Вихідною причиною цієї розробки стало бажання мати автономне, малогабаритний пристрій, здатне тривалий час працювати від батареї. Першою проблемою став вибір індикатора для відображення обмірюваних значень температури Світлодіодні індикатори не підійшли по причині значного споживання струму. Звичайний багаторозрядних семіелементний РКІ споживає значно менший струм, але на нього доводиться подавати занадто багато керуючих сигналів, що вимагає застосування многовиводного мікроконтролера Найкраще підійшов ЖКИ з вбудованим контролером, керований усього декількома сигналами Після довгих пошуків я зупинився на ЖКИ від стільникового телефону Nokia 3310. У нього вбудований керований по інтерфейсу SPI контролер LPH7779 або PCD8544, протокол управління яким відомий.

Технічні характеристики індикатора

Розмір екрана, мм ………… 30×22

Дозвіл, пкс ………….. 84×48

Напруга живлення, В …… 2,7 … 3,3

Робоча температура, ° С .. . -25 … +70 Струм споживання, мкА. …….. 300

Використовувати в приладі мікроконтролер сімейства PICmicro або AVR не хотілося з причини відносно великого струму споживання Вибір припав на

сімейство мікроконтролерів MSP430 фірми Texas Instruments. У нього входять 16-розрядні мікроконтролери з розвиненою периферією. Що в даному випадку найважливіше, вони спеціально призначені для роботи від батарей і мають наднизьке енергоспоживання. Струм, споживаний застосованим мікроконтролером MSP430F2011IPW при напрузі живлення 3 В і тактовій частоті ядра 8 МГц, не перевищує 2 мА. Схема термометра показана на рис. 1.

Для живлення вузлів приладу напруга гальванічного елемента G1 потрібно підвищити до 3,3 В. Це робить підвищувальний перетворювач на спеціалізованій мікросхемі NCP1400ASN33T1 (DA1). При власному струмі споживання 60 мкА вона підтримує вихідну напругу незмінним при зниженні напруги елемента аж до 0,8 В.

Датчики DS1821 (ВК1, ВК2) вимірюють температуру в інтервалі від -55 до + 125 ° С з похибкою не більше 1 ° С. Вони можуть працювати і в режимі термостата, подаючи сигнали включення і виключення нагрівача або охолоджувача при досягненні заданих значень температури, але в розглянутому приладі цей режим не використовується.

Зв’язок датчиків з мікроконтролером відбувається за відомим інтерфейсу 1-Wire Але на відміну від інших мікросхем з таким інтерфейсом ці датчики не мають індивідуальних номерів, тому для зв’язку з кожною з них потрібна окрема лінія. Використані лінії Р1.6 і Р1.7 мікроконтролера DD1. Опитування датчиків проводиться періодично, його результати виводяться на індикатор HG1.

Друкована плата термометра і розташування деталей на двох її сторонах показані на рис. 2. У налагодженні пристрій не потребує і починає працювати відразу, але до установки мікроконтролера на плату і підключення до неї індикатора бажано перевірити роботу перетворювача напруги на мікросхемі DA1 і переконатися, що напруга на його виході дорівнює 3,3 В у всьому інтервалі можливих значень напруги гальванічного елемента G1.


Програма мікроконтролера (файл termometr. Txt) і файл друкованої плати термометра в форматі Sprint Layout можна скачати [ тут ]