Людство споконвіку прагнуло передбачити погоду. Для цього використовувалися, в основному, народні прикмети, що передаються з покоління в покоління. Сучасна наука навчилась прогнозувати і моделювати погодні умови з точністю до 70 … 80%. У цьому їй допомагають різні електронні прилади – термометри, барометри, гігрометри, вимірювачі температури точки роси, вимірювачі швидкості і напряму вітру.

Слід відрізняти «прогноз погоди» від «розрахунку погоди». Перша задача цілком реальна, але не гарантує абсолютну точність. Для вирішення другого завдання потрібно загальносвітова мережу погодних датчиків, встановлених на всіх континентах мало не через кожен кілометр …

Промисловістю налагоджений випуск портативних домашніх погодних станцій. Найбільш інтелектуальні з них не тільки прикрашають інтер’єр, але і складають персональний прогноз погоди на найближчі добу в радіусі до 30 км від місця перебування.

Серцем будь погодної станції є барометр, тобто вимірювач атмосферного тиску повітря. Електронні датчики для барометрів зараз перестали бути дивиною. Це недорогі інтегральні мікросхеми з аналоговим або цифровим інтерфейсом.

Типові параметри мікросхеми SCP1000 (фірма VTI Technologies): діапазон виміру тиску 30 … 120 кПа (101 кПа = 760 мм рт. Ст.), Роздільна здатність 1.5 … 6 Па (до 10 см по висоті!), напруга живлення 2.4 … 3.3 В, струм споживання не більше 25 мкА, габаритний діаметр корпусу 6.1 мм, інтерфейс SPI або I2С (в залежності від модифікації) для зв’язку з зовнішніми пристроями.

 

 

Рис. 3.78. Схеми підключення датчиків атмосферного тиску до МК (початок):

а) датчик атмосферного тиску DAI (фірма Motorola) має широкий діапазон вимірювання 15 … 115 кПа. Для побутових цілей достатньо 95 … 110 кПа, при цьому вихідна напруга на виводі 1 мікросхеми DA1 буде змінюватися в межах +4 … +4.5 В. Щоб розширити діапазон до 0 … +5 В застосовується схема зсуву рівня (DA2.1) і підсилювач (DA2.2). Змінним резистором RI виставляється напруга на середньому виводі приблизно +4 В;

 

 

Рис. 3.78. Схеми підключення датчиків атмосферного тиску до МК (закінчення):

б) Л1 – це модуль фірми SparkFun Electronics, на якому розпаяний комбінований цифровий датчик SCP1000, що дозволяє одночасно вимірювати атмосферний тиск і температуру повітря. Внутрішній АЦП модуля має високу роздільну здатність – 15 … 17 біт. Такі параметри затребувані в датчиках для альтиметрів (вимірювачів висоти);

в) DA1 – це цифровий датчик атмосферного тиску фірми Intersema Sensoric. Роздільна здатність внутрішнього АЦП складає 15 біт, діапазон вимірювання атмосферного тиску – 300 … 1100 мбар (30 … 110 кПа);

г) DA1 – це датчик атмосферного тиску фірми Freescale Semiconductor. Діапазон вимірюваного тиску 0 … 200 кПа, коефіцієнт перетворення 0.2 мВ / кПа. Зважаючи на низький споживання струму, харчування мікросхем DAI, DA2 може здійснюватися не від ланцюга +5 В, а прямо з виходу лінії МК (ВИСОКИЙ рівень – «включити», НИЗЬКИЙ рівень – «вимкнути»).

 

Джерело:
Рюмік С.М. 1000 і одна мікроконтролерних схема.