單芯片的溫度數據記錄儀設計及制作

簡(jiǎn)介

一個(gè)數據記錄器是一種裝置，記錄一段時(shí)間的測量。測量該項目介紹了如何構建一個(gè)小型的記錄器，記錄周?chē)h(huán)境的溫度值，可以是任何物理變量如溫度，壓力，電壓，濕度等。它具有以下特點(diǎn)：-只使用一個(gè)8引腳芯片，所以非常緊湊的尺寸電路?

-溫度范圍：0到+125 ° C

-最多可存儲254個(gè)測量

- 采樣間隔選項：1秒，1分鐘，10分鐘

-復位功能清除所有以前的測量

- 記錄測量到PC的串行

傳輸-用戶(hù)輸入和LED指示燈的觸覺(jué)開(kāi)關(guān)。

說(shuō)明

這個(gè)項目的妙處在于，它使用記錄只是一個(gè)單一的的芯片 。這是PIC12F683，一個(gè)8針從Microchip的微控制器。PIC12F683器件具有6個(gè)通用的I / O(GP0 GP5和GP3僅輸入)引腳和2K x 14的閃存程序存儲器

，256字節內部EEPROM 。將與DS1820溫度傳感器測量溫度。DS1820是一個(gè)線(xiàn)從達拉斯半導體公司(現為MAXIM公司)的數字溫度傳感器。該器件的工作溫度范圍為-55 ° C至+125 ° C的精度為± 0.5 ° C的范圍在-10 ° C至+85 ° C。溫度傳感器輸出是9位攝氏溫度測量，溫度分辨率對應的最低有效位，這是0.5 ° C。但在這個(gè)項目中，我們將使用唯一的最重要的8位。因此，溫度分辨率為1 ° C。測得的溫度將被記錄到的PIC12F683內部EEPROM的內存。內部EEPROM的第一個(gè)位置，將存儲的數據記錄儀的采樣間隔。采樣間隔定義連續兩次測量之間的時(shí)間差距。該項目將有3個(gè)??選項為采樣時(shí)間：1秒，1分鐘和10分鐘。這些都是用戶(hù)可選擇。第二個(gè)位置的EEPROM存儲至今錄得的測量。而其余254 EEPROM的位置將存儲8位的溫度。因此，使用10分鐘的采樣時(shí)間間隔，254字節的EEPROM，將提供42小時(shí)的數據記錄。記錄的測量值可在任何時(shí)間發(fā)送到PC，通過(guò)在9600波特的串行鏈路。

將數據傳輸到PC

用戶(hù)輸入

將有三個(gè)輕觸開(kāi)關(guān)，為用戶(hù)的輸入，即啟動(dòng)，停止，發(fā)送/復位。三層交換機將能夠接受以下4個(gè)用戶(hù)請求。1，開(kāi)始：當按下“開(kāi)始”按鈕，數據記錄開(kāi)始。2。停止：“停止”按鈕，按下后，數據記錄將停止 3。發(fā)送：通過(guò)串口傳輸數據到 PC。復位：控股的“發(fā)送”按鈕2秒或以上，清除內部的EEPROM存儲器。

采樣時(shí)間的選擇

可以選擇的采樣間隔為1秒，1分鐘，或10分鐘，使用相同的三層交換機。假設如果我們需要1分鐘的采樣時(shí)間，先關(guān)閉電源，然后按住“停止”按鈕，打開(kāi)電源，并等待，直到指示燈發(fā)出。一旦LED的發(fā)光，松開(kāi)按鈕，采樣間隔將被設置為1分鐘。新設定的采樣時(shí)間將被更新到EEPROM的位置0，以便在停電的情況下，將恢復以前的采樣時(shí)間。同樣，使用1秒的“開(kāi)始”和“發(fā)送”按鈕，10分鐘的采樣間隔分別。

LED指示燈

每次用戶(hù)按下輸入按鈕，LED發(fā)光一個(gè)時(shí)刻表明，輸入接受。它還閃爍三次，每次EEPROM寫(xiě)操作發(fā)生。它也開(kāi)始閃爍時(shí)，接通電源“ON”。它還發(fā)光時(shí)EEPROM存儲器已滿(mǎn)。

電路圖

該項目的完整的電路圖如下所示。

在六個(gè)I / O引腳的PIC12F683分配如下：

1。GP0(引腳7，I / P)：此引腳將被用來(lái)讀取DS1820的傳感器的溫度值。

2。GP1的(6腳，O / P)：這將是用于串行數據傳輸到PC。

3。GP2的(引腳5，O / P)：LED輸出引腳。

4。GP3引腳(引腳4，I / P)：發(fā)送(輕觸開(kāi)關(guān))

5。GP4(引腳3，I / P)：停止(輕觸開(kāi)關(guān))

6。GP5(引腳2，I / P)：?jiǎn)?dòng)(輕觸開(kāi)關(guān))

將使用一個(gè)簡(jiǎn)單的晶體管的電平轉換，從PIC12F683的適當的串行數據傳輸到PC的RS232電平轉換為T(mén)TL電壓。來(lái)自PC的RS232端口引腳3(TX)，這仍然是空閑的，沒(méi)有數據傳輸時(shí)從PC到PIC所需的負電壓。我上通用的原型板焊接的所有組件。此外，我國成品運行在一系列反極性保護二極管，3節AAA電池。我也有一個(gè)在黑板上的電源開(kāi)關(guān)。PIC的使用在4MHz內部振蕩器，MCLR被禁用。

組件列表

輕觸開(kāi)關(guān) -的PIC12F683微控制器

- DS1820溫度傳感器

- BC557 NPN晶體管

-電阻器：10K(4)，4.7K(2)，470歐姆(1)

-電容：10uF的，50V(1)

- LED(1)

- (3)

軟件

固件是用C語(yǔ)言編寫(xiě)，并MikroElektronika mikroC編譯器 編譯 。我用它的免費版本，因為我們的hex輸出將是比2K 。mikroC下載鏈接http://www.mikroe.com/eng/downloads/get/29/mikroc_pro_pic_2010_v380_setup.zip3用戶(hù)輸入開(kāi)關(guān)的工作中斷更改模式。這意味著(zhù)任何時(shí)候用戶(hù)按下任何按鈕，產(chǎn)生一個(gè)中斷，當單片機讀取DS1820的(這是溫度值的瞬時(shí))，當它通過(guò)串口傳輸數據到電腦的時(shí)間除外。那些瞬間中斷被禁止。數據傳輸采用9600波特率的地方 。你可以寫(xiě)自己的軟件，PC端接收數據，但我已經(jīng)使用了用于此目的的超級終端應用程序。我的超級終端設置BPS：9600，數據位：??8，奇偶校驗：無(wú)，停止位：1，流量控制：硬件

超級終端接收窗口