke penyambung jam yang sepadan.

Pandangan tetingkap program utama ditunjukkan dalam rajah. 6. Setiap 3 s, ia membaca nilai semasa, suhu, tekanan daripada memori pengawal jam tangan, memaparkan nilai yang menduplikasi bacaan penunjuk LED dalam tetingkap skrin yang sepadan. Di samping itu, program membaca dan memaparkan voltan bateri sandaran.

Jam dengan termometer dan barometer

Apabila mod "Rekod-Hidup" didayakan, data yang diterima disimpan secara automatik dalam fail cakera sclock.ini. Mereka boleh digunakan untuk mengira nilai purata suhu dan tekanan untuk tempoh tertentu, merancang perubahan mereka dan operasi lain yang serupa. Mod lalai ialah "Rekod-Mati" dan tiada rakaman dibuat. Jika, pada masa mendayakan rakaman, program mendapati bahawa fail sclock.ini sudah wujud, ia menambah data di dalamnya dengan yang baharu, jika tidak, ia mencipta fail baharu dengan nama yang sama.

Program Lclock juga membaca dan memaparkan nilai semua pekali yang digunakan oleh mikropengawal dalam mengira pekali. Ia boleh diubah suai secara manual dengan memasukkan nilai yang diperlukan dalam tetingkap yang sesuai, atau secara automatik dengan melakukan salah satu prosedur penentukuran ("Kalk Automatik"). Ia juga menyediakan untuk menetapkan masa semasa ("Tetapkan masa") dan melaraskan nisbah pembahagian frekuensi penjana jam mikropengawal ("Tetapkan kelajuan") untuk melaraskan jam.

Untuk menetapkan masa yang tepat, cukup untuk menetapkan nilai baru minit dan jam dalam tetingkap yang sepadan atau klik butang "Tetapkan daripada komputer". Dalam kes kedua, bacaan yang sepadan dengan masa sistem komputer akan ditetapkan. Ini , seterusnya, boleh ditetapkan dengan tepat melalui Internet menggunakan jam atom (lihat ., sebagai contoh, [4]).Butang "Reset sec" dan "Set sec=59" digunakan untuk penyegerakan jam yang tepat. Mereka menetapkan nilai saat tidak dipaparkan pada penunjuk dan skrin masing-masing ke 0 atau 59.

PENENTUAN TERMOMETER DAN BAROMETER

Ralat pengukuran yang diberikan pada permulaan artikel mencirikan keupayaan potensi perkakasan peranti. Ralat sebenar dalam pengukuran suhu dan tekanan sebahagian besarnya bergantung pada ketepatan dan ketepatan penentukuran.

Dalam proses melaksanakan operasi ini, nilai sebenar pekali yang digunakan untuk menukar nombor tanpa dimensi yang dibaca daripada daftar ADC ke dalam nilai kuantiti fizik dalam unit yang sesuai ditentukan dan direkodkan dalam memori peranti. Bagi setiap kuantiti - suhu T dan tekanan P - dua parameter diperlukan: offset sifar (ZT, ZP) dan cerun (Kt, KP) ciri.

Seperti yang anda ketahui, mikropengawal menjalankan operasi aritmetik hanya pada integer, dan parameter Km, KR, sebagai peraturan, adalah pecahan. Oleh itu, program ini sebenarnya berfungsi dengan nilainya didarab dengan 1024. Ia disimpan dalam sel RAM mikropengawal dan dipaparkan dalam tetingkap program Lclock. Keputusan akhir pengiraan suhu atau tekanan diperoleh dengan penskalaan - membahagikan hasil awal dengan 1024

Dua titik penentukuran sudah cukup untuk mengira parameter. Lebih dekat dengan tepi julat suhu atau tekanan yang paling biasa digunakan, lebih baik. Untuk menentukur, sebagai contoh, termometer, bacaannya sebelum penentukuran (T1, T2) dan bacaan termometer rujukan (T01, T02) mesti diketahui pada titik yang dipilih. Kemudian nilai baru Kt dan Zt dikira oleh formula (Siapa dan Zto adalah nilai lama parameter):

Sebagai rujukan untuk penentukuran, termometer akuarium merkuri, yang boleh dibeli di kedai haiwan peliharaan, adalah paling sesuai. Ralat termometer alkohol isi rumah terlalu besar. Setelah melancarkan program Lclock, penderia suhu dan termometer rujukan dicelup ke dalam air panas (ia mesti terus dikacau). Selepas menyimpannya di sana selama sekurang-kurangnya 5 minit untuk menstabilkan bacaan, tekan butang "Temperature-Automatic Calc-Calc & Set" dalam tetingkap program yang sepadan, masukkan nilai yang dibaca daripada skala termometer rujukan ke dalam "Titik Pertama" tetingkap dan tekan kekunci Enter. Pada masa ini, program akan merekodkan bacaan penderia suhu secara automatik.

Penderia dan termometer dipindahkan ke air sejuk dengan suhu yang berbeza daripada yang sebelumnya sebanyak 20 darjah Celsius atau lebih. Selepas bacaan menjadi stabil dan masukkannya ke dalam tetingkap "Titik Kedua", nilai baharu pekali Kt dan ZT akan dikira dan ditulis pada RAM instrumen.

Barometer ditentukur dengan cara yang sama. Formula untuk mengira KP dan ZP adalah serupa dengan yang diberikan di atas untuk Kt dan ZT. Sememangnya, nilai suhu T di dalamnya digantikan dengan nilai tekanan P. Walau bagaimanapun, penentukuran adalah sukar kerana instrumen untuk mengukur tekanan atmosfera dengan tepat hanya tersedia di makmal yang dilengkapi secara profesional. Oleh itu, adalah perlu untuk menggunakan data Internet sebagai data teladan (contohnya, , , ), perkhidmatan meteorologi radio dan televisyen. Malangnya, mereka tidak tepat, dan membetulkannya lewat. Oleh itu, tanpa mengehadkan maklumat mana-mana satu perkhidmatan, anda perlu melihat mesej beberapa, membuang ralat yang jelas dan purata nilai yang munasabah.

Sebelum melancarkan program Lclock untuk menentukur barometer, tunggu sehingga tekanan menjadi cukup rendah atau, sebaliknya, tinggi (nilai ekstrem di rantau Moscow ialah 720 dan 770 mmHg). Masukkan tekanan sebenar dalam tetingkap "Titik Pertama" dengan menekan butang "Tekanan-Automatik Calc-Calc&Set". Nilai ini akan ditulis pada fail cakera bersama-sama dengan bacaan sensor tekanan. Sekarang program boleh ditutup dan sebelum tekanan atmosfera menghampiri nilai melampau yang bertentangan, matikan komputer.

Apabila memulakan semula program Lclock, tekan butang "Pressure-Automatic Calc-Calc&Set" sekali lagi dan masukkan nilai tekanan sebenar dalam kotak "Second Point". Selepas itu, parameter yang diperbetulkan КР dan ZP akan dikira secara automatik dan ditulis ke RAM peranti, dan program akan membaca data pada titik penentukuran pertama dari fail.

Hasil penentukuran disimpan oleh pengawal jam tangan dalam RAM, jadi jika bekalan kuasa terputus sepenuhnya (contohnya, apabila menggantikan atau gagal bateri sandaran), ia akan hilang. Untuk mengelakkan ini, adalah disyorkan untuk menekan butang "Simpan sebagai lalai" selepas penentukuran, dan nilai set pekali (serta faktor pembahagian frekuensi kuarza) akan disimpan dalam fail cakera. memulihkan nilai yang hilang, ia akan mencukupi untuk menekan butang "Tetapkan pekali lalai." tuliskan nilai yang ditemui di atas kertas, dan, jika perlu, masukkannya ke dalam tetingkap yang sesuai.

Jika penderia tidak dijangka akan diganti semasa operasi, anda boleh memaksa pengawal untuk menerima keputusan penentukuran parameter lalai setelah dilakukan. Cara yang paling betul untuk melakukan ini ialah menukar pemalar yang sepadan dalam kod pemasang program, menyusunnya dan memprogram semula mikropengawal. Tanpa menggunakan campur tangan dalam teks sumber, operasi yang sama boleh dilakukan dengan hanya menukar beberapa bait terus dalam fail hex (lihat Jadual 1). Pada rajah. 7 menunjukkan bagaimana nilai parameter KP, ZP, Kt, ZT direkodkan di dalamnya. Faktor pembahagian frekuensi jam mikropengawal, yang diperlukan untuk menjalankan jam yang tepat, juga direkodkan di sana. Nilainya mestilah secara berangka sama dengan 1/64 daripada kekerapan jam mikropengawal DD2 dalam hertz. Dalam amalan, sisihan frekuensi ini daripada nilai yang ditunjukkan pada resonator kuarza ZQ1 (4096 kHz) boleh mencapai ratusan hertz.

Jam dengan termometer dan barometer

Dalam setiap baris fail hex yang diubah, bait terakhir, checksum, mesti dibetulkan. Pada rajah. 7 bait ini digariskan. Menambahkan nilai semua secara aritmetik kecuali bait terakhir rentetan, tolak jumlahnya daripada kuasa lebih tinggi yang terdekat iaitu 2. Bait rendah daripada perbezaan yang terhasil ialah jumlah semak baharu.

Fail projek

Kesusasteraan

<users.skynet.be/jiwan/Electronique/English/AVR%20Prog.htm>
<In.com. ua/~real/avreal/av122r9.zip>
Gutnikov V. Elektronik bersepadu dalam alat pengukur. - L.: Energoatomizdat. Leningrad. jabatan, 1988.
.

Pengarang: Yu.Revich, Moscow

Lihat artikel lain bahagian Jam, pemasa, geganti, suis beban.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan 15.04.2024

Dalam dunia teknologi moden di mana jarak menjadi semakin biasa, mengekalkan hubungan dan rasa dekat adalah penting. Perkembangan terkini dalam kulit tiruan oleh saintis Jerman dari Universiti Saarland mewakili era baharu dalam interaksi maya. Penyelidik Jerman dari Universiti Saarland telah membangunkan filem ultra nipis yang boleh menghantar sensasi sentuhan dari jauh. Teknologi canggih ini menyediakan peluang baharu untuk komunikasi maya, terutamanya bagi mereka yang mendapati diri mereka jauh daripada orang tersayang. Filem ultra-nipis yang dibangunkan oleh penyelidik, hanya 50 mikrometer tebal, boleh disepadukan ke dalam tekstil dan dipakai seperti kulit kedua. Filem ini bertindak sebagai penderia yang mengenali isyarat sentuhan daripada ibu atau ayah, dan sebagai penggerak yang menghantar pergerakan ini kepada bayi. Ibu bapa yang menyentuh fabrik mengaktifkan penderia yang bertindak balas terhadap tekanan dan mengubah bentuk filem ultra-nipis. ini ...>>

Petgugu Global kotoran kucing 15.04.2024

Menjaga haiwan peliharaan selalunya boleh menjadi satu cabaran, terutamanya dalam hal menjaga kebersihan rumah anda. Penyelesaian menarik baharu daripada pemula Global Petgugu telah dipersembahkan, yang akan menjadikan kehidupan lebih mudah bagi pemilik kucing dan membantu mereka memastikan rumah mereka bersih dan kemas dengan sempurna. Startup Petgugu Global telah melancarkan tandas kucing unik yang boleh menyiram najis secara automatik, memastikan rumah anda bersih dan segar. Peranti inovatif ini dilengkapi dengan pelbagai sensor pintar yang memantau aktiviti tandas haiwan kesayangan anda dan diaktifkan untuk membersihkan secara automatik selepas digunakan. Peranti ini bersambung ke sistem pembetung dan memastikan penyingkiran sisa yang cekap tanpa memerlukan campur tangan daripada pemilik. Selain itu, tandas mempunyai kapasiti storan boleh siram yang besar, menjadikannya sesuai untuk isi rumah berbilang kucing. Mangkuk sampah kucing Petgugu direka bentuk untuk digunakan dengan sampah larut air dan menawarkan pelbagai jenis tambahan ...>>

Daya tarikan lelaki penyayang 14.04.2024

Stereotaip bahawa wanita lebih suka "budak jahat" telah lama tersebar luas. Walau bagaimanapun, penyelidikan baru-baru ini yang dijalankan oleh saintis British dari Universiti Monash menawarkan perspektif baru mengenai isu ini. Mereka melihat bagaimana wanita bertindak balas terhadap tanggungjawab emosi lelaki dan kesanggupan untuk membantu orang lain. Penemuan kajian itu boleh mengubah pemahaman kita tentang perkara yang menjadikan lelaki menarik kepada wanita. Kajian yang dijalankan oleh saintis dari Universiti Monash membawa kepada penemuan baharu tentang daya tarikan lelaki kepada wanita. Dalam eksperimen itu, wanita ditunjukkan gambar lelaki dengan cerita ringkas tentang tingkah laku mereka dalam pelbagai situasi, termasuk reaksi mereka terhadap pertemuan dengan gelandangan. Sebahagian daripada lelaki itu tidak mengendahkan gelandangan itu, manakala yang lain membantunya, seperti membelikan dia makanan. Kajian mendapati lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan lebih menarik perhatian wanita berbanding lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan. ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Persediaan psikologi ibu bapa akan membantu anak-anak mereka 20.02.2013

Kajian selama XNUMX tahun telah membuktikan bahawa latihan keibubapaan akan menjadi kunci untuk mencegah gangguan emosi pada kanak-kanak. Keputusan salah satu kajian tertua dalam bidang mencegah kemurungan kanak-kanak telah dirumuskan. Para saintis telah menilai kesan jangka panjang intervensi awal untuk mencegah gangguan neurologi pada kanak-kanak.

Kajian itu diketuai oleh Dr. Ron Rapey, pengarah Pusat Kesihatan Mental di Universiti Macquarie (Sydney, Australia). Beliau membuat laporan mengenai program pencegahan psikologi di kalangan ibu bapa kanak-kanak prasekolah. Keputusan menunjukkan bahawa, secara amnya, kanak-kanak yang ibu bapanya menyertai program pencegahan kurang terdedah kepada gangguan saraf seperti kebimbangan dan kemurungan.

"Kebanyakan program pencegahan yang bertujuan membangunkan psikologi kanak-kanak usia sekolah dilaksanakan di sekolah. Bagaimanapun, kajian kami menunjukkan bahawa adalah perlu untuk bekerjasama dengan ibu bapa dan melakukan ini sebelum kanak-kanak mula menunjukkan tanda-tanda kecemasan. Hanya kerja sedemikian boleh memberikan hasil yang baik," kata Dr. Rapey. Kajian itu memberikan bukti yang meyakinkan tentang ketepatan pendapat saintis. "Sejak 10 tahun yang lalu, bilangan program pencegahan yang bertujuan untuk mencegah kebimbangan dalam kalangan kanak-kanak telah meningkat dengan ketara. Memandangkan kos campur tangan yang rendah dan hasil yang cemerlang, boleh dikatakan bahawa ia agak menjanjikan," rumuskan Dr. Reypi .

Berita menarik lain:

▪ Radar di tangan seorang penyelamat

▪ Penumpang baharu Ford Tourneo Custom

▪ Minivan Hyundai Custo

▪ MAX30205 - sensor suhu digital perubatan

▪ Penyesuai komputer riba universal padat

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian Perisian Tegar tapak. Pemilihan artikel

▪ artikel Ekonomi firma. Nota kuliah

▪ artikel Apakah kekuatan berlian? Jawapan terperinci

▪ pasal quince jepun. Legenda, penanaman, kaedah aplikasi