バッテリー温度計。スキーム、説明

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バッテリー温度計。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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気温は、人間の生活の多くのプロセスに大きな影響を与える重要な環境パラメータの XNUMX つです。したがって、その一定の制御により、疑いのない利便性が生まれます。提案された温度計は屋内での使用を目的として設計されており、次のような多くの利点があります。

第一に、単三電池 8 つで駆動され、XNUMX 年以内に交換する必要はありません (組み立てられた温度計は XNUMX か月間正常に動作しました)。
次に、デジタル温度センサーを使用しています。この場合、±0,5℃程度の測定精度が達成されます。デジタルセンサーはすでに校正された状態で提供されるため、デバイスに追加の構成は必要ありません。
10 番目に、これは液晶インジケータ (LCD) をマイクロコントローラに直接接続することです。このモードでは、インジケーターの消費電流は約 XNUMX μA であり、バッテリーによる連続動作時間に有利な影響を与えます。

温度計 (図 1) は、XNUMX つの機能ブロックで構成されています。

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温度は、Microchip 社製 DD1 タイプ MCP9803 マイクロチップによって測定されます。これには、温度センサーと、温度値を分解能 0,0625°C のデジタルコードに変換するデバイスが含まれています。このコードはマイクロ回路のレジスタに保存されており、I2C インターフェイスを介してマイクロコントローラーによって要求できます。抵抗 R1 および R2 は、このインターフェイスを実装するために機能します。温度センサーの動作範囲は -40 ～ +125 ℃で、使用する LCD の温度範囲 (-10 ～ +50 ℃) と大幅に重複します。したがって、温度計の測定範囲はLCDの温度範囲によって制限されます。ほとんどすべての LCD は、特別な加熱を行わないと低温では動作しないことに注意してください。ただし、住宅用地ではマイナス気温になることは非常にまれです。

温度は約 8 秒ごとに測定されます。残りの時間、センサーとマイクロコントローラーはスリープモードになり (測定値は表示され続けます)、消費電力が大幅に削減されます。デジタル温度コードは PIC2F16 タイプ DD916 マイクロコントローラーに送信され、さらに処理されて HG1 LCD (Varitronix モデル VI-201) に表示されます。 LCD には 0 桁の温度表示と 9,9 つの小数点があります。左側の点は使用されず、右側の点は XNUMX ～ +XNUMX °C の範囲で整数と XNUMX 分の XNUMX 度を区切るのに役立ちます。

-9 ～ 0°C と +10 ～ +50°C の温度は整数としてのみ表示されます。 LCD の左の桁は、負の温度を表すマイナス記号を示すためにも使用されます。

実際に見てみると、ほとんどのアプリケーションでは、気温を XNUMX 度未満の精度で測定するだけで十分です。これにより、広く使用されている大型の LCD を読みやすくすることができます。

このデバイスは、Maxim の MAX1 タイプの DA1724 チップ上に作られた電圧コンバータによって 1724 本の AA 電池から電力を供給されます。 MAX2マイクロ回路は、5～5V以内の固定出力電圧に対応するいくつかのバージョンが用意されています。ここでは3Vバージョンを使用しました。ただし、出力電圧XNUMXVのマイクロ回路バージョンを使用すると、バッテリ寿命をさらに延ばすことができます。センサ、マイクロコントローラ、およびLCDもこの電圧で動作できます。

フィルタコンデンサ C2 および C3 はコンバータの通常動作に必要であり、コンデンサ C1 はコンバータの高周波リップルを抑制し、マイクロコントローラの自己励起を防止するために機能します。コンバータマイクロ回路の特徴は、このような回路の特徴である整流ダイオードが存在しないことです。これにより、コンバータの高効率が実現されます。インダクタンスが 1 ～ 10 μH のインダクタ L22 は、コンバータから消費される電流が非常に小さいため、ほぼすべての設計にすることができます。チョークはBournsの小型チョークSRU5016-100Yを使用しました。

温度計のプリント回路基板は、QFN パッケージの MAX1724 チップ用に開発されました。ボード上の他のすべての要素も SMD-MOH (表面) 用に設計されています。抵抗 R1 および R2 はパッケージ 0806 または 1206 にあります。タンタル電解コンデンサ C2 および C3 - 動作電圧 10 V 用、コンデンサ C1 - セラミック、パッケージ 0806 にあります。チップ DA1 および DD1 - それぞれ SOT23-5 および S08 パッケージにあります。 DD1 として、MCP9802 センサーを使用できます。わずかに小さい 5 ピン SOT23-5 パッケージで提供されます。この交換には PCB のわずかな修正が必要ですが、マイクロコントローラーのコードを変更する必要はありません。マイクロコントローラー自体は PIC16F914 に置き換えることができます。

プリント回路基板は、QFN パッケージの PIC16F916 チップ用に設計されており、寸法 65x39 mm の片面フォイルグラスファイバーでできており (図 2)、レイアウト図に示すように、基板の裏側に 1 つのワイヤジャンパが取り付けられています。プリント基板の形状は、寸法が68×22×42 mmの標準的な「JAL-02」ケースに取り付けられるように設計されています。ケースには基板をXNUMX本のネジで固定するための柱がXNUMX本あり、温度センサーの反対側のケース側壁には熱伝導を良くするためにXNUMXmmの穴が開けられています。

バッテリー温度計

フロントパネルは厚さ 2 mm のプレキシガラスでできており、ケースの対応するラックに XNUMX 本のネジで固定されています。単三電池用のホルダーがケースの底に接着されています。バッテリーは、ボード上の「+」と「-」のマークが付いたソケットに接続されています。消費電流が低いため、電源スイッチはありません。

温度計を組み立てるときは、最初にマイクロコントローラーをボードに取り付ける必要があります。熱風はんだ付けにより組み立てられます。インストール後、表に示すプログラムを書き込みます。

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プログラミングには、5 線 ICSP ケーブルを介して接続された任意のプログラマを使用できます。ケーブルはボード上の LCD ソケットを介してコントローラー出力に一時的に接続されます。ピン 26 (MCLR) に接続された長いプリントトラックは、ICSP ケーブルの対応するワイヤのはんだ付けを容易にするためのものです。プログラミング後、このトラックは使用されなくなり、ワイヤ接続ソケットは LCD パネルで覆われたままになります。

適切に組み立てられた温度計は、調整する必要はありません。

著者：S。ベズルコフ、V。アルティストフ、スーペリア、アメリカ

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とはどういう意味ですか? これまでの研究で、科学者たちは子供の脳が母親の声をどのように知覚するかを調査してきました。母親の声には、純粋に聴覚的なものから、自己認識や顔の分析を担当するものまで、子供の脳内の多くのゾーンが含まれていることが判明しました。さらに、母親の声は、なじみのない女性の声よりも、これらすべてのゾーンをより強く活性化します。

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