Wielofunkcyjny termometr cyfrowy: 5 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:33

Ta instrukcja pokaże Ci, jak stworzyć wielofunkcyjną platformę z termometrem, chronografem (timer zliczający), minutnikiem i wyświetlaczem świetlnym. Ma również służyć jako platforma dla innych czujników analogowych lub innych funkcji, o których można pomyśleć.

Krok 1: Zbierz materiały

Aby zbudować termometr cyfrowy będziesz potrzebować:

- Przewód - Altoids cyna - Płytka chlebowa - Zmienny rezystor - Dwucyfrowy wspólny 7-segmentowy wyświetlacz anody - 4 Tranzystory 2N2222 - 2 Rezystory 220 kΩ - Termistor (najlepiej wyjście liniowe) - 2 przyciski chwilowe - 2 Rezystory 2,2 kΩ - 5 V Regulator - 2 kondensatory poziomujące do zasilacza (ja użyłem 220 uF) - Wyłącznik zasilania - Mikrokontroler ATMEGA168 - Kryształ 16 MHz - Rezystor 1 k ohm - Etykieta do nadruku (większa niż przód puszki Altoids) - Gniazda (jakiekolwiek myślisz Potrzebne narzędzia: - Lutownica - Rozlutownica (opcja) - Ściągacz izolacji (opcja) - Przecinaki do drutu

Krok 2: Rozpocznij budowę

W tym kroku użyj załączonego schematu (słowo lub AutoCAD), aby zbudować obwód. Zawsze uważam za pomocne, aby najpierw zbudować go na płytce stykowej bez lutowania. Ułatwia to naprawienie wszelkich problemów, które pojawiają się przed wyrywaniem włosów:)

Przed rozpoczęciem lutowania najlepiej jest najpierw przyciąć płytkę stykową do ostatecznego rozmiaru i ułożyć wszystkie większe części na płytce (jak widać na drugim obrazku poniżej). Nie zapomnij zostawić miejsca na przyciski nad płytą i przycisk zasilania z boku. Należy zauważyć, że na schemacie R5 jest rezystorem porównawczym dla termistora i może być zawarty w twoim termistorze, więc powinieneś sprawdzić w arkuszu danych, jak zaimplementować konkretny termistor.

Krok 3: Skalibruj termistor

Aby skalibrować termistor, należy pobierać odczyty z mikrokontrolera w różnych temperaturach (im więcej, tym lepiej).

Dołączyłem plik szesnastkowy, który należy załadować do pamięci flash mikrokontrolera, aby wyświetlić wejście analogowe z termistora. Jeśli odczytuje z linią na wyjściu, oznacza to, że wejście termistora jest zbyt wysokie, aby było wyświetlane na dwóch cyfrach (na przykład wyjście -5 może mieć wartość od 155 do 105). Punkty należy następnie wykreślić w programie Excel jako wykres punktowy, nie połączony liniami (dla przykładu patrz moje odczyty temperatury załączone poniżej). Następnie musisz kliknąć prawym przyciskiem myszy punkty danych na wykresie i kliknąć „Dodaj linię trendu”. Następnie wybierz typ równania, który jest najbliższy pozornej linii utworzonej przez punkty próbkowania (użyłem równania liniowego, ponieważ mój termistor ma wyjście liniowe). Następnie kliknij zakładkę "opcje" i wybierz "wyświetl równanie na wykresie" i kliknij OK. Równanie to należy wpisać w miejscu wzoru w kodzie źródłowym, gdzie x to „analogRead(tempPin)”. Miejsce do tego jest wskazane w kodzie źródłowym (znajdującym się we wstępie). Edytor, którego użyłem do kodu źródłowego to Arduino 0007. Program tworzy również pliki hex w podfolderze apletu projektu po kliknięciu przycisku kompilacji w programie. Te pliki szesnastkowe można następnie załadować do pamięci flash mikrokontrolera dowolną metodą (np. AVRIsp mkII).

Krok 4: Zrób sprawę

Aby przygotować obudowę do przechowywania elektroniki, należy zrobić dwie rzeczy.

Pierwszym z nich jest wycięcie otworów na wyświetlacz LED, rezystor zmienny, dwa przyciski chwilowe i wyłącznik zasilania. Zrobiłem to najpierw wkładając gotową elektronikę do puszki. Następnie, trzymając puszkę dokładnie w tym samym miejscu, użyłem lasera jako prowadnicy do zaznaczenia krawędzi części, a następnie zamknąłem wieczko, wydrapałem wzdłuż linii laserowej, gdzie wyciąć. Następnie wywierciłem wszelkie rogi (takie jak otwór na wyświetlacz). Na koniec użyłem dokładnego noża do cięcia wzdłuż linii. Nie martw się o zbyt duże odkształcenie metalu wokół krawędzi, można go później łatwo spłaszczyć, umieszczając drewniany klocek pod jedną stroną i lekko uderzając o krawędź młotkiem. Drugą rzeczą, którą trzeba zrobić, to wyłożyć dno kartonem (najlepiej cienkim), aby izolować elektronikę od zwarć na metalowym dnie. Można to łatwo zrobić, dociskając pudełko Altoids do kartonu, aby pozostawić zagłębienie wzdłuż krawędzi. Teraz wystarczy wyciąć wgłębienie i włożyć je na dno puszki (patrz zdjęcie laserowe).

Krok 5: Dołącz etykietę

Stworzyłem etykietę, pobierając szablon dla kupionych przeze mnie etykiet do druku. Następna była dla mnie jedna z najtrudniejszych części, tworząc przyzwoicie wyglądający projekt. Do jej stworzenia wykorzystałem clip art i podstawowe kształty. Załączam projekt, abyś mógł go użyć lub zmodyfikować. Następnie wydrukuj go i wytnij wzdłuż zewnętrznych linii (upewnij się, że od razu odciąłeś czarne kontury). Teraz dołącz etykietę. Uważam, że przydaje się, aby trzymać go pod światło podczas robienia tego, pomaga to zobaczyć, gdzie znajdują się otwory, aby je wyrównać. Na koniec wytnij ukośne linie w poprzek otworów i zagnij klapki (patrz zdjęcie poniżej) i dokończ instalowanie przycisków. Chciałbym również zobaczyć zdjęcia wykonanych termometrów, a nawet etykiety, jeśli nie zrobiłeś termometru =)