Источник информации:s-huehn.de/TemperaturMesssystem


Глава 1: Общее описание
Глава 2: Сенсорный блок
Глава 3: Блок индикации
Глава 4: Взаимодействие с ПК


Данная измерительная система предназначена для сбора информации от 1..16 датчиков температуры в диапазоне от -55°C до +100°C. Дополнительно имеется 4 сигнальных входа, к которым могут быть подключены датчики типа 0/1 (вкл/выкл). Конструктивно система состоит из двух основных блоков - блока сенсорики и блока индикации. Блок сенсорики занимается сбором информации с подключенных датчиков температуры (система 1-Wire) и контролем состояния сигнальных входов. Собранная информация по последовательному каналу пересылается в блок индикации, который занимется выводом информмации на ЖК-дисплей. Для этой цели используется четырехстрочный дисплей с размером строки 20 символов, что позволяет одновременно выводить информацию с 8 датчиков температуры. В качестве приемника информации может использоваться также ПК, для этой цели разработана специальная программа, способная представлять и сохранять получаемые от блока сенсорики данные.

Описание системы
Для живущих в собственном доме было бы полезно иметь информацию о температурах в различных помещениях. Поэтому эта система разрабатывалась для измерения и индикации данных о температуре в нескольких точках (до 16). Система состоит из двух основных блоков (сенсорика и индикация). Такое деление было выполнено по следующей причине: все имеющиеся в доме кабели, как правило, берут свое начало в одном помещении - там, где установлен распределительный щит, а температуру хотелось бы контролировать оттуда, где обитатели дома находятся чаще всего. Поэтому блок сенсорики устанавливается недалеко от распределительного щита, а блок индикации - там, где это наиболее приемлемо. передача данных от блока сенсорики на блок индикации происходит с помощью двухпроводной линии по последовательному протоколу на скорости 9600 бит/сек. Можно также установить несколько блоков индикации, кроме того, данные могут передаваться и на ПК. С помощью программы, написанной специально для этой системы, можно производить индикацию и архивирование всех поступающих от блока сенсорики данных.
Сбор данных о температуре производится с помощью сенсоров производства Dallas/Maxim, использующих технологию 1-Wire: DS1820, DS18S20, DS18B20, DS1822, DS1920. Они подключаются к сенсорному блоку по двухпроводной линии, причем использованная структура шины позволяет производить подключение нескольких сенсоров на одну линию.

Следующая схема иллюстрирует принципы построения этой измерительной системы:

Сенсорный блок считывает информацию непосредственно с датчиков температуры по однопроводной шине, имеется в общей сложности 8 таких шин. Далее считанные данные по интерфейсу RS-232 передаются в блок индикации или на ПК. С одним сенсорным блоком могут работать несколько блоков индикации или ПК.

Так как полное описание данного проекта довольно обширно, пришлось разбить его на несколько глав, в каждой из которых описывается одна компонента системы. щелчком на одну из последующих фотографий или на стоящую рядом с ней ссылку можно вызвать нужную главу. Дополнительно на каждой странице-главе вверху находится небольшое оглавление для быстрой навигации по главам.

Сенсорный блок
Основу блока составляет микроконтроллер ATMega8, в распоряжении которого имеется 8 шин 1-Wire, к которым может быть подключено до 16 термодатчиков. Полученные данные измерений округляются до 0,1°C, преобразуются в ASCII-формат и с помощью микросхемы MAX232 по последовательному каналу RS-232 передаются в блок индикации. Кроме того, имеется еще 4 цифровых входа, к которым можно подключить, например, дверные контакты. Состояние этих 4 входов также передается через RS-232 и показывается на блоке индикации. Сенсорный блок может быть оснащен небольшим специальным ЖК-дисплеем, с помощью которого можно наблюдать за состоянием сенсорного блока. Однако возможна работа и без этого дисплея.

Блок индикации
В нем используется микроконтроллер AT90S2313 и стандартный ЖК-дисплей 4x20 символов с драйвером HD44780. На дисплее в нормальном режиме выводятся результаты измерений 8 термодатчиков. Для каждого канала можно определить нижнюю и верхнюю границы. При выходе измеряемой величины за установленные пределы подается короткий звуковой сигнал и соответствующее значение температуры начинает мигать. Если поступает сигнал на один из цифровых входов сенсорного блока, то дисплей переключается в аварийный режим и выводит информацию о поступивших сигналах. Дополнительно производится сигнализация с помощью красного светодиода и звукового сигнала. Переключение между температурным и аварийным режимом осуществляется с помощью кнопки, находящейся справа от дисплея. Сигнализация осуществляется также в случае нарушения связи между сенсорным блоком и блоком индикации. К сенсорному блоку можно подключить несколько блоков индикации, расположив их во всех удобных местах или же произвести распределение всех 16 измеряемых значений на два блока индикации.

Взаимодействие с ПК
В этой главе описывается, каким образом организована коммуникация между сенсорным блоком и блоком индикации и как система может быть подключена к ПК.
Кроме того, здесь представлена программа TAnz (Temperaturanzeige - индикация температуры, здесь представлен фрагмент формы), предоставляющая удобный обзор и сохранение всех поступающих температурных данных.
Словарь радиоэлектронных компонентов
Интернет-магазин радиоэлектронных компонентов и наборов
Вопросы и замечания по содержанию данных страниц прошу отправлять в мой почтовый ящик.