單芯片的溫度數(shù)據(jù)記錄儀設(shè)計(jì)及制作

簡介

一個(gè)數(shù)據(jù)記錄器是一種裝置，記錄一段時(shí)間的測量。測量該項(xiàng)目介紹了如何構(gòu)建一個(gè)小型的記錄器，記錄周圍環(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(chǔ)254個(gè)測量

- 采樣間隔選項(xiàng)：1秒，1分鐘，10分鐘

-復(fù)位功能清除所有以前的測量

- 記錄測量到PC的串行

傳輸-用戶輸入和LED指示燈的觸覺開關(guān)。

說明

這個(gè)項(xiàng)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(chǔ)器

，256字節(jié)內(nèi)部EEPROM 。將與DS1820溫度傳感器測量溫度。DS1820是一個(gè)線從達(dá)拉斯半導(dǎo)體公司(現(xiàn)為MAXIM公司)的數(shù)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(yīng)的最低有效位，這是0.5 ° C。但在這個(gè)項(xiàng)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(nèi)部EEPROM的內(nèi)存。內(nèi)部EEPROM的第一個(gè)位置，將存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)記錄儀的采樣間隔。采樣間隔定義連續(xù)兩次測量之間的時(shí)間差距。該項(xiàng)目將有3個(gè)??選項(xiàng)為采樣時(shí)間：1秒，1分鐘和10分鐘。這些都是用戶可選擇。第二個(gè)位置的EEPROM存儲(chǔ)至今錄得的測量。而其余254 EEPROM的位置將存儲(chǔ)8位的溫度。因此，使用10分鐘的采樣時(shí)間間隔，254字節(jié)的EEPROM，將提供42小時(shí)的數(shù)據(jù)記錄。記錄的測量值可在任何時(shí)間發(fā)送到PC，通過在9600波特的串行鏈路。

將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C

用戶輸入

將有三個(gè)輕觸開關(guān)，為用戶的輸入，即啟動(dòng)，停止，發(fā)送/復(fù)位。三層交換機(jī)將能夠接受以下4個(gè)用戶請求。1，開始：當(dāng)按下“開始”按鈕，數(shù)據(jù)記錄開始。2。停止：“停止”按鈕，按下后，數(shù)據(jù)記錄將停止 3。發(fā)送：通過串口傳輸數(shù)據(jù)到 PC。復(fù)位：控股的“發(fā)送”按鈕2秒或以上，清除內(nèi)部的EEPROM存儲(chǔ)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(jī)。假設(shè)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，打開電源，并等待，直到指示燈發(fā)出。一旦LED的發(fā)光，松開按鈕，采樣間隔將被設(shè)置為1分鐘。新設(shè)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(fù)以前的采樣時(shí)間。同樣，使用1秒的“開始”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寫操作發(fā)生。它也開始閃爍時(shí)，接通電源“ON”。它還發(fā)光時(shí)EEPROM存儲(chǔ)器已滿。

電路圖

該項(xiàng)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(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C。

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(輕觸開關(guān))

5。GP4(引腳3，I / P)：停止(輕觸開關(guān))

6。GP5(引腳2，I / P)：啟動(dòng)(輕觸開關(guān))

將使用一個(gè)簡單的晶體管的電平轉(zhuǎn)換，從PIC12F683的適當(dāng)?shù)拇袛?shù)據(jù)傳輸?shù)絇C的RS232電平轉(zhuǎn)換為TTL電壓。來自PC的RS232端口引腳3(TX)，這仍然是空閑的，沒有數(shù)據(jù)傳輸時(shí)從PC到PIC所需的負(fù)電壓。我上通用的原型板焊接的所有組件。此外，我國成品運(yùn)行在一系列反極性保護(hù)二極管，3節(jié)AAA電池。我也有一個(gè)在黑板上的電源開關(guān)。PIC的使用在4MHz內(nèi)部振蕩器，MCLR被禁用。

組件列表

輕觸開關(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語言編寫，并MikroElektronika mikroC編譯器 編譯 。我用它的免費(fèi)版本，因?yàn)槲覀兊膆ex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用戶輸入開關(guān)的工作中斷更改模式。這意味著任何時(shí)候用戶按下任何按鈕，產(chǎn)生一個(gè)中斷，當(dāng)單片機(jī)讀取DS1820的(這是溫度值的瞬時(shí))，當(dāng)它通過串口傳輸數(shù)據(jù)到電腦的時(shí)間除外。那些瞬間中斷被禁止。數(shù)據(jù)傳輸采用9600波特率的地方 。你可以寫自己的軟件，PC端接收數(shù)據(jù)，但我已經(jīng)使用了用于此目的的超級終端應(yīng)用程序。我的超級終端設(shè)置BPS：9600，數(shù)據(jù)位：??8，奇偶校驗(yàn)：無，停止位：1，流量控制：硬件

超級終端接收窗口