Многофункциональный цифровой термометр: 5 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:54

Это руководство покажет вам, как создать многофункциональную платформу с термометром, хронографом (таймером обратного отсчета), таймером обратного отсчета и световым дисплеем. Он также предназначен для использования в качестве платформы для других аналоговых датчиков или любых других функций, о которых вы только можете подумать.

Шаг 1. Соберите материалы

Для создания цифрового термометра вам понадобятся:

- Провод - Альтоидное олово - Макетная плата - Переменный резистор - Двухзначный общий анод, 7-сегментный дисплей - 4 транзистора 2N2222 - 2 резистора 220 кОм - Термистор (желательно линейный выход) - 2 кнопки мгновенного действия - 2 резистора 2,2 кОм - 5 В Регулятор - 2 выравнивающих конденсатора для источника питания (я использовал 220 мкФ) - Выключатель питания - Микроконтроллер ATMEGA168 - Кристалл 16 МГц - Резистор 1 кОм - Этикетка для печати (больше, чем лицевая сторона олова Altoids) - Разъемы (любые, которые вы думаете может потребоваться) Необходимые инструменты: - Паяльник - Насос для удаления припоя (опция) - Инструмент для зачистки проводов (опция) - Кусачки

Шаг 2. Начать сборку

Для этого шага используйте прилагаемую схему (Word или AutoCAD), чтобы построить схему. Я всегда считаю полезным сначала построить его на макетной плате без пайки. Это позволяет легко исправить любые проблемы, которые возникают перед тем, как вы захотите выдернуть волосы:)

Перед тем, как приступить к пайке, вероятно, лучше всего сначала обрезать макетную плату до окончательного размера и расположить все более крупные детали на плате (как показано на 2-м изображении ниже). Не забудьте оставить место для кнопок над платой и кнопки питания сбоку. Следует отметить, что на схеме показано, что R5 представляет собой сравнительный резистор для термистора, и он может быть включен в ваш термистор, поэтому вам следует проверить свой технический паспорт, чтобы узнать, как реализовать свой конкретный термистор.

Шаг 3: откалибруйте термистор

Для калибровки термистора нужно снимать показания с микроконтроллера при разных температурах (чем больше, тем лучше).

Я прикрепил шестнадцатеричный файл для загрузки во флеш-память микроконтроллера для отображения аналогового входа от термистора. Если он читает с линией на выходе, это потому, что вход термистора слишком велик для отображения двух цифр (например, выход -5 может быть от 155 до 105). Затем точки должны быть нанесены в Excel как диаграмма рассеяния, а не соединены линиями (например, см. Мои показания температуры, прилагаемые ниже). Затем вам нужно щелкнуть правой кнопкой мыши точки данных на графике и нажать «Добавить линию тренда». Затем выберите тип уравнения, который наиболее близок к видимой линии, созданной точками выборки (я использовал линейное уравнение, потому что мой термистор имеет линейный выход). Затем щелкните вкладку «Параметры», выберите «Отображать уравнение на диаграмме» и нажмите кнопку «ОК». Это уравнение следует вводить вместо формулы в исходном коде, где x - «analogRead (tempPin)». Место для этого указано в исходном коде (находится во вступлении). Для исходного кода я использовал редактор Arduino 0007. Программа также создает шестнадцатеричные файлы в подпапке апплета проекта, когда вы нажимаете кнопку компиляции в программе. Эти шестнадцатеричные файлы затем можно загрузить во флэш-память микроконтроллера любым способом (например, AVRIsp mkII).

Шаг 4: сделайте дело

Чтобы подготовить корпус для размещения электроники, необходимо сделать две вещи.

Первый - вырезать отверстия для светодиодного дисплея, переменного резистора, двух кнопок мгновенного действия и выключателя питания. Я сделал это, сначала вставив готовую электронику в жестяную коробку. Затем, удерживая банку в одном и том же месте, я использовал лазер в качестве направляющей, чтобы отметить края детали, затем закрыв крышку, поцарапал вдоль лазерной линии, отмечая место резания. Затем я просверлил все углы (например, отверстие для дисплея). Наконец, я использовал точный нож, чтобы разрезать по линиям. Не беспокойтесь о том, чтобы слишком сильно деформировать металл по краям, позже его можно легко расплющить, подложив под одну сторону деревянный брусок и слегка ударив по краю молотком. Второе, что нужно сделать, это выровнять дно картоном (желательно тонким), чтобы изолировать электронику от короткого замыкания на металлическом дне. Это легко сделать, нажав на картонную коробку Altoids так, чтобы она оставила углубления по краям. Теперь просто прорежьте углубление и вставьте его в нижнюю часть банки (см. Фото лазера).

Шаг 5: прикрепите этикетку

Я создал этикетку, загрузив шаблон купленных этикеток для печати. Следующей была одна из самых сложных задач для меня - создать прилично выглядящий дизайн. Для его создания я использовал картинки и базовые формы. Я прикрепил дизайн, чтобы вы могли использовать или изменять его. Затем распечатайте его и вырежьте по внешним линиям (убедитесь, что вы сразу же обрезали черные контуры). Теперь прикрепите этикетку. Я счел полезным держать его на свету при этом, это помогает увидеть, где находятся отверстия, чтобы выровнять его. Наконец, прорежьте диагональные линии через отверстия и загните клапаны (см. Рисунок ниже) и завершите установку кнопок. Я также хотел бы увидеть фотографии термометров, которые вы сделали, или даже этикетки, если вы не сделали термометр =)