Batteriethermometer. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Leistungsregler, Thermometer, Wärmestabilisatoren

 Kommentare zum Artikel

Die Lufttemperatur ist einer der wichtigen Umweltparameter, der viele menschliche Lebensprozesse maßgeblich beeinflusst. Daher schafft seine ständige Kontrolle zweifellos Komfort. Das vorgeschlagene Thermometer ist für den Einsatz im Innenbereich gedacht und bietet eine Reihe von Vorteilen:

• Erstens wird es mit einer AA-Batterie betrieben, die ein Jahr lang nicht ausgetauscht werden muss (das zusammengebaute Thermometer funktioniert seit 8 Monaten erfolgreich);
• Zweitens wird ein digitaler Temperatursensor verwendet. Dabei wird eine Messgenauigkeit von ca. ±0,5°C erreicht. Der digitale Sensor wird bereits kalibriert geliefert, sodass das Gerät keine zusätzliche Konfiguration erfordert;
• Drittens wird eine Flüssigkristallanzeige (LCD) direkt an den Mikrocontroller angeschlossen. In diesem Modus beträgt der von der Anzeige verbrauchte Strom etwa 10 μA, was sich positiv auf die Dauerbetriebszeit der Batterie auswirkt.

Das Thermometer (Abb. 1) besteht aus vier Funktionsblöcken.

(zum Vergrößern klicken)

Die Temperatur wird mit einem DD1-Mikroschaltkreis vom Typ MCP9803, hergestellt von Microchip, gemessen. Es enthält einen Temperatursensor und ein Gerät, das den Temperaturwert in einen digitalen Code mit einer Auflösung von 0,0625 °C umwandelt. Dieser Code wird in den Registern der Mikroschaltung gespeichert und kann vom Mikrocontroller über die l2C-Schnittstelle angefordert werden. Zur Implementierung dieser Schnittstelle werden die Widerstände R1 und R2 verwendet. Der Arbeitsbereich des Temperatursensors liegt zwischen -40 und +125 °C und deckt damit den Temperaturbereich des verwendeten LCD (von -10 bis +50 °C) deutlich ab. Daher ist der Messbereich des Thermometers durch den Temperaturbereich des LCD begrenzt. Es ist zu beachten, dass fast alle LCDs ohne spezielle Heizung bei niedrigen Temperaturen nicht funktionieren. Allerdings sind Minustemperaturen in Wohngebäuden sehr selten.

Die Temperatur wird etwa alle 8 s gemessen. In der restlichen Zeit befinden sich Sensor und Mikrocontroller im Schlafmodus (Messwerte werden weiterhin angezeigt), was den Stromverbrauch deutlich reduziert. Der digitale Temperaturcode wird an den DD2-Mikrocontroller Typ PIC16F916 zur weiteren Verarbeitung und Anzeige auf dem HG1-LCD (Modell VI-201 von Varitronix) übertragen. Das LCD verfügt über zwei Ziffern zur Temperaturanzeige und zwei Dezimalstellen. Der linke Punkt wird nicht verwendet und der rechte dient zur Trennung von ganzen und Zehntelgraden im Bereich von 0 bis +9,9 °C.

Temperaturen im Bereich von -9 bis 0 °C und von +10 bis +50 °C werden nur als Ganzzahl angezeigt. Die linke Ziffer des LCD wird auch zur Anzeige des Minuszeichens für negative Temperaturen verwendet.

Wie die Praxis zeigt, ist die Bestimmung der Lufttemperatur mit einer Genauigkeit von ganzen Bruchteilen eines Grads für die meisten Anwendungen völlig ausreichend. Dies ermöglicht die Verwendung weit verbreiteter großer LCDs zum einfachen Ablesen.

Die Stromversorgung des Geräts erfolgt über eine AA-Batterie über einen Spannungswandler, der auf einem DA1-Chip vom Typ MAX1724 von Maxim basiert. Die Mikroschaltung MAX1724 ist in mehreren Versionen für feste Ausgangsspannungen im Bereich von 2...5 V erhältlich. Wir haben die 5-V-Version verwendet. Die Batterielebensdauer kann jedoch durch die Verwendung der Mikroschaltungsversion für eine Ausgangsspannung von 3 V noch weiter erhöht werden. Auch der Sensor, der Mikrocontroller und das LCD können unter diesem Druck arbeiten.

.Die Filterkondensatoren C2 und C3 sind für den normalen Betrieb des Wandlers erforderlich, und der Kondensator C1 dient dazu, hochfrequente Wellen des Wandlers zu unterdrücken und eine Selbsterregung des Mikrocontrollers zu verhindern. Ein charakteristisches Merkmal der Wandler-Mikroschaltung ist das Fehlen einer Gleichrichterdiode, die für solche Schaltungen charakteristisch ist. Dadurch wird ein hoher Wirkungsgrad des Wandlers erreicht. Die Drossel L1 mit einer Induktivität von 10...22 µH kann nahezu beliebig ausgeführt sein, da der vom Wandler aufgenommene Strom sehr gering ist. Wir haben einen kleinen Choke SRU5016-100Y von Bourns verwendet.

Die Leiterplatte des Thermometers wurde für den MAX1724-Chip im QFN-Gehäuse entwickelt. Alle anderen Elemente auf der Platine sind ebenfalls für SMD-MOH (Surface-Mounted) ausgelegt. Die Widerstände R1 und R2 können in den Gehäusen 0806 oder 1206 enthalten sein. Tantal-Elektrolytkondensatoren C2 und C3 – für eine Betriebsspannung von 10 V ist der Kondensator C1 aus Keramik, im Gehäuse 0806. Die Mikroschaltungen DA1 und DD1 befinden sich in den Gehäusen SOT23-5 bzw. S08 . Der MCP1-Sensor kann als DD9802 verwendet werden. Es ist in einem etwas kleineren 5-Pin-SOT23-5-Gehäuse erhältlich. Dieser Austausch erfordert eine geringfügige Anpassung der Leiterplatte, es sind jedoch keine Änderungen am Mikrocontroller-Code erforderlich. Der Mikrocontroller selbst kann durch PIC16F914 ersetzt werden.

Die Leiterplatte ist für den PIC16F916-Chip im QFN-Gehäuse ausgelegt und besteht aus einseitigem Folien-Glasfaserlaminat mit den Maßen 65x39 mm (Abb. 2). Auf der Rückseite der Platine sind zwei Drahtbrücken angebracht, siehe Abbildung das Layoutdiagramm. Die Form der Leiterplatte ist für den Einbau in ein Standardgehäuse „JAL-1“ mit den Abmessungen 68x22x42 mm ausgelegt. Das Gehäuse verfügt über zwei Pfosten zur Befestigung der Platine mit zwei Schrauben. Zur Verbesserung der Wärmeübertragung ist in die Seitenwand des Gehäuses gegenüber dem Temperatursensor ein 02-mm-Loch gebohrt.

Die Frontplatte besteht aus 2 mm starkem Plexiglas und wird mit vier Schrauben an den entsprechenden Gehäuseträgern befestigt. Auf der Unterseite des Gehäuses ist ein AA-Batteriehalter aufgeklebt. Der Akku wird an die mit „+“ und „-“ gekennzeichneten Buchsen auf der Platine angeschlossen. Aufgrund des geringen Stromverbrauchs ist kein Netzschalter vorgesehen.

Beim Zusammenbau des Thermometers sollte zunächst der Mikrocontroller auf der Platine installiert werden. Die Montage erfolgt durch Heißluftlöten. Nach der Installation sollten Sie das in der Tabelle angegebene Programm hineinschreiben.

(zum Vergrößern klicken)

Zur Programmierung können Sie jedes Programmiergerät verwenden, das über ein 5-adriges ICSP-Kabel angeschlossen ist. Das Kabel wird vorübergehend über die LCD-Einbaubuchsen auf der Platine mit den Controller-Ausgängen verbunden. Die lange PCB-Leiterbahn, die an Pin 26 (MCLR) angeschlossen ist, dient zum einfachen Löten des entsprechenden ICSP-Kabeldrahts. Nach der Programmierung wird diese Spur nicht mehr verwendet und die Kabelanschlussbuchse bleibt durch das LCD-Panel abgedeckt.

Ein richtig montiertes Thermometer muss nicht justiert werden.

Autoren: S. Bezrukov, V. Artistov, Superior, USA

Siehe andere Artikel Abschnitt Leistungsregler, Thermometer, Wärmestabilisatoren.

<< Zurück

Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Kunstleder zur Touch-Emulation 15.04.2024

In einer modernen Technologiewelt, in der Distanz immer alltäglicher wird, ist es wichtig, die Verbindung und das Gefühl der Nähe aufrechtzuerhalten. Jüngste Entwicklungen bei künstlicher Haut durch deutsche Wissenschaftler der Universität des Saarlandes läuten eine neue Ära der virtuellen Interaktionen ein. Deutsche Forscher der Universität des Saarlandes haben ultradünne Folien entwickelt, die das Tastgefühl über eine Distanz übertragen können. Diese Spitzentechnologie bietet neue Möglichkeiten der virtuellen Kommunikation, insbesondere für diejenigen, die weit von ihren Lieben entfernt sind. Die von den Forschern entwickelten ultradünnen, nur 50 Mikrometer dicken Folien lassen sich in Textilien integrieren und wie eine zweite Haut tragen. Diese Folien fungieren als Sensoren, die taktile Signale von Mama oder Papa erkennen, und als Aktoren, die diese Bewegungen an das Baby weiterleiten. Durch die Berührung des Stoffes durch die Eltern werden Sensoren aktiviert, die auf Druck reagieren und den ultradünnen Film verformen. Das ... >>

Petgugu Global Katzenstreu 15.04.2024

Die Pflege von Haustieren kann oft eine Herausforderung sein, insbesondere wenn es darum geht, Ihr Zuhause sauber zu halten. Das Startup Petgugu Global hat eine neue interessante Lösung vorgestellt, die Katzenbesitzern das Leben erleichtert und ihnen hilft, ihr Zuhause perfekt sauber und ordentlich zu halten. Das Startup Petgugu Global hat eine einzigartige Katzentoilette vorgestellt, die den Kot automatisch ausspülen kann und so Ihr Zuhause sauber und frisch hält. Dieses innovative Gerät ist mit verschiedenen intelligenten Sensoren ausgestattet, die die Toilettenaktivität Ihres Haustieres überwachen und nach dem Gebrauch eine automatische Reinigung aktivieren. Das Gerät wird an die Kanalisation angeschlossen und sorgt für eine effiziente Abfallentsorgung, ohne dass der Eigentümer eingreifen muss. Darüber hinaus verfügt die Toilette über einen großen spülbaren Stauraum, was sie ideal für Haushalte mit mehreren Katzen macht. Die Petgugu-Katzentoilettenschüssel ist für die Verwendung mit wasserlöslicher Streu konzipiert und bietet eine Reihe zusätzlicher ... >>

Die Attraktivität fürsorglicher Männer 14.04.2024

Das Klischee, dass Frauen „böse Jungs“ bevorzugen, ist schon lange weit verbreitet. Jüngste Untersuchungen britischer Wissenschaftler der Monash University bieten jedoch eine neue Perspektive zu diesem Thema. Sie untersuchten, wie Frauen auf die emotionale Verantwortung und Hilfsbereitschaft von Männern reagierten. Die Ergebnisse der Studie könnten unser Verständnis darüber verändern, was Männer für Frauen attraktiv macht. Eine von Wissenschaftlern der Monash University durchgeführte Studie führt zu neuen Erkenntnissen über die Attraktivität von Männern für Frauen. Im Experiment wurden Frauen Fotos von Männern mit kurzen Geschichten über deren Verhalten in verschiedenen Situationen gezeigt, darunter auch über ihre Reaktion auf eine Begegnung mit einem Obdachlosen. Einige der Männer ignorierten den Obdachlosen, während andere ihm halfen, indem sie ihm beispielsweise Essen kauften. Eine Studie ergab, dass Männer, die Empathie und Freundlichkeit zeigten, für Frauen attraktiver waren als Männer, die Empathie und Freundlichkeit zeigten. ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv Thermische Anomalie im Ozean entdeckt 04.11.2018 Im Atlantischen Ozean wurde ein Gebiet mit ungewöhnlich hoher Temperatur entdeckt, dessen Quelle unbekannt ist. Die thermische Anomalie wurde vom amerikanischen Wettersatelliten Suomi NPP entdeckt. Eines seiner Instrumente, ein 22-Band-Ultraviolett-, Infrarot- und sichtbares Radiometer, wird zur Überwachung von Bränden verwendet. Die aus Satellitendaten erstellte Karte zeigt tausende rote Punkte – Hitzenester. Alle befinden sich auf dem Festland. Für Wissenschaftler jedoch unerwartet, fand der Satellit mitten im Atlantischen Ozean zwischen Afrika und Südamerika eine Brutstätte des "Brennens". Ursprünglich dachte die NASA, dass der Bereich mit hoher Temperatur aufgrund der Freisetzung von Erdgas entstehen könnte. Doch solche Phänomene treten meist nur in Küstennähe im Flachwasser auf. Die Möglichkeit vulkanischer Aktivität wurde ebenfalls in Betracht gezogen, aber es gibt keine aktiven Vulkane in der Nähe. Jetzt sind Wissenschaftler fast davon überzeugt, dass sich die Materie in der südatlantischen Anomalie befindet – der magnetischen Anomalie der Erde in der südlichen Hemisphäre vor der Küste Brasiliens und Südafrikas. An dieser Stelle scheint die Magnetosphäre der Erde – ihr „Schutzgürtel“ – durchzuhängen. Alle Objekte, die die Zone passieren, werden wehrlos gegen kosmische Strahlung. Apparate, die über die Anomaliezone fliegen, stellen ihre Arbeit ein. Beispielsweise sind Beobachtungen mit dem Hubble-Weltraumteleskop derzeit nicht möglich. In Kenntnis dieses Effekts haben die Entwickler eine Reihe von Filtern im Algorithmus erstellt, um falsche Signale in dieser Region zu entfernen. Aber einer von ihnen ist anscheinend immer noch durchgeschlüpft. Entgegen der wissenschaftlichen Erklärung haben NASA-Daten die Aufmerksamkeit von Verschwörungstheoretikern auf sich gezogen. Einige begannen zu behaupten, dass an dieser Stelle ein Atom-U-Boot ausgelaufen sei.

Weitere interessante Neuigkeiten:

▪ Prozessor basierend auf 2D-Molybdändisulfid-Transistoren

▪ Der neuronale Tachometer unseres Gehirns

▪ IGBT-Module mit einer Gesamtleitungsinduktivität von 15 nH

▪ Graphen hilft, ins Gehirn zu gelangen

▪ Neuer VoIP-Chip für WLAN-Telefoniesysteme

News-Feed von Wissenschaft und Technologie, neue Elektronik

Interessante Materialien der Freien Technischen Bibliothek:

▪ Abschnitt der Website Referenzmaterialien. Artikelauswahl

▪ Artikel Wie wäre es mit einer Wand (Wand) Erbsen. Populärer Ausdruck

▪ Artikel Wie stellte Amphitrion sicher, dass der von Alkmene geborene Zwilling sein Sohn war? Ausführliche Antwort

▪ Mango-Artikel. Legenden, Kultivierung, Anwendungsmethoden

▪ Artikel Zwei Leuchtfeuer. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

▪ Artikel Feldstärkemessgerät. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Hinterlasse deinen Kommentar zu diesem Artikel:

Alle Sprachen dieser Seite

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Startseite | Bibliothek | Artikel | Sitemap | Site-Überprüfungen

www.diagramm.com.ua
2000-2024