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無線電子工学および電気工学の百科事典 マトリックスLEDインジケーターを備えた温度計。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
この温度計はマトリックスLEDモジュールを使用して温度値を表示します。インジケーターの明るさを調整し、測定値の離散性を選択することができます。 温度計はマイクロコントローラー PIC16F630-I/P 温度センサー - DS18B20 を使用します。 -55℃からの測定温度間隔 оCから+ 125 оC.その測定の誤差は±0,5です оC. 測定値は最も近い 1 に四捨五入される場合があります。 оC. 図では、図1に温度計の外観を示します。壁に両面テープで固定し、センサーは窓の外の木陰に設置します。
温度計の図を図に示します。 2. SB1 ボタンを押すとインジケーターの輝度が上がり、SB2 ボタンを押すとインジケーターの輝度が下がります。グラデーションは全部で16段階あります。明るさが変化すると、マイクロコントローラーは新しい値を不揮発性メモリに保存します。このインジケーターは 1 つのマトリックス モジュール A3 ～ A0148 FZ1 [8] に基づいて構築されています。それぞれは、8x7219 LED マトリックスと、マイクロコントローラ コマンドを使用して LED を制御する MAX2 チップ [16] で構成されています。モジュールは、電源ライン VCC と GND、および制御信号 CLK と CS (これらのラインは最初のモジュール コネクタから XNUMX 番目のモジュール コネクタまで「スルー アンド スルー」で延びる) に沿って並列に接続され、情報ラインに沿って直列に接続されます。 DOUT 出力の情報は、DIN 入力に到着する情報に比べて、CLK パルスで指定される XNUMX クロック サイクル遅れます。最後のモジュールを除く各モジュールの DOUT 出力は、次のモジュールの DIN 入力に接続されます。
モジュールに送信される情報の最後の16ビットは、常にMAX7219チップのシフトレジスタに配置されます。 DIN 入力の状態は、CS 入力が Low の場合に限り、CLK パルスの立ち上がりエッジによってレジスタの下位桁に転送されます。 CS 入力に立ち上がりエッジがあると、シフト レジスタからの情報が LED によって表示され、次のそのようなエッジまで LED に表示されたままになります。 検討中のデバイスでは、CS 信号のロー レベルは、48 つの FZ16 モジュールに順次ロードされる 3 (0148x3) ビットの情報の送信期間中に設定されます。完了すると、この信号の立ち上がりエッジにより、1 つのモジュールが同時に LED に情報を出力できるようになります。図では、図 3 は、行列上の出力シンボルの配置を示しています。ジャンパ S0 を取り付けると、デバイスは読み取り値を整数値に丸めるモードになります。このモードでは、XNUMX 分の XNUMX 度を表示する AXNUMX モジュールは必要なく、デバイスから除外できます。このモジュールを離れると、常に XNUMX が表示されます。
温度計の公称電源電圧は 9 V ですが、実際には 7,5 V ～ 25 V の範囲になります。デバイスの動作に必要な 5 V 電圧は、内蔵の正電圧安定器 DA1 によって供給されます。 図では、図 4 は、温度計のプリント基板とその上の部品の位置を示す図です。マイクロコントローラ DD1 の場合は、すでにプログラムされたマイクロコントローラが挿入されるパネルを用意する必要があります。 FZ0148 モジュールは、コネクタ X1、X2 (A1)、X3、X4 (A2)、および X5、X6 (A3) に取り付けられます。
ボード上の X6 コネクタは、図には示されていませんが、A3 モジュールを確実に機械的に固定するためにのみ機能します。 モジュールを取り外した基板を図に示します。 5. FZ0148 モジュールは分解された状態で購入されました。キットではコネクタに取り付けられていたピンブロックが斜めになっていましたが、組み立ての際にストレートなものに交換しました。コネクタの高さによってメインボードとモジュールボードの間に隙間が形成されるため、DA1 統合スタビライザーからの熱の除去が向上します。
BK1 温度センサーは湿気の侵入から保護された金属ケースに入れられ、長さ数メートルの XNUMX 本のワイヤの束で基板に接続されます。センサーは、直射日光から保護され、動作中に多量の熱を発生する暖房やその他の機器から離れた場所に設置する必要があります。 マイナス記号とスペースを含む、表示される文字の完全なセットを図に示します。 6、および図。図 7 は、これらの文字のイメージを保存するマイクロコントローラーの EEPROM の内容を示しています。これには、文字ごとに 30 バイトのメモリが含まれます。アドレス XNUMXH のバイトは、設定された輝度値を格納するために使用されます。
マイクロコントローラー プログラムは、PIC シミュレーター IDE v7.21 で作成されました。 BK1 センサーから 0,7 秒ごとに読み取られた温度値は、インジケーターに表示される前にソフトウェアによって平滑化されます。新しい値はそれぞれ、最も古い値ではなく XNUMX つの XNUMX バイト ワードの配列に書き込まれます。したがって、この配列には常に最後の XNUMX つの測定結果が含まれます。それらの平均値がインジケーターに表示されます。 開発環境の使用バージョンでは、DS18B20 センサーの動作をシミュレートすることができ (図 8)、プログラムのデバッグが大幅に簡素化されました。 LED モジュールで使用されるものと同様に、SPI インターフェイスを備えたマイクロコントローラーとデバイス間の通信を組織化するために、環境には一連の標準的な手順と機能が用意されています。
マイクロコントローラ プログラムは、ftp://ftp.radio.ru/pub/2015/04/max7219.zip からダウンロードできます。 文学
著者: K. アブドゥカリモフ
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