Nhiệt kế-ẩm kế gia đình dựa trên cảm biến SHT21 và màn hình LCD từ điện thoại Nokia 3310. Sơ đồ, mô tả

Thư viện kỹ thuật miễn phí

ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN
Thư viện miễn phí / Sơ đồ của các thiết bị vô tuyến-điện tử và điện

Máy đo nhiệt độ-độ ẩm gia dụng dựa trên cảm biến SHT21 và màn hình LCD từ điện thoại Nokia 3310. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Thư viện kỹ thuật miễn phí

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Bộ điều chỉnh điện, nhiệt kế, ổn nhiệt

Bình luận bài viết

Các tác giả của bài viết mời độc giả chế tạo một thiết bị di động hữu ích trong cuộc sống hàng ngày, cơ sở của nó là các thành phần được nêu trong tiêu đề.

Hiện nay, một số lượng lớn các mô tả về nhiệt kế điện tử đã xuất hiện trên các tài liệu phát thanh nghiệp dư. Hầu hết các thiết bị này (ví dụ: [1-3]) sử dụng cảm biến nhiệt độ kỹ thuật số DS18B20, do tính sẵn có rộng rãi, chi phí tương đối thấp, kết nối đơn giản với vi điều khiển chỉ bằng một chân và độ chính xác cao (khoảng 0,5 ° C).

Nhưng để đánh giá điều kiện môi trường của con người, ngoài nhiệt độ, các thông số khác cũng rất quan trọng, đặc biệt là độ ẩm không khí tương đối. Cho đến gần đây, các cảm biến riêng biệt đã được sử dụng để đo lường nó, hầu hết đều là cảm biến tương tự, đòi hỏi phải hiệu chỉnh tỉ mỉ. Nhưng ngày nay, các cảm biến kỹ thuật số kết hợp đo cả nhiệt độ và độ ẩm không khí đã trở nên phổ biến đối với những người sử dụng radio nghiệp dư.

Một ví dụ là cảm biến SHT21 [4]. Theo nhà sản xuất, đây là cảm biến nhiệt độ và độ ẩm nhỏ nhất thế giới. Nó được sản xuất dưới dạng gói gắn trên bề mặt sáu chân thu nhỏ và kết nối với bộ vi điều khiển thông qua giao diện I2C được sử dụng rộng rãi. Khoảng đo cho độ ẩm không khí tương đối là 0...100% với sai số điển hình là ±2%. Nhiệt độ trong khoảng -40...+125 °C được đo với sai số điển hình là ±0,3 °C. Tất cả điều này làm cho nó rất hấp dẫn để sử dụng làm cảm biến cho máy đo nhiệt độ-độ ẩm gia dụng. Những nhược điểm bao gồm kích thước quá nhỏ (3x3x1,1 mm) - không phải mọi đài nghiệp dư đều có thể dễ dàng đối phó với việc gắn nó lên bảng, cũng như chi phí khá cao. Tuy nhiên, vào năm 2011, Sensirion (nhà phát triển cảm biến) đã gửi những cảm biến này cho mọi người với mục đích quảng cáo và nhiều đài phát thanh nghiệp dư của Ukraine và Nga đã nhận được chúng. Theo các tác giả, bài viết được đề xuất sẽ rất hữu ích cho họ.

Để hiển thị thông tin, hầu hết các thiết bị vi điều khiển nghiệp dư đều sử dụng các chỉ báo tổng hợp dấu hiệu trên đèn LED hoặc tinh thể lỏng. Cái trước tiêu tốn nhiều năng lượng, trong khi cái sau yêu cầu ghép nối phức tạp với vi điều khiển hoặc không có chữ số lớn, điều này gây khó khăn cho việc đọc số đọc của chúng từ khoảng cách xa hoặc đối với những người khiếm thị. Gần đây, những người nghiệp dư về radio đã bắt đầu sử dụng màn hình LCD đồ họa từ điện thoại di động trong thiết kế của họ, điều này giúp với kích thước nhỏ và hiệu quả cao, có thể tổng hợp các số lượng khá lớn trên màn hình. Phổ biến nhất trong số đó là màn hình LCD của điện thoại di động Nokia 3310. Điều này được giải thích bởi sự dễ dàng kết nối của nó với vi điều khiển (chỉ cần bốn hoặc năm dây và giao thức trao đổi thông tin rất đơn giản) và cách đơn giản để kết nối. tạo ra hình ảnh trên màn hình với độ phân giải 84x48 pixel. Ngoài ra, loại LCD này còn có giá thành rẻ hơn rất nhiều so với các sản phẩm thông dụng của Winstar và MELT.

Bộ vi điều khiển ATtiny2313 được chọn để điều khiển thiết bị được đề xuất do tính phổ biến, giá thành thấp, kích thước nhỏ và dải điện áp cung cấp cho phép rộng (2,7...5,5 V).

Nhiệt kế-ẩm kế gia đình dựa trên cảm biến SHT21 và màn hình LCD từ điện thoại Nokia 3310
Hình 1

Sơ đồ của nhiệt kế đo độ ẩm được thể hiện trong hình. 1. Rất đơn giản - ngoài cảm biến (B1), LCD (HG1) và vi điều khiển (DD1) đã đề cập, nó chỉ có ba tụ điện, hai điện trở và ba đầu nối.

Cảm biến B1, như đã đề cập ở trên, đo nhiệt độ và độ ẩm hiện tại của không khí và truyền thông tin nhận được đến bộ vi điều khiển thông qua giao diện I2C. Do bộ vi điều khiển ATtiny2l23 không có mô-đun I3C phần cứng nên việc trao đổi thông tin được tổ chức bằng phần mềm. Các điện trở R1 và R2 được kết nối với đường SDA và SCL được yêu cầu theo đặc điểm kỹ thuật của giao diện. Chúng duy trì mức logic cao trên chúng khi các bóng bán dẫn đầu ra của bộ phát giao diện đóng lại. Các tụ điện C1 và C2 đang chặn các mạch cấp nguồn cho cảm biến và vi điều khiển. Chúng phải được đặt càng gần cảm biến B1 và vi điều khiển DD1 càng tốt. Tụ điện C3 là cần thiết để màn hình LCD hoạt động chính xác và phải có tụ điện như trong hình. 1 thùng chứa.

Cảm biến B1 và tụ điện C1 được đặt trên một bo mạch riêng biệt, được kết nối với bo mạch chính thông qua cáp phẳng bốn dây và đầu nối X2. Việc này được thực hiện để có thể đặt cảm biến ở nơi thuận tiện cho việc đo nhiệt độ và độ ẩm. LCD HG1 được kết nối với bộ vi điều khiển bằng cáp tám dây dẹt và đầu nối X3. Thông tin được truyền đến bộ chỉ báo thông qua giao diện SPI do phần mềm triển khai. Phích cắm X1 là một hàng đôi có cách bố trí chân 5x2. Nó được thiết kế để lập trình cho bộ vi điều khiển, cũng như để cung cấp điện áp cung cấp cho thiết bị thông qua các mạch VCC và GND. Việc gán các chân của phích cắm X1 giống như cách gán ổ cắm cáp của bo mạch phát triển STK200/300 được ghép nối với nó.

Nhiệt kế-ẩm kế gia đình dựa trên cảm biến SHT21 và màn hình LCD từ điện thoại Nokia 3310
Hình 2

Máy đo nhiệt kế - độ ẩm được lắp ráp trên hai bảng mạch in: bảng chính (Hình 2) và bảng cảm biến (Hình 3). Cả hai đều được làm bằng lá PCB ở một mặt.

Nhiệt kế-ẩm kế gia đình dựa trên cảm biến SHT21 và màn hình LCD từ điện thoại Nokia 3310
Hình 3

Đèn báo của điện thoại Nokia 3310 thường được bán cùng với bộ bàn phím và micrô dưới dạng cụm như trong Hình 4. 8544. Nó có bộ điều khiển PCD5 tích hợp, thông tin về bộ điều khiển này có thể được tìm thấy trong [5]. Ở mặt sau của mô-đun chỉ báo có các tiếp điểm lò xo, việc đánh số được hiển thị trong Hình. 3. Các dây của cáp phẳng nối màn hình LCD với đầu nối XXNUMX phải được hàn vào chúng.

Nhiệt kế-ẩm kế gia đình dựa trên cảm biến SHT21 và màn hình LCD từ điện thoại Nokia 3310
Hình 4

Nhiệt kế-ẩm kế gia đình dựa trên cảm biến SHT21 và màn hình LCD từ điện thoại Nokia 3310
Hình 5

Tất nhiên, để giảm kích thước của nó, đèn báo có thể được tháo ra khỏi vỏ và hàn dây trực tiếp vào các miếng tiếp xúc gắn trên kính. Nhưng có nguy cơ vô tình làm hỏng nó là cực kỳ cao, vì vậy phương án này không được khuyến khích. Tốt hơn là nên cắt bỏ phần trên và phần dưới khỏi thân chỉ báo. Đồng thời, quá trình hàn sẽ an toàn hơn và chỉ báo sẽ được bảo vệ khỏi bị hư hại. Nhưng ngay cả trong trường hợp này, điều cần nhớ là các tiếp điểm lò xo không được quá nóng khi hàn. Nếu giá đỡ nhựa của chúng tan chảy, nó có thể gây mất tiếp xúc hoặc đoản mạch.

Sau khi lắp ráp bo mạch chính, bạn cần tải các mã từ tệp ht_meter.hex vào bộ nhớ chương trình của vi điều khiển DD1. Cấu hình vi điều khiển phải được đặt theo Hình 6. XNUMX.

Nhiệt kế-ẩm kế gia đình dựa trên cảm biến SHT21 và màn hình LCD từ điện thoại Nokia 3310
Hình 6

Điều quan trọng cần nhớ là điện áp cung cấp tối đa cho cảm biến và LCD là 3,6 V, vì vậy bạn phải ngắt kết nối chúng khỏi đầu nối X2 và X3 trước khi lập trình bộ vi điều khiển bằng bộ lập trình có điện áp cung cấp 5 V. Sau khi lập trình xong và ngắt kết nối bộ vi điều khiển bộ lập trình, LCD và cảm biến kết nối lại, sau đó cấp điện áp (không quá 3,6 V) cho chân 2 và 4 của đầu nối X1. Các tác giả đã sử dụng hai tế bào điện nối tiếp có kích thước AA để cấp nguồn cho thiết bị.

Nhiệt kế-ẩm kế gia đình dựa trên cảm biến SHT21 và màn hình LCD từ điện thoại Nokia 3310
Hình 7

Máy đo nhiệt độ - độ ẩm được lắp ráp chính xác không cần điều chỉnh. CÁC NÚT HG1 trong quá trình hoạt động được hiển thị thành hai dòng (Hình 7): giá trị nhiệt độ tính bằng độ C và độ ẩm tương đối tính bằng phần trăm. Bên dưới màn hình LCD ở mặt trước của thiết bị, một cửa sổ được khoét ra và che bằng vải rời, ngay phía sau có lắp một tấm bảng có cảm biến B1. Thiết bị không cần phải có công tắc nguồn vì dòng điện mà nó tiêu thụ cực kỳ nhỏ, cho phép thiết bị hoạt động từ một bộ tế bào điện liên tục trong sáu tháng.

Có thể tải xuống các tệp PCB ở định dạng Diptrace và chương trình vi điều khiển từ ftp://ftp.radio.ru/pub/2013/09/ht-meter.zip.

Văn chương

Melnikov A. Nhiệt kế có màn hình LCD và cảm biến DS18B20. - Đài phát thanh, 2007, số 1, tr. 46.
Frolov D. Nhiệt kế máy tính có cảm biến DS18B20. - Đài phát thanh, 2004, số 9, tr. 28, 29.
Sokol S. Nhiệt kế kỹ thuật số. - sokolsp.at.ua/publ/cifrovoj_termom etr/1-1-0-6.
IC cảm biến độ ẩm và nhiệt độ SHT21. - sensirion.com/fileadmin/user_upload/customers/sensirion/Dokume nte/Humidity/Sensirion_Humidity_SHT21_D atasheet_V3.pdf.
PCD8544 48 Bộ điều khiển/trình điều khiển LCD ma trận 84 pixel. - chipfind.ru/datasheet/pdf/philips/pcd8544.pdf.

Tác giả: P. Kuznetsov, S. Sokol

Xem các bài viết khác razdela Bộ điều chỉnh điện, nhiệt kế, ổn nhiệt.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng 15.04.2024

Trong thế giới công nghệ hiện đại, nơi khoảng cách ngày càng trở nên phổ biến, việc duy trì sự kết nối và cảm giác gần gũi là điều quan trọng. Những phát triển gần đây về da nhân tạo của các nhà khoa học Đức từ Đại học Saarland đại diện cho một kỷ nguyên mới trong tương tác ảo. Các nhà nghiên cứu Đức từ Đại học Saarland đã phát triển những tấm màng siêu mỏng có thể truyền cảm giác chạm vào từ xa. Công nghệ tiên tiến này mang đến những cơ hội mới cho giao tiếp ảo, đặc biệt đối với những người đang ở xa người thân. Các màng siêu mỏng do các nhà nghiên cứu phát triển, chỉ dày 50 micromet, có thể được tích hợp vào vật liệu dệt và được mặc như lớp da thứ hai. Những tấm phim này hoạt động như những cảm biến nhận biết tín hiệu xúc giác từ bố hoặc mẹ và đóng vai trò là cơ cấu truyền động truyền những chuyển động này đến em bé. Việc cha mẹ chạm vào vải sẽ kích hoạt các cảm biến phản ứng với áp lực và làm biến dạng màng siêu mỏng. Cái này ... >>

Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global 15.04.2024

Chăm sóc thú cưng thường có thể là một thách thức, đặc biệt là khi bạn phải giữ nhà cửa sạch sẽ. Một giải pháp thú vị mới từ công ty khởi nghiệp Petgugu Global đã được trình bày, giải pháp này sẽ giúp cuộc sống của những người nuôi mèo trở nên dễ dàng hơn và giúp họ giữ cho ngôi nhà của mình hoàn toàn sạch sẽ và ngăn nắp. Startup Petgugu Global đã trình làng một loại bồn cầu độc đáo dành cho mèo có thể tự động xả phân, giữ cho ngôi nhà của bạn luôn sạch sẽ và trong lành. Thiết bị cải tiến này được trang bị nhiều cảm biến thông minh khác nhau để theo dõi hoạt động đi vệ sinh của thú cưng và kích hoạt để tự động làm sạch sau khi sử dụng. Thiết bị kết nối với hệ thống thoát nước và đảm bảo loại bỏ chất thải hiệu quả mà không cần sự can thiệp của chủ sở hữu. Ngoài ra, bồn cầu có dung lượng lưu trữ lớn có thể xả nước, lý tưởng cho các hộ gia đình có nhiều mèo. Bát vệ sinh cho mèo Petgugu được thiết kế để sử dụng với chất độn chuồng hòa tan trong nước và cung cấp nhiều lựa chọn bổ sung. ... >>

Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm 14.04.2024

Định kiến phụ nữ thích “trai hư” đã phổ biến từ lâu. Tuy nhiên, nghiên cứu gần đây được thực hiện bởi các nhà khoa học Anh từ Đại học Monash đã đưa ra một góc nhìn mới về vấn đề này. Họ xem xét cách phụ nữ phản ứng trước trách nhiệm tinh thần và sự sẵn sàng giúp đỡ người khác của nam giới. Những phát hiện của nghiên cứu có thể thay đổi sự hiểu biết của chúng ta về điều gì khiến đàn ông hấp dẫn phụ nữ. Một nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà khoa học từ Đại học Monash dẫn đến những phát hiện mới về sức hấp dẫn của đàn ông đối với phụ nữ. Trong thí nghiệm, phụ nữ được cho xem những bức ảnh của đàn ông với những câu chuyện ngắn gọn về hành vi của họ trong nhiều tình huống khác nhau, bao gồm cả phản ứng của họ khi gặp một người đàn ông vô gia cư. Một số người đàn ông phớt lờ người đàn ông vô gia cư, trong khi những người khác giúp đỡ anh ta, chẳng hạn như mua đồ ăn cho anh ta. Một nghiên cứu cho thấy những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế sẽ hấp dẫn phụ nữ hơn so với những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế. ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Tòa nhà in XNUMXD lớn nhất thế giới 18.12.2019

Apis Cor, một công ty công nghệ in xây dựng XNUMXD, gần đây đã hoàn thành công trình có thể được mô tả là tòa nhà 'in' lớn nhất thế giới cho đến nay. Tòa nhà nằm ở Dubai này là phần thân của một tòa nhà hành chính, nó được dựng lên bằng một máy in ba chiều duy nhất, mặc dù đáng công nhận là phần lớn công việc được thực hiện theo cách cổ điển bởi những người xây dựng con người.

Tòa nhà hành chính hai tầng có chiều cao 9,5 mét, tổng diện tích 640 mét vuông. Việc xây dựng nó được thực hiện theo cách hoàn toàn truyền thống, bằng cách ép hỗn hợp xi măng qua vòi phun của máy in, từng lớp từng lớp tạo thành toàn bộ cấu trúc của tòa nhà. Do tòa nhà đang được dựng lên có kích thước khá lớn nên máy in 3D Apis Cor được treo trên không bằng cần trục và mỗi lần chỉ có thể xây dựng một phòng riêng biệt. Bởi vì điều này, toàn bộ quá trình xây dựng của tòa nhà đã mất ba tuần.

Một phần khá lớn công việc được thực hiện bởi những người thợ xây dựng nền móng, lắp đặt cửa sổ, cửa ra vào, trần nhà và mái nhà, cộng với việc thực hiện tất cả các thông tin liên lạc nội bộ. Hơn nữa, người ta đổ bê tông một cách thủ công những nơi hiếm hoi mà mũi máy in ba chiều không thể chạm tới.

Tin tức thú vị khác:

▪ Bước đột phá khoa học chính của năm 2018

▪ Các y tá sẽ cọ rửa đồng

▪ rượu từ không khí

▪ Theo dõi phản ứng của khách tham quan bảo tàng đối với các cuộc triển lãm

▪ Bo mạch chủ MSI B650M Project Zero

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web Tài liệu quy phạm về bảo hộ lao động. Lựa chọn bài viết

▪ bài Hoa cúc trong vườn đã tàn từ lâu. biểu thức phổ biến

▪ bài viết Thương gia Tver Afanasy Nikitin đã đi qua ba vùng biển nào? đáp án chi tiết

▪ Bài báo Thợ sửa khóa lắp đặt thiết bị công nghệ. Hướng dẫn tiêu chuẩn về bảo hộ lao động

▪ bài báo Bộ dò đồng bộ chính. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài viết Đầu loa màng phẳng (LF, MF, HF và SHP). Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web