Приставка к компьютеру — термометр и гигрометр на микроконтроллере Atmega8. Схема

На протяжении тысячелетий люди пытались предсказать погоду. В настоящее время становятся все более популярными метеорологические станции, позволяющие спрогнозировать погоду на следующий день.

Неотъемлемой функцией даже самой простой метеостанции является измерение температуры и влажности. Эти параметры также очень важны и в других ситуациях, например, при хранении продуктов питания.

Схема, приведенная в данной статье, представляет собой USB приставку к компьютеру, позволяющая измерять температуру и влажность воздуха.

Измерение температуры происходит в диапазоне от -40 до 80°C с разрешением 0,1°C и точностью 0,2°C. Влажность измеряется в диапазоне от 0 до 100% с разрешением 0,1% и точностью 2%.

Устройство собрано на миниатюрной печатной плате с преобладанием элементов поверхностного монтажа (SMD), благодаря чему оно может быть использовано как адаптер для ноутбука или настольного компьютера.

Ниже представлена принципиальная схема термометра/гигрометра. Основа устройства — микроконтроллер ATmega8, работающий от внешнего кварцевого резонатора с частотой 7,3728 МГц. Такая тактовая частота позволяет полностью избежать ошибок передачи данных по UART.

Для измерения температуры и влажности использован цифровой датчик DHT22, обеспечивающий измерение температуры в диапазоне -40 … + 80°C с разрешением 0,1°C и погрешностью 0,2° C и влажности в диапазоне 0 … 100% с разрешением 0,1% и погрешностью 2%.

Отображение измеренных данных выводиться через USB на компьютер. Для упрощения связи используется виртуальный RS232 порт. Поскольку питание адаптера осуществляется от USB, в схему введена фильтрация с помощью индуктивности L1 и конденсатора C5.

Держатель для платы

Материал: АБС + металл, размер зажима печатной платы (max): 20X14 см…

Ниже показана печатная плата. На плату устанавливается микроконтроллер ATmega8-16AU в корпусе TQFP32 и микросхема FT232RL в корпусе SSOP28, монтаж которой требует некоторого навыка.

Все линии, необходимые для программирования микроконтроллера, выведены на разъем XS1, благодаря чему отпадает необходимость программировать микроконтроллер перед пайкой.

Фьюзы микроконтроллера: High Byte: 0xD9, Low Byte: 0xFD.

После подключения устройства к компьютеру оно будет определено как адаптер USB / RS232. Чтобы изменить имя устройства по умолчанию, измените его и сохраните в EEPROM чипа FT232. Для этого можно воспользоваться утилитой «FT prog».

После установки и запуска утилиты «FT prog» выберите «Devices» — «Scan and Parse». Будет отображено содержимое памяти FT232, модель используемой системы и некоторые другие детали.

В «Device Tree» разверните вкладку «USB String cluster service» и в поле «Product Description» введите новое имя устройства, например, «Термометр с гигрометром USB».

После установки соответствующего имени, необходимо запрограммировать EEPROM. Для этого выберите «Devices» — «Program». В появившемся окне нажмите кнопку «Program». Теперь каждый раз при подключении адаптера он будет распознан как «Термометр с гигрометром USB»

При первом включении программы нужно зайти в настройки, щелкнув правой кнопкой мыши на окно программы и определить порт, к которому подключена приставка и настроить отображения информации в системном трее. Тут так же есть возможность отключить отображение информации или выбрать периодичность ее показа.

После настройки следует нажать кнопку «Сохранить параметры», а затем щелкнуть значок USB-порта. При последующих запусках программа сама откроет порт по умолчанию и будет работать с предыдущими настройками.

Скачать файлы (99,6 KiB, скачано: 710)

Все своими руками Электронный гигрометр для инкубатора

     После того, как я закончил процесс освоения датчиков влажности DHT-11, жду посылки с датчиком DHT-22, более точного. Но чтобы не терять время зря, решил сделать реальную конструкцию для измерения влажности в инкубаторе.

     Схема устройства показана на рисунке 1. Основой всей схемы являются микроконтроллер PIC16F628 и датчик для измерения температуры и влажности DHT-11. Данные по температуре от этого датчика я решил не использовать, так как они имеют очень большой разброс от реальных ее значений.

     Числовое значение влажности в процентном отношении выводятся на трехразрядный, светодиодный семисегментный индикатор с общим катодом. Левый и средний разряды используются для вывода показаний влажности, а на правый разряд выводится латинская буква «Н». Humidity – влажность. Общение датчика с контроллером происходит по однопроводной шине. Резистор R1 является подтягивающим, т.е. служит для поддержания шины в единичном состоянии, когда контроллер и датчик находятся в ждущих режимах. Для упрощения программы, для передачи команд в датчик и принятия данных от него, используются два вывода порта А. Вывод RA5 контроллера, всегда сконфигурирован на прием, а RA4, имеющий выход с открытым стоком сконфигурирован на выдачу команд. Таким образом, в программе отпадает необходимость постоянно переключать банки и менять конфигурацию выводов микроконтроллера во время общения его сдатчиком.

     Питается схема от микросхемного стабилизатора КР142ЕН5А. Ток потребления всей схемы во многом зависит от величины гасящих резисторов R2… R8. На схеме указан номинал в 330 Ом, но я всегда использую их с номиналом 510 Ом, на мой взгляд, яркости, для считывания информации, вполне достаточно. Для индикации включения устройства в схему введен светодиод HL1 и гасящий резистор R9. В последнее время, индикаторные светодиоды я стал заменять цветными, сверхъяркими. По сравнению с обычными светодиодами, при одинаковой яркости, они потребляют намного меньший ток. Надо заметить, что процесс считывания информации с датчика имеет разные временные границы, а учитывая, что индикаторы работают в динамическом режиме, оказалось совместить по времени эти два процесса задачей не простой. Поэтому на индикаторе наблюдаются чуть заметные подмаргивания.

—

Скачать “Электронный гигрометр для инкубатора” Elektronnyi-gigrometr-dly-inkubatota.rar – Загружено 1273 раза – 19 КБ

Обсудить эту статью на — форуме «Радиоэлектроника, вопросы и ответы».

Просмотров:18 264

Простой цифровой термометр/гигрометр на AM2302 (DHT22), ATtiny13 и MAX7219 / Хабр

Цифровой датчик температуры и влажности AM2302 (DHT22) достаточно популярен в сегменте DIY, так как при невысокой стоимости (если рассматривать реплики, сделанные в Китае) он обеспечивает неплохую точность измерений и весьма прост в подключении (три провода, включая питание). Однако, большинство примеров использования этого датчика рассчитаны на Arduino и написаны на языке программирования С/С++. Это прекрасно подойдет, если вы хотите ознакомиться с функционалом датчика или «по-быстрому» прикрутить термометр к уже существующему устройству. Но если же вы хотите собрать именно термометр/гигрометр и только его, использование целой платы Arduino (или просто большого МК с парой десятков выводов) вполне справедливо может показаться излишним.

В данной статье пойдет речь о простом термометре/гигрометре (далее – просто термометре), выполненном на одном из самых «маленьких» микроконтроллеров — ATtiny13 с весьма скромными характеристиками – 1Кб программной памяти, 64 байтами ОЗУ и 5-ю (6-ю, если отключить вывод сброса) интерфейсными выводами. В статье предполагается, что читатель уже немного знаком с микроконтроллерами AVR и их программированием, но статья, в основном, ориентирована на новичков в этой области. Кстати, о языке программирования – программа термометра полностью написана на ассемблере.

Итак, начнем. Для отображения информации о температуре и влажности был выбран 8-разрядный 7-сегментный светодиодный индикатор, позволяющий отображать оба параметра сразу без необходимости переключения между ними. Такой индикатор имеет 16 выводов (8 сегментов + 8 разрядов), что явно «не под силу» небольшому контроллеру ATtiny13. К счастью, фирма Maxim выпускает микросхему MAX7219, специально предназначенную для таких случаев – внутри микросхемы содержится весь функционал динамической индикации на 8 разрядов плюс последовательный интерфейс, совместимый с SPI. Таким образом, с этой микросхемой весь наш индикатор можно подключить к МК с помощью всего трех проводов (не считая землю и питание). Вот это уже вполне подходит для контроллера с 5-ю интерфейсными выводами. К слову, стоимость одного комплекта из индикатора, микросхемы и печатной платы в сборе составила всего $1.3 на aliexpress.

В качестве датчика температуры и влажности используется, как было сказано выше, AM2302. Он подключается к МК с помощью только одного провода. Таким образом, из имеющихся в наличии 5-ти интерфейсных выводов МК используются только 4, и на оставшийся 5-й можно «повесить» какую-либо дополнительную функцию. Также, если у вас в наличии есть HVSP-программатор, можно отключить вывод сброса и использовать его как 6-й интерфейсный вывод, но это несколько затруднит обновление прошивки МК.

Итак, вся схема термометра представлена на рисунке ниже:

Поскольку все интерфейсы для работы с внешними устройствами МК реализованы программно, то выбор выводов (пинов), к которым подключается тот или иной сигнал – чисто произвольный и сделан, скорее всего, по принципу «куда было удобнее вставить этот проводок на макетной плате». Так что смело можно выбирать и другие выводы, надо будет только в коде поправить их номер. Единственное ограничение – не стоит подключать датчик температуры к одному из выводов, используемых для программирования МК через SPI – это может создать конфликт, т.к. выходы двух устройств окажутся соединенными вместе, что недопустимо с электрической точки зрения.

Теперь, когда с подключением датчика и индикатора все ясно, приступаем к написанию непосредственно кода. И тут нас ожидает новый «вызов» — ATtiny13 не имеет на борту никаких последовательных интерфейсов, т.е. всю их логику придется реализовывать программно. К счастью, реализация SPI для MAX7219 не составляет особого труда, т.к. протокол синхронный, микросхема работает на частоте до 10Мгц, да и интерфейс в нашей схеме работает только на вывод. А вот общение с АМ2302 будет более сложной задачей, потому что он подключается только одним проводом, данные по которому передаются в обе стороны и скорость передачи полностью определяется самим датчиком. Тут следует сказать, что большинство библиотек для работы с АМ2302 идут по «простому пути» — запрещают прерывания и считывают всю информацию с датчика одним вызовом функции. Это простое и надежное решение, но оно вряд ли подойдет, если на МК возложены какие-либо другие функции реального времени (например, динамическая индикация или непрерывный анализ данных из других источников), потому как весь цикл чтения информации о температуре и влажности занимает от 4-х до 6-ти миллисекунд (в зависимости от передаваемых данных). Не смотря на то, что в данном термометре никаких других функций реального времени нет, было принято решение написать универсальный код, который бы считывал информацию с датчика «в фоновом режиме», т.е. на прерываниях.

Для максимального упрощения схемы ATtiny13 тактируется от встроенного RC-генератора, выдающего около 9.6Мгц. Это позволяет, вызывая прерывание каждые 128 тактов процессора, получить частоту опроса АМ2302 75КГц или 13.33 микросекунды между соседними опросами. По спецификации АМ2302 минимальная длительность импульса на его выходе составляет 26 микросекунд, что практически в два раза превышает интервал опроса и гарантирует стабильное чтение данных. Конечно, 128 тактов между двумя прерываниями не очень-то много для реализации алгоритма опроса, но AVR выполняет большинство команд за 1 такт, поэтому написать работающую программу при таких условиях вполне возможно, еще и останется время для выполнения основной программы.

АМ2302 по спецификации можно опрашивать не чаще, чем один раз в две секунды. Однако практика показывает, что он вполне способен отдавать результат и чаще – до нескольких раз в секунду, при условии, что после включения питания ему дадут 1-2 секунды (по спецификации – 2) на инициализацию. В данном термометре датчик опрашивается один раз в секунду, однако интервал опроса легко изменить на любое другое значение.

К сожалению, АМ2302 (возможно, тут сказывается его китайское происхождение) имеет достаточно большую погрешность результата – два последовательных запроса температуры могут вернуть разницу в 0.5 или даже более градусов, поэтому было решено программно усреднять данные последних 8-ми измерений, чтобы показания термометра не прыгали.

Теперь перейдем непосредственно к коду. Исходный asm и результирующий hex-файл размещен в приложении в конце статьи, здесь же я поясню основные моменты. Будет удобно открыть исходный код программы в другом окне и смотреть туда в процессе чтения статьи.

В начале программы идет два важных определения:

#define SKIPNEXT1W (PC + 2)
#define DS(var) Y + var - _dataStart

Первое позволяет осуществлять условный переход через следующую команду размером 16бит (1 слово, большинство команд AVR), т.е. пропускать ее без введения дополнительной метки, например:

	inc	R16
	cpi	R16, 5
	brne	SKIPNEXT1W
	dec	R16
	...

Второе позволяет обращаться к первым 64-м байтам оперативной памяти МК с помощью 16-битных команд. Здесь расскажу подробнее – обычно для чтения или записи в ОЗУ МК применяются команды lds/sts, которые занимают 2 слова (32 бита) и выполняются за 2 такта. Они позволяют адресовать до 64Кб (без расширений) ОЗУ. К сожалению, размер в 32 бита (4 байта) – это уже весьма много для МК с объемом программной памяти всего 1Кб. Поэтому, для экономии программной памяти в регистр Y МК при старте помещается адрес начала ОЗУ (0x60 для ATtiny13), больше в процессе работы программы этот регистр никто не меняет, а доступ к первым 64 байтам ОЗУ выполняется с помощью косвенной адресации со смещением по регистру Y, например:

	ldd	R16, Y + 6

Команды ldd/std также выполняются за 2 такта, но занимают только 16 бит (2 байта), т.е. по сравнению с командами lds/sts такой вид адресации позволяет экономить половину объема программной памяти. Для того, чтобы не высчитывать в каждой команде смещение какой-либо переменной вручную, в самом начале сегмента данных ставится метка _dataStart:

.dseg
_dataStart:
...
testVar:		.byte	1

А в команде используется макрос DS (сокращение от Data Segment):

	ldd	R16, DS (testVar)

Компилятор преобразует это в строку:

	ldd	R16, Y + testVar - _dataStart

Автоматически высчитывая нужное смещение. Следует отметить, что такой вид адресации ограничен возможностями самой команды ldd, а это первые 64 байта относительно базового регистра. Но, в случае с ATtiny13, которая имеет как раз 64 байта ОЗУ на борту, он позволяет адресовать всю память. Тем не менее, в других МК, имеющих больший объем ОЗУ, также возможно применять данный способ, размещая наиболее часто адресуемые переменные в первых 64-х байтах сегмента данных. Расплата за такой способ адресации – регистр Y (два 8-битных регистра R28 и R29), значение которого нельзя менять ни в какой точке программы.

Далее в программе определяются номера битов порта В (именно битов внутри байта, не физических выводов микросхемы), к которым подключены внешние устройства. Поскольку все протоколы взаимодействия с устройствами программные, номера битов можно менять без каких-либо ограничений.

Особенностью МК AVR является то, что первые 16 регистров R0 – R15 являются «неполноценными», с ними не работают команды, содержащие внутри себя операнд – например, ldi или subi. Т.е. чтобы даже загрузить значение, отличное от 0 в один из этих регистров, надо использовать дополнительный регистр:

	ldi	R16, 32
	mov	R0, R16

Поэтому, часто такие регистры используются как «переменные с быстрым доступом». Для этого компилятор имеет директиву .def, позволяющую присвоить регистру дополнительное символьное имя, например:

.def	R_TS = R0

В программе термометра регистр R0 всегда хранит состояние приемника данных АМ2302, регистр R1 используется для подсчета времени приема сигнала, R2 содержит принимаемые данные, R3 используется как счетчик таймера, увеличивающегося с частотой 100Гц, а R4 и R5 – как обратный счетчик таймера 75КГц, считающего от 749 до 0.

Сегмент данных МК поделен на 4 части – блок принятых с АМ2302 данных (5 байт), буфер для десятичной печати числа (4 байта), буфер для усреднения показаний термометра и гигрометра на 8 значений (8*2*2 = 32 байта) и стек МК (ему отделена вся оставшаяся память, т.е. 23 байта). В действительности, конечно, стек занимает меньше, и в памяти можно еще найти несколько байт для дополнительных функций, но увлекаться уже не стоит.

Теперь перейдем непосредственно к сегменту кода. Он традиционно начинается с таблицы прерываний, для ATtiny13 это 10 векторов, включая вектор сброса. Неиспользуемые прерывания сразу же содержат команду reti, используемые (а их два) – команду перехода на обработчик. Термометр использует два прерывания, обслуживаемые одним обработчиком – это прерывание по переполнению таймера и прерывание по равенству таймера значению OCRA. Можно было бы обойтись одним, однако такой метод на 2 команды короче (не надо изменять режим работы таймера с обычного на СТС).

Сразу после векторов прерываний идет таблица перевода цифр в коды для зажигания 7-сегментных индикаторов. Можно было бы воспользоваться встроенной в MAX7219 функцией декодирования, однако тогда было бы сложнее выводить на индикатор строковые сообщения.
За таблицей начинается программа инициализации термометра, выполняемая сразу после сброса МК. Она выполняет начальную установку указателя стека МК, сторожевого таймера watchdog (устанавливается на 4 секунды), занесение начальных значений в регистры МК, а также инициализацию портов ввода-вывода, MAX7219 и основного таймера МК. После этого программа ждет 2 секунды, пока инициализируется АМ2302 (демонстрируя простую анимацию из гаснущих знаков «минус» на дисплее) и переходит в свой основной цикл.

Основной цикл начинается с инициации запроса к АМ2302 посредством изменения состояния приемника данных в регистре R_TS (R0). Ближайшее прерывание таймера определит изменение состояния и начнет цикл опроса датчика. По его завершению в биты состояния регистра R_TS будет помещено значение TMS_NONE, а до этого момента основная программа может выполнять любые действия. В данном случае выполнять нечего, поэтому программа просто переводит МК в режим сна (sleep) и ждет окончания цикла опроса.

После завершения опроса бит 3 регистра состояния определяет, были ли данные получены успешно (значение 1) или же произошла ошибка (значение 0). В случае успешного получения данных программа проверяет их контрольную сумму и, по необходимости, передает управление обработчику ошибки. Обработчик ошибки считает количество ошибок, идущих подряд, и как только это значение станет равным трем, выводит на дисплей сообщение «Sn Error», сигнализирующее о неисправности сенсора или соединительной линии. Как только данные о температуре и влажности будут получены успешно, счетчик ошибок сбрасывается. Такой механизм позволяет игнорировать одиночные ошибки сенсора, которые время от времени имеют место в реальной жизни.

В случае успешного получения данных, предыдущие измерения, находящиеся в буфере усреднения данных, сдвигаются вверх, и новые данные добавляются в его начало. Параллельно вычисляются средние значения, которые будут показаны на дисплее. Тут следует отметить, что АМ2302 выдает отрицательную температуру не в дополнительном коде, привычном для обработки процессорами, а в виде абсолютного значения температуры и отдельного бита её знака. Для того чтобы складывать такие числа и вычислять их средние значения, используя обычные команды МК, данные надо перевести в дополнительный код.

Поскольку изначально буфер усреднения не инициализируется, средние значения температуры и влажности отображаются только после проведения восьми успешных измерений. До этого момента на дисплей выводятся текущие значения. На практике это означает, что в первые 8 секунд после включения термометра значения температуры и влажности могут прыгать в пределах градуса, после чего показания стабилизируются. Следует сказать, что усреднение из 8-ми последних значений очень благотворно влияет на показания термометра – теперь они в основном изменяются не более чем на 0.1 градуса в секунду.

Температура выводится на дисплей в формате « х.х», « хх.х», «ххх.х», «- х.х» или «-хх.х» в зависимости от ее значения. Влажность выводится в формате « х.х» или « хх.х». Для преобразования двоичного числа, находящегося в регистре Х в десятичную форму (в соответствии с кодами для 7-сегментного индикатора), применяется функция printDecX. Поскольку МК не имеет команды деления, функция основана на последовательном вычитании из исходного числа значений 1000, 100 и 10. Максимальное число, которое может вывести функция – 9999, если при её вызове в регистре Х окажется число больше, функция вернет ошибку переполнения, установив флаг переноса.

Для работы с MAX7219 применяется функция maxWriteWord, которая записывает значение из регистра XL МК в регистр MAX, номер которого задан в регистре XH. После вывода значений текущей температуры и влажности на дисплей, программа делает задержку в 1 секунду и повторяет основной цикл заново. Для реализации задержки используется функция wait100Hz, которая выполняет задержку на время R16*0.01c с использованием счетчика R_TICK100, увеличение которого происходит по прерыванию таймера.

Получение данных с датчика температуры выполняется с помощью функции am2302proc, которая вызывается из обработчика прерывания таймера. Функция представляет собой конечный автомат, состояние которого хранится в регистре R_TS (R0) МК. В зависимости от состояния функция ждет определенного уровня сигнала от датчика, инициируя передачу и последовательно получая все 40 бит передаваемой информации. Синхронизация происходит на каждом изменении уровня входного сигнала, поэтому особой точности от частоты прерываний таймера не требуется (что позволяет МК работать от встроенного генератора). Функция состоит из быстрого обработчика состояния простоя (TMS_NONE), позволяющего минимизировать нагрузку на процессор МК в то время, когда обмена данными с датчиком не происходит, обработчика таймаута, предназначенного для сброса автомата в исходное состояние, если ожидаемый сигнал не приходит длительное время (около 3 мс), и обработчиков каждого отдельного состояния автомата. Следует отметить, что данная функция не обладает помехозащищенностью – если даже импульсная помеха изменит уровень линии данных на короткий промежуток времени, но именно он попадет на операцию чтения из порта, функция прочитает неверные данные. Для компенсации этого в основной программе происходит проверка контрольной суммы прочитанных данных, поэтому отображение неверной информации практически исключено. Однако такая реализация может оказаться не самой лучшей, если вы захотите вынести датчик за пределы термометра и подключить его к МК соединительной линией большой длины.

На данный момент термометр собран на макетной плате и выглядит следующим образом:

В будущем планируется поместить термометр внутрь корпуса существующих электронных часов, организовав его питание от БП часов.

Текущая программа занимает около 75% программной памяти МК. Что можно добавить в программу? Возможно, кому-то пригодится изменение яркости свечения дисплея (это реализовано непосредственно в драйвере MAX7219) по внешней кнопке или датчику освещенности (используя встроенный в МК АЦП и свободный интерфейсный вывод), кому-то может пригодиться запоминание и отображение минимальной и максимальной температуры. Для небольших доработок место еще есть. Более крупные доработки могут потребовать смену МК на другой, имеющий на борту больше программной и оперативной памяти. Что касается интерфейсных выводов – на данный момент у МК есть один полностью незадействованный вывод и еще один можно получить, отключив RESET. Также два вывода из интерфейса SPI (DATA и CLK) можно использовать для других функций, т.к. пока на выводе CS не будет низкого уровня (конкретно для МАХ7219 важен переход с низкого уровня на высокий) сигналы на этих выводах значения не имеют. Т.е., в принципе, заменив МК на более мощный, например, ATtiny85, можно подключить к термометру Real Time Clock (RTC) и до четырех кнопок.

Моей же целью было именно создание простого термометра/гигрометра, поэтому, скорее всего, я оставлю его себе в таком виде.

// *********************************************
// *** Simple digital thermometer/hygrometer ***
// *********************************************
// ***         (c) SD, 14.03.2016            ***
// *********************************************

// Based on ATtiny13, AM2303 and MAX7219

// **************
// *** Clocks ***
// **************

// MCU clock frequency is 9.6MHz (internal oscillator)
// Timer frequency is 75KHz = 9.6MHz/128
// (13.3 us between interrupts)

#define SKIPNEXT1W (PC + 2)
#define DS(var) Y + var - _dataStart

// ************
// *** Pins ***
// ************

// MAX7219 output pins
.equ	MAX_DIN = 0
.equ	MAX_CS = 1
.equ	MAX_CLK = 4

// AM2302 input pin
.equ	AM2302_PIN = 3

// MAX7219 registers
.equ	MAX_DECODE = 0x09
.equ	MAX_INTENSITY = 0x0A
.equ	MAX_SCANLIMIT = 0x0B
.equ	MAX_SHUTDOWN = 0x0C
.equ	MAX_DISPTEST = 0x0F

// Temperature measurement state register
// Bits 0 - 2 define the byte number being received
// Bit 3 is set when there are valid data received
// Bits 4 - 7 define the current receiver state
.def	R_TS = R0

// Temperature measurement tick
.def	R_TT = R1

// Temperature data register
.def	R_TD = R2

// Temperature measurement states
.equ	TMS_NONE =			0x00	// TMS_NONE - do nothing an wait until
									// somebody changes the state
.equ	TMS_START =			0x10	// Start of the measurement cycle
.equ	TMS_ST_LOW =		0x20	// Initial low signal is being sent
									// (1 ms = 75 timer ticks)
.equ	TMS_WRSP_LOW =		0x30	// Initial low signal has been sent,
									// waiting for the response low signal
.equ	TMS_WRSP_HIGH =		0x40	// Response low signal has been received,
									// waiting for the response high signal
.equ	TMS_W1ST_BIT_LOW =	0x50	// Waiting for the first bit low signal
.equ	TMS_WBIT_HIGH =		0x60	// Waiting for the bit high signal
.equ	TMS_WBIT_LOW =		0x70	// Waiting for the bit low signal
.equ	TMS_WHIGH =			0x80	// Waiting for the final high signal

// Timer 100Hz tick counter
// (counts upwards from 0 to 255)
.def	R_TICK100 = R3

// Timer 16bit 75KHz tick counter
// (counts downwords from 749 to 0)
.def	R_TICKL = R4
.def	R_TICKH = R5

// ************
// *** Data ***
// ************

.dseg
_dataStart:							// Data start label

tempData:			.byte	5		// Data, received from the AM2302 sensor
displayData:		.byte	4		// Decimal printing result

.equ	DATA_BUF_SIZE =		8		// AM2302 data buffer size in samples
									// (each sample is 4 bytes)

dataBuffer:			.byte	DATA_BUF_SIZE*4

.cseg
.org	0

	// *** Interrupts ***

	// Reset Handler
	rjmp	start

	// IRQ0 Handler
	reti
	
	// PCINT0 Handler
	reti

	// Timer0 Overflow Handler
	rjmp	timerOvfl

	// EEPROM Ready Handler
	reti
	
	// Analog Comparator Handler
	reti

	// Timer0 CompareA Handler
	rjmp	timerCompA

	// Timer0 CompareB Handler
	reti

	// Watchdog Interrupt Handler
	reti

	// ADC Conversion Handler
	reti

// Table to convert decimal digit into 7-segment code
hexTable:
	.db		0b01111110, 0b00110000, 0b01101101, 0b01111001
	.db		0b00110011, 0b01011011, 0b01011111, 0b01110010
	.db		0b01111111, 0b01111011

start:
	cli
	ldi		R16, RAMEND
	out		(SPL), R16

	// Init watchdog (4s interval)
	wdr
	ldi		R16, (1 << WDCE) | (1 << WDE)
	out		(WDTCR), R16
	ldi		R16, (1 << WDE) | (1 << WDP3)
	out		(WDTCR), R16

	// Init registers
	ldi		YL, low (_dataStart)
	ldi		YH, high (_dataStart)
	clr		R_TS
	clr		R_TT
	clr		R_TICKL
	clr		R_TICKH
	clr		R_TICK100

	// Init ports
	out		(PORTB), R_TS
	ldi		R16, (1 << MAX_DIN) | (1 << MAX_CS) | (1 << MAX_CLK)
	out		(DDRB), R16

	// Init LED driver
	// Set all digits to "-"
	ldi		XL, 0b00000001
	ldi		XH, 1
init1:
	rcall	maxWriteWord
	cpi		XH, 9
	brne	init1

	// Set control registers
	ldi		XL, 0					// Decode
	rcall	maxWriteWord
	ldi		XL, 4					// Intensity
	rcall	maxWriteWord
	ldi		XL, 7					// Scan limit
	rcall	maxWriteWord
	ldi		XL, 1					// Shutdown
	rcall	maxWriteWord
	ldi		XH, 0x0F
	ldi		XL, 0					// Display test
	rcall	maxWriteWord

	// Init timer for 1 interrupt each 128 CPU cycles
	ldi		R16, 127
	out		(OCR0A), R16
	ldi		R16, 0b00000110
	out		(TIMSK0), R16
	ldi		R16, 0b00000001
	out		(TCCR0B), R16

	// First part of the initialization is done.
	// Enable interrupts
	sei

	// Wait 2 sec (while AM2302 initialize itself)
	// with little animation
	ldi		XH, 1
	ldi		XL, 0
init2:
	ldi		R16, 25
	rcall	wait100Hz
	rcall	maxWriteWord
	cpi		XH, 9
	brne	init2

	// R6 will contain the number of
	// measurement values received
	clr		R6

	// R7 will contain the number of
	// continious errors
	clr		R7

loop:
	// Reset watchdog timer
	wdr

	// Initiate measurement
	ldi		R16, TMS_START
	mov		R_TS, R16

loop1:
	// Wait for the TMS_NONE state
	// which indicates that the measurement
	// is done
	sleep

	mov		R16, R_TS
	andi	R16, 0xF0
	brne	loop1

	// Do we have the valid data?
	sbrs	R_TS, 3
loop_error1:
	rjmp	loop_error

	// Check control sum of the received data
	ldd		R16, DS (tempData)
	ldd		ZL, DS (tempData + 1)
	add		R16, ZL
	ldd		ZL, DS (tempData + 2)
	add		R16, ZL
	ldd		ZL, DS (tempData + 3)
	add		R16, ZL
	ldd		ZL, DS (tempData + 4)
	cp		R16, ZL
	brne	loop_error1

	// We have valid new measurement data,
	// reset error count
	clr		R7

	// Move up data in the buffer
	// and count the sum at the same time.
	// R12:R13 will contain the humidity value and
	// R14:R15 the temperature value
	clr		R12
	clr		R13
	clr		R14
	clr		R15
	ldi		ZL, low (dataBuffer + (DATA_BUF_SIZE - 2)*4)
	ldi		ZH, 0
buf1:
	ldd		R16, Z + 0
	ldd		R17, Z + 1
	std		Z + 4, R16
	std		Z + 5, R17
	add		R12, R16
	adc		R13, R17

	ldd		R16, Z + 2
	ldd		R17, Z + 3
	std		Z + 6, R16
	std		Z + 7, R17
	add		R14, R16
	adc		R15, R17

	subi	ZL, 4
	cpi		ZL, low (dataBuffer - 4)
	brne	buf1

	// Add new humidity value to the buffer
	// and to the sum
	ldd		R16, DS (tempData + 1)
	ldd		R17, DS (tempData)
	std		DS (dataBuffer + 0), R16
	std		DS (dataBuffer + 1), R17
	add		R12, R16
	adc		R13, R17

	// Add new temperature value to the buffer
	// and to the sum
	ldd		R16, DS (tempData + 3)
	ldd		R17, DS (tempData + 2)
	
	// Check for a negative value
	and		R17, R17
	brpl	buf2

	// Convert negative temperature to the 2's
	// complement form
	clr		ZL
	andi	R17, 0x7F
	neg		R16
	sbc		ZL, R17
	mov		R17, ZL

buf2:
	std		DS (dataBuffer + 2), R16
	std		DS (dataBuffer + 3), R17
	add		R14, R16
	adc		R15, R17

	// Divide the humidity and temperature
	// sum values by 8 (by shifting them right
	// three times)
	ldi		R16, 3
buf3:
	asr		R15
	ror		R14
	asr		R13
	ror		R12
	dec		R16
	brne	buf3

	// Do we have 8 full measurements?
	mov		R16, R6
	cpi		R16, 7
	
	// If so, use the average values from
	// the buffer
	breq	buf4

	// Otherwise use the latest measurement
	ldd		R12, DS (dataBuffer + 0)
	ldd		R13, DS (dataBuffer + 1)
	ldd		R14, DS (dataBuffer + 2)
	ldd		R15, DS (dataBuffer + 3)
	inc		R6

buf4:
	// Print out values

	// *** Humidity ***
	movw	X, R12
	rcall	printDecX

	ldi		XH, 1
	ldd		XL, DS (displayData + 3)
	rcall	maxWriteWord

	ldd		XL, DS (displayData + 2)
	ori		XL, 0x80
	rcall	maxWriteWord

	ldd		XL, DS (displayData + 1)
	rcall	maxWriteWord

	ldd		XL, DS (displayData)
	rcall	maxWriteWord

	// *** Temperature ***
	movw	X, R14

	// Check for a negative value
	and		XH, XH
	brpl	buf5

	// Calculate the absolute value
	clr		ZL
	neg		XL
	sbc		ZL, XH
	mov		XH, ZL

buf5:
	rcall	printDecX

	ldi		XH, 5
	ldd		XL, DS (displayData + 3)
	rcall	maxWriteWord

	ldd		XL, DS (displayData + 2)
	ori		XL, 0x80
	rcall	maxWriteWord

	ldd		XL, DS (displayData + 1)
	rcall	maxWriteWord

	// If temperature is negative
	// write the minus sign to the first digit
	// (temperatures of -100.0 and below
	// are not supported anyway)
	ldd		XL, DS (displayData)
	and		R15, R15
	brpl	SKIPNEXT1W
	ldi		XL, 1
	rcall	maxWriteWord

loop2:
	// Wait for 1 sec
	ldi		R16, 100
	rcall	wait100Hz

	// And repeat
	rjmp	loop

loop_error:
	// An error had occured.
	// Increment error count
	inc		R7

	// Do we have 3 or more errors in a row?
	mov		R16, R7
	cpi		R16, 3

	// No? Just do nothing
	brne	loop2

	// Prevent error count from growing
	dec		R7

	// Display error
	ldi		ZL, low (errText*2)
	ldi		ZH, high (errText*2)
	rcall	maxWrite8Bytes
	rjmp	loop2

errText:
	// "Sn Error"
	.db		0b00000101, 0b00011101, 0b00000101, 0b00000101
	.db		0b01001111, 0b00000000, 0b00010101, 0b01011011

// **********
// Waits given number (R16) of 100Hz ticks
// Uses: Z
wait100Hz:
	// Enable sleep
	ldi		ZL, 0b00100000
	out		(MCUCR), ZL
	
	mov		ZL, R_TICK100
w100:
	sleep
	mov		ZH, R_TICK100
	sub		ZH, ZL
	cp		ZH, R16
	brcs	w100
	ret

// Timer interrupt

timerOvfl:
timerCompA:
	push	R16
	in		R16, (SREG)
	push	R16
	push	ZL
	push	ZH

	// Receive AM2303 data
	rcall	am2302proc

	// Decrement current 75KHz tick
	ldi		R16, 1
	sub		R_TICKL, R16
	brcc	timerRet
	sub		R_TICKH, R16
	brcc	timerRet

	// Initialize 75KHz tick value
	ldi		ZL, low (750 - 1)
	ldi		ZH, high (750 - 1)
	movw	R_TICKL, Z

	// Increment current 100Hz tick
	inc		R_TICK100

timerRet:
	pop		ZH
	pop		ZL
	pop		R16
	out		(SREG), R16
	pop		R16
	reti

// **************
// *** AM2302 ***
// **************

amStart:
	// Send the start low signal.
	// Switch corresponding PORTB pin to output
	// (there is already 0 in the PORTB register)
	sbi		(DDRB), AM2302_PIN
	ldi		R16, TMS_ST_LOW
	rjmp	amSetState

amStartLow:
	// Initial start low signal is being sent.
	// Wait for 75 ticks
	cpi		R16, 75
	brne	amNone

	// Switch PORTB pin back to input
	cbi		(DDRB), AM2302_PIN
	ldi		R16, TMS_WRSP_LOW

	// Do not check AM2303 input pin at this tick
	// since it's possible that it has not recovered
	// from the low state yet.
	rjmp	amSetState

amWRespLow:
	// Waiting for the response low signal
	sbrc	ZH, AM2302_PIN
	ret

	ldi		R16, TMS_WRSP_HIGH
	rjmp	amSetState

amWRespHigh:
	// Waiting for the response high signal
	sbrs	ZH, AM2302_PIN
	ret

	ldi		R16, TMS_W1ST_BIT_LOW
	rjmp	amSetState

amW1StBitLow:
	// Waiting for the first bit low signal
	sbrc	ZH, AM2302_PIN
	ret

	// Get ready to receive the first bit
	ldi		R16, 1
	mov		R_TD, R16

	// Set new state and reset the byte counter
	ldi		ZL, TMS_WBIT_HIGH
	rjmp	amSetState2

amBitHigh:
	sbrs	ZH, AM2302_PIN
	ret

	// If the bit low signal was there too long
	// (longer than 5 ticks (5*13.3 = 66.5us)
	// something went wrong)
	cpi		R16, 6
	brcc	amResetState

	ldi		R16, TMS_WBIT_LOW
	rjmp	amSetState

am2302proc:
	// First, check for the TMS_NONE state.
	// In this case just do nothing to
	// not waste MCU cycles.
	mov		ZL, R_TS
	andi	ZL, 0xF0

	cpi		ZL, TMS_NONE
	breq	amNone

	// Increment receiver tick
	inc		R_TT

	// If we are waiting for too long,
	// something went wrong, reset the state
	breq	amResetState

	// Save the current tick into a more
	// convenient register
	mov		R16, R_TT

	// Get input signal
	in		ZH, (PINB)

	// Branch depending on the current state.
	// Check for TMS_WBIT_LOW first since it
	// has the longest service routine
	cpi		ZL, TMS_WBIT_LOW
	breq	amBitLow

	cpi		ZL, TMS_START
	breq	amStart

	cpi		ZL, TMS_ST_LOW
	breq	amStartLow

	cpi		ZL, TMS_WRSP_LOW
	breq	amWRespLow

	cpi		ZL, TMS_WRSP_HIGH
	breq	amWRespHigh

	cpi		ZL, TMS_W1ST_BIT_LOW
	breq	amW1StBitLow

	cpi		ZL, TMS_WBIT_HIGH
	breq	amBitHigh

	cpi		ZL, TMS_WHIGH
	breq	amWHigh

amResetState:
	// In case of an error, reset state to
	// the default TMS_NONE
	ldi		R16, TMS_NONE

amSetState:
	// Preserve the current byte number
	mov		ZL, R_TS
	andi	ZL, 0x07
	or		ZL, R16

amSetState2:
	mov		R_TS, ZL
	
	// Clear receiver tick counter
	clr		R_TT

amNone:
	ret	

amBitLow:
	sbrc	ZH, AM2302_PIN
	ret

	// The high bit signal was too long?
	cpi		R16, 8
	brcc	amResetState

	// Store input bit (inverted, since cpi produces
	// inverted result in the carry flag)
	cpi		R16, 4
	rol		R_TD

	// Initally we set R_TD to 1, so when all 8
	// bits are received, the carry flag will be set
	// indicating that a full byte has been received.
	// Otherwise, receive the next bit
	ldi		R16, TMS_WBIT_HIGH
	brcc	amSetState

	// We have the full byte. Invert it
	com		R_TD

	// Save it
	mov		ZL, R_TS
	andi	ZL, 0x07
	subi	ZL, low (-tempData)
	ldi		ZH, high (tempData)
	st		Z+, R_TD

	// Did we receive all 5 bytes?
	cpi		ZL, low (tempData + 5)
	ldi		R16, TMS_WHIGH
	breq	amSetState

	// OK, receive the next byte.
	// Increment the byte counter
	inc		R_TS

	// Initialize R_TD
	ldi		R16, 1
	mov		R_TD, R16

	ldi		R16, TMS_WBIT_HIGH
	rjmp	amSetState

amWHigh:
	sbrs	ZH, AM2302_PIN
	ret

	cpi		R16, 6
	brcc	amResetState

	// We received everything. Set
	// the state to TMS_NONE and set
	// the data validity bit
	ldi		R16, 0x08
	mov		R_TS, R16
	ret

// *********

/*
// Write data from Z
// Uses R16 - R19, X, Z
maxWriteData:
	lpm		XH, Z+
	tst		XH
	brne	SKIPNEXT1W
	ret
	lpm		XL, Z+
	rcall	maxWriteWord
	rjmp	maxWriteData

maxInit:
	.db		MAX_DECODE, 0
	.db		MAX_INTENSITY, 4
	.db		MAX_SCANLIMIT, 7
	.db		MAX_SHUTDOWN, 1
	.db		MAX_DISPTEST, 0
	.db		0, 0

maxTest:
	.db		0, 0b00011101, 0b00010101, 0b00010000, 0b00011100, 0b00111101, 0b00000101, 0b01110111
*/

// Writes 8 bytes from (Z) (program memory)
// to MAX7219
// Uses R16 - R19, X, Z
maxWrite8Bytes:
	ldi		XH, 0x01

mw8b1:
	lpm		XL, Z+
	rcall	maxWriteWord
	cpi		XH, 9
	brne	mw8b1
	ret

// Write word X (XL = data, XH = address) to MAX2719
// Uses R16 - R19, X
maxWriteWord:
	// Set all pins to zero
	in		R17, (PORTB)
	andi	R17, ~((1 << MAX_DIN) | (1 << MAX_CS) | (1 << MAX_CLK))
	out		(PORTB), R17

	ldi		R19, (1 << MAX_CLK)

	mov		R16, XH
	rcall	mww1

	mov		R16, XL
	rcall	mww1

	// Set LOAD(CS) to high thus writing all 16 bits into
	// MAX register
	sbi		(PORTB), MAX_CS
	
	// Increment MAX register number
	inc		XH
	ret

mww1:
	ldi		R18, 8

mww2:
	bst		R16, 7
	bld		R17, MAX_DIN
	out		(PORTB), R17

	lsl		R16
	dec		R18

	// Create clock impulse by toggling clock output twice
	out		(PINB), R19
	out		(PINB), R19

	brne	mww2
	ret

// *********

printDecX:
	ldi		ZH, low (1000)
	ldi		R16, high (1000)
	rcall	pdx

	// Change zero digit to empty space
	cpi		ZL, 0b01111110
	brne	SKIPNEXT1W
	ldi		ZL, 0
	std		DS (displayData), ZL

	ldi		ZH, 100
	ldi		R16, 0
	rcall	pdx

	// If this digit is zero and the first
	// digit is empty (i.e. it was zero too)
	// change this digit to empty space
	ldi		R16, 0b01111110
	eor		R16, ZL
	ldd		ZH, DS (displayData)
	or		R16, ZH
	brne	SKIPNEXT1W
	ldi		ZL, 0
	std		DS (displayData + 1), ZL

	ldi		ZH, 10
	ldi		R16, 0
	rcall	pdx
	std		DS (displayData + 2), ZL

	mov		ZL, XL
	rcall	pdx3
	std		DS (displayData + 3), ZL
	
	// Clear carry flag to indicate that
	// no error occurred
	clc
	ret

pdx:
	ldi		ZL, 0
pdx1:
	sub		XL, ZH
	sbc		XH, R16
	brcs	pdx2

	cpi		ZL, 9
	breq	pdxOverflow
	inc		ZL
	rjmp	pdx1

pdx2:
	add		XL, ZH
	adc		XH, R16

pdx3:
	subi	ZL, -low (hexTable << 1)
	ldi		ZH, high (hexTable << 1)
	lpm		ZL, Z
	ret

pdxOverflow:
	// Set carry flag to indicate error
	sec

	// Pop return address out of the stack
	// so we can return to the caller of printDecX
	pop		R16
	pop		R16
	ret

:020000020000FC
:100000000EC018951895C2C018951895BFC01895C0
:10001000189518957E306D79335B5F727F7BF8940D
:100020000FE90DBFA89508E101BD08E201BDC0E6DA
:10003000D0E00024112444245524332408BA03E1D9
:1000400007BBA1E0B1E015D1B930E9F7A0E011D1CB
:10005000A4E00FD1A7E00DD1A1E00BD1BFE0A0E05B
:1000600008D10FE706BF06E009BF01E003BF78949F
:10007000B1E0A0E009E181D0FCD0B930D9F7662425
:100080007724A89500E1002E8895002D007FE1F7E8
:1000900003FE66C00881E9810E0FEA810E0FEB8135
:1000A0000E0FEC810E17A9F77724CC24DD24EE2463
:1000B000FF24E1E8F0E00081118104831583C00E84
:1000C000D11E0281138106831783E00EF11EE450D6
:1000D000E53689F70981188109871A87C00ED11E74
:1000E0000B811A8111232AF4EE271F770195E10B6A
:1000F0001E2F0B871C87E00EF11E03E0F594E7949A
:10010000D594C7940A95D1F7062D073029F0C984F4
:10011000DA84EB84FC846394D601C0D0B1E0A88576
:10012000A8D0AF81A068A5D0AE81A3D0AD81A1D069
:10013000D701BB2322F4EE27A195EB0BBE2FAED047
:10014000B5E0A88596D0AF81A06893D0AE8191D05C
:10015000AD81FF200AF4A1E08CD004E60ED091CF4F
:100160007394072D0330C9F77A94E2E7F1E07BD06E
:10017000F4CF051D05054F00155BE0E2E5BFE32D5B
:100180008895F32DFE1BF017D8F308950F930FB742
:100190000F93EF93FF932BD001E0401A30F4501AE5
:1001A00020F4EDEEF2E02F013394FF91EF910F91E7
:1001B0000FBF0F911895BB9A00E232C00B34A9F51E
:1001C000BB9800E32DC0F3FD089500E429C0F3FFC0
:1001D000089500E525C0F3FD089501E0202EE0E636
:1001E00022C0F3FF08950630D0F400E719C0E02DD7
:1001F000E07FE030D1F0139491F0012DF6B3E037B9
:10020000A9F0E031C1F2E032C9F2E033E1F2E034CA
:10021000F1F2E03501F3E03621F3E038E9F000E0F7
:10022000E02DE770E02B0E2E11240895F3FD0895C4
:100230000830A8F70430221C00E690F72094E02D47
:10024000E770E05AF0E02192E53600E849F30394C4
:1002500001E0202E00E6E4CFF3FF08950630F8F623
:1002600008E0002E0895B1E0A59103D0B930E1F780
:10027000089518B31C7E18BB30E10B2F05D00A2F50
:1002800003D0C19AB395089528E007FB10F918BB75
:10029000000F2A9536BB36BBC1F70895F8EE03E090
:1002A00017D0EE3709F4E0E0ED83F4E600E010D07B
:1002B0000EE70E27FD810F2B09F4E0E0EE83FAE054
:1002C00000E006D0EF83EA2F0DD0E88788940895E8
:1002D000E0E0AF1BB00B20F0E93041F0E395F9CF3F
:1002E000AF0FB01FEC5EF0E0E491089508940F9119
:0402F0000F910895CD
:00000001FF


РадиоКот :: Термометр-гигрометр на ATmegta8

Термометр-гигрометр на ATmegta8

Добрый всем радиокотам. Смотрю на работы конкурсные и радуюсь. Узнал из них много инересного и занимательного. Даже из комментариев «Автор неправ, надо использовать микросхему XXXX» узнал любопытные деталюшки. Думаю дай-ка и я пошлю одну свою разработку. Правда она делалась в начале весны и довольно простая по схемотехнике, ну да ничего.

Разработка эта … часы на ATmega8 …, шучу-шучу термометр-гигрометр с батарейным питанием на Atmega8. Подвигло на создание сей конструкции меня дача. Бываю там не каждый день, а температуру и влажность внутри помещения и снаружи интересно знать. Причем знать именно всю историю — как дача остывала, как грелась, какая температура была при этом на улице.

Детали были такие процессор ATMega8, датчик AM 2302 (DHT-22), spi flash M25P16 и дисплейчик от Nokia разрешением 96×48. Соединяем все это вместе, получаем схему с минимумом обвеса.

Выглядит сия поделка так. Есть еще уличный вариант, но он совсем непрезентабельный, чтобы висел и не привлекал внимания.

А вот и схема:

Транзистор нужен, чтобы датчик не кушал лишнее электричество. Кнопка — чтобы включать дисплей. Короткое нажатие — показать данные, длинное нажатие — включить подсветку.

Так как мой код и USB драйвера не влезали в ATMega8, то общение с компьютером происходит через програматор USBAsp. Там есть очень удобная команда прочитать/записать по SPI 4 байта. Ей и пользуемся для общения компьютер <-> девайс. Намучался с таким схемотехническим решением изрядно. Всетаки когда ATmega8 работает как мастер для LCD дисплея и SPI flash и в этот момент к нему пытается подключиться программатор по SPI — это гемморой. А если сюда еще подмешать power save режимы, то смесь получается адская. Но вроде тфу-тфу все баги выловил связанные с этим.

Вся логика работы с PC стороны написанна на python, с испоьзованием сторонних библиотек usb, PyQt4 и matplotlib. Так что теоретически должна работать под любой операционкой, где это есть. Основной скрипт с графической оболочкой — это main.py. Но некоторые редкоиспользуемые команды есть только в usb_commands.py. После сборки устройства и заливки программы, вынимаем перемычку JP1. После этого USBasp программатор пригоден для того, чтобы общаться с нашим устройством по SPI. Записываем в eeprom имя устройства. Делается это в командной строкой «usb_commands.py set_name device_name». Имя нужно для того, чтобы потом различать устройства и сливать данные в соответствующий файл. Далее пользуемся уже исключительно командным интерфейсом запуская файл main.py.

Так же надо установить время/дату на устройстве, иначе оно не будет писать во flash данные. Для этого жмем кнопку «Установить время». Время потом желательно обновлять иногда, а то например у меня часы убегают за месяц на 5 минут. Данные во flash пишутся раз в 6 часов, поэтому оставляем прибор на некоторое время и подключаемся к нему опять и жмем кнопку «Прочитать данные». После этого сможем воспользоваться левой частью меню, где есть просмотр данных. В папке graph/data есть данные за несколько месяцев с моих датчиков, так что можно запустить main.py и посмотреть как выглядят графики.

Вот типичный весенний день. Приехали на дачу, растопили печку, жена начала кашеварить (и соответственно повышать влажность). От топки печки повышается температура, а влажность снижается. От готовки еды влажностть и температура повышается. Там есть маленький пик начиная с 20-ти часов, это кипятили чайник. Так что на этом графике можно даже видеть когда чайник кипел и форточку открывали.

А вот уже погода на улице. Чудесная весенняя погода днем тепло и сухо, ночью бывают заморозки.

А вот летняя погода. Калининградский холод и влажность. Вобщем если не хотите заплесневеть — не селитесь на побережъе балтийского моря.

DS1307 — довольно прожорливая микросхема (в том виде как ее включил). Кушает постоянно 150 mka. Если прибавить сюда время от времени просыпающийся микроконтроллер, то средний ток потребления получается порядка 200 мка. Это немало для девайса на батарейках. Поэтому дешевую батарейку на 4.5 V сие чудо техники разряжает за два месяца. Купил потом батарейки подороже, они живут уже три с половиной месяца и пока не разрядились. Так-же скачут показания напряжения питания на +-0.1V. Это из-за того что питаю LCD дисплей через ножку микроконтроллера. Step-Up ковертор, встроенный в дисплей дает довольно сильные помехи на ADC. Еще неудобно, что надо нажимать на кнопку, чтобы посмотреть показания. Красивее выглядит, когда данные отображаются постоянно.

Хоть это устройство и делает все что нужно, но возобладало желание сделать еще лучше. Поэтому делаю еще один вариант, но на STM32L. Там будет все — и постоянная индикация, и потребление в 20 мка и USB интерфейс.

Так что STM32 — rulezzzz и To Be continued….

Файлы:
Схема и плата для Eagle
Исходники для ATmega8 и скрипты для PC

Все вопросы в Форум.

Эти статьи вам тоже могут пригодиться:

Метеостанция

Комплекс различных приборов (термометр, гигрометр, барометр и др.) для метеорологических измерений

Метеостанция своими руками

Метеостанция построена на Picaxe микроконтроллере от Revolution Education Ltd и состоит из двух основных частей: наружный блок, который посылает свои данные каждые 2 секунды, используя передатчик на частоте 433МГц. И внутренний блок, который отображает полученные данные на 20 х 4 ЖК-дисплее, а также атмосферное давление, которое измеряется локально во внутреннем блоке.

Автор: none

6 5

Метеостанция + построение графика + C#

Метеостанция (влажность + температура). Связь с COM портом, передача данных на компьютер, обработка данных (хранение в файле) и построение по полученным данным график изменений.

Автор: alex-human

9 5

Метеостанция на STM32

В данной статье пойдет речь, об одной из разновидностей метеостанций, построенной на основе платы miniSTM32, с добавкой внешней периферии: датчики температуры, влажности, давления. В основу работы метеостанции положена работа с ОС реального времени типа FreeRTOS.

Автор: Mih_Mih

2 5

Простая домашняя метеостанция

В статье описывается создание простой метеостанции на МК Ардуино, позволяющую измерять температуру, давление, влажность, качество воздуха, строить суточные графики изменения этих параметров и предупреждать об ухудшении качества воздуха.

Автор: DimaVolk

13 4.9

Как сделать погодную станцию своими руками

Вам понадобится

• — Плата Ардуино или аналог;
• — датчик температуры и влажности DHT11;
• — датчик давления BMP085;
• — датчик углекислого газа MQ135;
• — LCD дисплей 1602;
• — потенциометр 10 кОм;
• — корпус для погодной станции;
• — кусок фольгированного стеклотекстолита;
• — винты для крепления компонентов;
• — компьютер;
• — соединительные провода;
• — разъём для подачи питания;
• — паяльник.

Инструкция

Для начала нужно подобрать подходящий корпус. Туда должны вместиться все комплектующие будущей комнатной метеостанции. Такие корпуса продаются во многих магазинах радиоэлектроники. Или воспользуйтесь любым другим корпусом, который сможете найти.
Прикиньте, как все компоненты будут размещаться внутри. Прорежьте окно для закрепления LCD дисплея, если его нет. Если будете размещать внутри датчик углекислого газа, который достаточно сильно греется, то разместите его в противоположной от других датчиков стороне или сделайте его выносным. Предусмотрите отверстие для разъёма питания.

Несколько слов об используемых компонентах.
LCD-дисплей 1602 использует 6 пинов Arduino + 4 на питание (подсветка и знакосинтезатор).
Датчик температуры и влажности DHT11 подключается к любому цифровому пину. Для чтения значений будем использовать библиотеку DHT11.rar, которую можно скачать, например, тут: https://yadi.sk/d/1LiFmQWITGPAY
Датчик давления BMP085 подключается по интерфейсу I2C к двум пинам Arduino: SDA — к аналоговому пину A4 и SCL — к аналоговому пину A5. Обратите внимание, что для питания на датчик подаётся напряжение +3,3 В.
Датчик углекислого газа MQ135 подключается к одному аналоговому пину.
В принципе, для оценки метеообстановки достаточно иметь данные о температуре, влажности и атмосферном давлении, а датчик углекислого газа необязателен.
Но используя все 3 датчика, у нас будут задействованы 7 цифровых и 3 аналоговых пина Ардуино. Ну и питание, естественно.

Схема метеостанции показана на рисунке. Тут всё ясно.

Напишем скетч для Ардуино. Текст программы, ввиду значительного размера, приводится в виде ссылки в приложении к статье в разделе «Источники». Весь код снабжён подробными и понятными комментариями.
Загрузим скетч в память контроллера платы Ардуино.

Сделаем печатную плату для размещения компонентов внутри корпуса — это самое удобное решение для компоновки и подключения сенсоров. Для изготовления печатной платы в домашних условиях я использую «лазерно-утюжную» технологию (мы её подробно описывали в прошлых статьях) и травление с помощью лимонной кислоты. Предусмотрим на плате места для перемычек («джамперов»), чтобы иметь возможность отключать датчики. Это будет полезно, если будет нужно перепрограммировать микроконтроллер, когда возникнет желание модифицировать программу.
С помощью пайки установим датчики давления и газов.
Для установки платы Arduino Nano удобно использовать специальные адаптеры или гнёзда с шагом 2,54. Но за неимением этих деталей и из-за экономии пространства внутри корпуса, я установлю Ардуино также пайкой.
Термодатчик будет располагаться на некотором отдалении от платы и будет теплоизолирован от внутренностей метеостанции с помощью специальной изоляционной прокладки.
Предусмотрим места для подводки внешнего питания к нашей самодельной плате. Я буду использовать обычное зарядное устройство на 5 В от старого сломанного роутера. Плюс 5 вольт от зарядного устройства будут подаваться на пин Vin платы Arduino.
ЖК-экран будет крепиться винтами прямо к корпусу, к передней части. Подключаться будет проводами с разъёмами быстрого подключения типа «Dupont».

Установим печатную плату внутри корпуса и закрепим винтами. Подключим LCD-экран к ножкам Arduino согласно схеме.
Аккуратно закрываем корпус метеостанции.

Ещё раз перепроверив, что всё подключили правильно, подаём питание на нашу метеостанцию. ЖК-экран должен загореться, и через несколько секунд на нём появятся данные о давлении, небольшой прогноз, основанный на показаниях давления, а также данные о температуре, влажности и концентрации углекислого газа.

Работа с датчиком DHT11. Строим термометр-гигрометр на ATMEGA8

После танцев с бубном и впитывания даташита, знакомство вполне состоялось. И в итоге я собрал портативное устройство, работающее от 3 пальчиковых батарей.

Содержание / Contents

Основные характеристики датчика DHT11
 — диапазон измеряемой влажности: 20-95% RH (значение влажности в 8 бит)
 — диапазон измеряемой температуры: 0-50°С (значение температуры также 8 бит)
 — точность температурного сенсора: ±2°С 
 — точность сенсора влажности: ±5% RH
 — шаг измеряемых значений: 1
 — однопроводной протокол передачи данных
 — частота измерений: 1 секунда
 — напряжение питания: 3.5-5.5 V
 — потребляемый ток в режиме измерения: 2 мА
 — потребляемый ток в режиме ожидания: 150 мкА

Для опытов точность и цена датчика в самый раз, и я начал проектировать схему.

Значит, от семисегментных индикаторов лучше отказаться и применить индикатор на жидких кристаллах — ЖКИ.Т. к. датчик по сути своей цифровой, то потребуется микроконтроллер, с достаточным количеством выводов и обладающий способностью впадать в глубокий сон.

А когда необходимо увидеть показания, достаточно нажать на кнопку «PWR» и МК проснётся, подав питание на ЖКИ и датчик влажности.
Считывание данных из датчика происходит раз в секунду, во время этого процесса кратковременно вспыхивает светодиод «DHT».

Итак, появляется питание, МК считывает калибровочные значения из своей EEPROM и начинает ждать, пока датчик влажности отправит ему свои данные. Через секунду данные получены и МК рисует температуру и влажность на ЖКИ.

У нас есть три кнопки:
 — кнопка «PWR»
 — кнопка «С»
 — кнопка «RH»

Кнопка «PWR» исполняет роль включателя/выключателя устройства. Если зажать кнопку «PWR», то появляется значок часов, который означает, что время отображения данных будет составлять 10 секунд и затем МК уснёт. Если значка нет, то сон отменяется, показ значений будет происходить постоянно, пока батареи не сядут.

Если нажать на кнопку «C», то режим отображения переключится на показ только температуры. Второе нажатие возвращает режим отображения на общий вид.
Аналогично и с кнопкой «RH»: показ только влажности или общий режим.

Если зажать обе кнопки «RH» и «C» вместе на пару секунд и отпустить, то запустится режим калибровки. Калибровка возможна в небольших пределах +/- 9 единиц, тут кнопки «C» и «RH» играют роль кнопок «-» и «+». Переключение по меню происходит кнопкой «PWR».

Собственно это всё, что заложено в МК в плане «2D-графики». Признаюсь, много времени ушло на прорисовку собственного символа батарейки, и особенно на жирный шрифт, т.к. памяти ОЗУ у ЖКИ всего на 8 символов, приходится постоянно её переписывать нужными рисунками.

Корпус взял от Ethernet-сплиттера, печатную плату вытравил с двух сторон, на лицевой части находится основная часть электроники, а на задней датчик и коробочка для вставки батареек.

Фьюзы выставляются на тактирование от внутренней RC цепочки на 2 МГц, остальные остаются заводскими.

Программа в CodeVision AVR 3.12 (исходники):
▼ source_code.zip  156,39 Kb ⇣ 55

Проект для опытов в Proteus v8.4 SP0:
▼ proteus.zip  25,59 Kb ⇣ 49

Печатная плата в SprintLayout v6.0:
▼ pcb.zip  31,9 Kb ⇣ 50

Спасибо за внимание!

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать

Куплено и опробовано читателями или в лаборатории редакции.

TrH: домашний термометр и гигрометр с адаптивной регулировкой яркости, реализованный на 7-сегментных светодиодных дисплеях

Этот проект связан с созданием цифрового комнатного термометра и гигрометра на основе микроконтроллера, который отображает температуру и относительную влажность на 4 больших (1 дюйм) семисегментных светодиодных дисплеях, которые регулируют уровень яркости в соответствии с окружающим освещением. Он состоит из системы с обратной связью, которая непрерывно оценивает состояние окружающего освещения с помощью недорогого светозависимого резистора (LDR) и использует эту информацию для регулировки яркости дисплея.Недорогой датчик DHT11 используется для измерения температуры и относительной влажности. В этом проекте используется микроконтроллер PIC16F688, работающий на частоте 4 МГц, генерируемой внутренним источником. Отдельная микросхема драйвера дисплея (MAX7219) используется для управления и обновления данных дисплея на семи сегментных светодиодах.

TrH Meter: домашний термометр для дома и гигрометр

Зачем нужна адаптивная регулировка яркости?

Автоматическая регулировка яркости семи сегментных светодиодных дисплеев не только экономит электроэнергию, но и улучшает читаемость в любых условиях окружающего освещения.Многие смартфоны, телевизоры высокой четкости, КПК, планшеты и экраны компьютеров теперь оснащены этой функцией. Он в основном затемняет дисплей в темноте, но при этом остается читаемым и приятным для глаз. Точно так же, когда уровень окружающего освещения повышается, дисплей становится ярче, чтобы улучшить читаемость. В этом проекте температура и относительная влажность в помещении отображаются на больших 1-дюймовых семисегментных светодиодах, которые автоматически регулируют яркость в соответствии с условиями освещения в комнате. Итак, если вы поставите этот счетчик в спальне, вам не придется беспокоиться о том, чтобы выключить его в ночное время.Он автоматически станет достаточно тусклым, чтобы не мешать вашему сну, сохраняя при этом удобочитаемость.

Принципиальная схема

Чтобы упростить объяснение, я разделил полную принципиальную схему на 3 части: Блок питания , Блок микроконтроллера и датчика и Блок драйвера дисплея .

Блок питания состоит из микросхемы регулятора LM7805 для получения стабилизированного источника питания + 5В от настенного адаптера постоянного тока 9-15В.Полная принципиальная схема блока питания представлена ​​ниже. LED1 — это светодиодный индикатор включения питания.

Блок питания + 5В регулируемый

На следующей принципиальной схеме показаны подключения датчика DHT11 и фоторезистора (также называемого светозависимым резистором или LDR) к микроконтроллеру PIC16F688. DHT11 — это недорогой цифровой датчик для измерения температуры от 0 до 50 ° C с точностью ± 2 ° C и относительной влажности от 20 до 95% с точностью ± 5%. Датчик имеет полностью откалиброванные цифровые выходы и имеет собственный запатентованный протокол 1-Wire для связи.Я описал больше об этом датчике и его протоколе связи в Измерение температуры и относительной влажности с использованием датчика DHT11 и микроконтроллера PIC. PIC16F688 использует контакт ввода / вывода RC4 для чтения выходных данных DHT11. Обратите внимание, что R7 служит подтягивающим резистором, необходимым для вывода данных датчика DHT11. Переключатель S2 на принципиальной схеме предназначен для выбора между градусами Фаренгейта (° F) и градусами Цельсия (° C) для отображения температуры. Когда переключатель разомкнут, контакт RC3 по умолчанию опущен на низкий уровень, а температура отображается в градусах Фаренгейта.Чтобы выбрать шкалу ° C, вывод RC3 должен быть поднят вверх, что происходит, когда S2 замкнут.

Затем фоторезистор (R5) и R4 образуют сеть делителя напряжения, как показано на схеме. Аналоговое напряжение на R4 увеличивается пропорционально количеству света, падающего на фоторезистор. Сопротивление типичного фоторезистора меньше 1 К? при ярком освещении. Его сопротивление может доходить до нескольких сотен К? в очень темном состоянии. Следовательно, для данной схемы напряжение на резисторе R4 может изменяться от менее 0.От 1 В (в темноте) до более 4,0 В (при очень ярком освещении). Микроконтроллер PIC16F688 считывает это аналоговое напряжение через свой канал АЦП AN2 (RA2) для определения уровня окружающей освещенности.

Схема микроконтроллера

Блок дисплея состоит из микросхемы MAX7219, которая может напрямую управлять до восьми 7-сегментных светодиодных дисплеев (с общим катодом) через 3-проводный последовательный интерфейс. В микросхему включены декодер BCD, схема мультиплексного сканирования, драйверы сегментов и цифр, а также статическое ОЗУ 8 × 8 для хранения цифровых значений.Ток сегмента для всех светодиодов устанавливается только через один внешний резистор, подключенный между выводом ISET и источником питания. Устройство также обеспечивает 16-ступенчатую регулировку яркости с помощью программного обеспечения с использованием внутреннего широтно-импульсного модулятора. Чтобы узнать больше об устройстве MAX7219, прочитайте мою предыдущую статью Последовательный 4-значный семисегментный светодиодный дисплей. В этом проекте выводы RC0, RC1 и RC2 I / O PIC16F688 используются для управления сигнальными линиями DIN, LOAD и CLK MAX7219.

Схема дисплея

Вот полная схема проектной схемы на перфорированной макетной плате общего назначения.

Схема на перфорированной макетной плате общего назначения

Полная установка

Программное обеспечение

Прошивка PIC разработана на языке C и скомпилирована с помощью mikroC Pro для компилятора PIC версии 5.30. Подпрограммы для инициализации MAX7219 и отправки байтов отображаемых данных написаны простым и понятным способом, поэтому при необходимости их можно легко реализовать с помощью любого другого языка программирования. MAX7219 позволяет программно регулировать яркость дисплея с помощью внутреннего широтно-импульсного модулятора (ШИМ).Выход ШИМ управляется нижним полубайтом (D3-D0) регистра интенсивности (адрес 0x0A) и допускает 16 уровней яркости. Нулевое значение полубайта устанавливает минимальную яркость дисплея, тогда как все полубайтовые биты, установленные на 1 (0x0F), выбирают максимальный уровень интенсивности для дисплея. Для автоматического управления яркостью 10-битный счетчик АЦП (0-1023), соответствующий выходному напряжению фоторезистора, уменьшается до 0-19 путем деления счетчика на 50 (20 уровней яркости между 0-1023). Затем используется справочная таблица для сопоставления масштабированных уровней яркости с соответствующими значениями полубайтов для регистра управления яркостью MAX7219.Температура отображается в шкале Фаренгейта (° F), если RC3 опущен на низкий уровень, и в шкале Цельсия (° C), если RC3 высокий. Измерение относительной влажности отображается в процентах (P). Микроконтроллер попеременно переключает отображаемые данные между температурой и относительной влажностью.

 // Определение соединений Soft-SPI для светодиодного дисплея
#define MOSI_Pin RC0_bit
#define CS_Pin RC1_bit
#define CLK_Pin RC2_bit

// Определение вывода данных для DHT11
#define Data RC4_bit
#define DataDir TRISC4_bit
#define FC_Select RC3_bit // Выбор по Фаренгейту или Celcious

беззнаковый короткий TOUT = 0, CheckSum, i, check, u, NumSamples;
беззнаковый короткий T_Byte1, T_Byte2, RH_Byte1, RH_Byte2;
unsigned long int яркость = 0x0b;
unsigned int counter = 0, TempF, TempC, RH, ADC_OP, TempSum, RHSum;
// Справочная таблица яркости
unsigned short Таблица яркости [21] = {0, 1, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 12, 13, 14, 15, 15} ;

void SPI_Write_Byte (короткое беззнаковое число) {
 беззнаковый короткий t, маска, флаг;
 CLK_Pin = 0;
 Маска = 128;
 для (t = 0; t & gt; 1;
 }
}

void MAX7219_INIT () {
  // Отключить режим выключения
  CS_Pin = 0; // Вывод CS вытягивается НИЗКОМ
  SPI_Write_Byte (0x0C); // Выбираем регистр выключения
  SPI_Write_Byte (0x01); // Устанавливаем бит D0 для возврата к нормальной работе
  CS_Pin = 1; // Вывод CS переведен в ВЫСОКОЕ

  // Устанавливаем режим декодирования BCD для цифр DIG1-DIG3 и DIG5-DIG7
  CS_Pin = 0; // Вывод CS вытягивается НИЗКОМ
  SPI_Write_Byte (0x09); // Выбираем регистр режима декодирования
  SPI_Write_Byte (0b00001100); // Отключить режим BCD для цифр DIG0, DIG1
  CS_Pin = 1; // Вывод CS переведен в ВЫСОКОЕ
  // Устанавливаем яркость дисплея
  CS_Pin = 0; // Вывод CS вытягивается НИЗКОМ
  SPI_Write_Byte (0x0A); // Выбираем регистр интенсивности
  SPI_Write_Byte (яркость); // Устанавливаем яркость
  CS_Pin = 1; // Вывод CS переведен в ВЫСОКОЕ

   // Устанавливаем обновление дисплея
  CS_Pin = 0; // Вывод CS вытягивается НИЗКОМ
  SPI_Write_Byte (0x0B); // Выбираем регистр Scan-Limit
  SPI_Write_Byte (0x03); // Выбираем цифры DIG0-DIG3
  CS_Pin = 1; // Вывод CS переведен в ВЫСОКОЕ

 // Включить Display-Test
  CS_Pin = 0; // Вывод CS вытягивается НИЗКОМ
  SPI_Write_Byte (0x0F); // Выбираем регистр Display-Test
  SPI_Write_Byte (0x01); // Включить Display-Test
  CS_Pin = 1; // Вывод CS переведен в ВЫСОКОЕ
  Delay_ms (1000);
 // Отключить Display-Test
  CS_Pin = 0; // Вывод CS вытягивается НИЗКОМ
  SPI_Write_Byte (0x0F); // Выбираем регистр Display-Test
  SPI_Write_Byte (0x00); // Отключить Display-Test
  CS_Pin = 1; // Вывод CS переведен в ВЫСОКОЕ

}

 void Display_Value (unsigned int j, unsigned short k) {
  CS_Pin = 0; // Вывод CS вытягивается НИЗКОМ
  SPI_Write_Byte (4); // Отправляем тысячу цифр
  SPI_Write_Byte ((j / 100)% 10);
  CS_Pin = 1; // Вывод CS переведен в ВЫСОКОЕ

  CS_Pin = 0; // Вывод CS вытягивается НИЗКОМ
  SPI_Write_Byte (3); // Отправляем сотню цифр
  SPI_Write_Byte (((j / 10)% 10));
  CS_Pin = 1; // Вывод CS переведен в ВЫСОКОЕ

  CS_Pin = 0; // Вывод CS вытягивается НИЗКОМ
  SPI_Write_Byte (2); // Отправляем цифру десятков
  if (k 40) num | = 1 & lt; 40us, Данные равны 1
  }
  return num;
}

void interrupt () {
  если (PIR1.TMR1IF) {
   TOUT = 1;
   T1CON.TMR1ON = 0; // остановка таймера
   PIR1.TMR1IF = 0; // Очистить флаг прерывания TMR0
  }
}

void Display_Brightness () {
  ADC_OP = ADC_Read (2);
  Яркость = ADC_OP / 50;
  CS_Pin = 0; // Вывод CS вытягивается НИЗКОМ
  SPI_Write_Byte (0x0A); // Выбираем регистр интенсивности
  SPI_Write_Byte (Brightness_Table [яркость]); // Обновляем яркость
  CS_Pin = 1; // Вывод CS переведен в ВЫСОКОЕ
}

void Wait_Nsec () {
 Delay_ms (3000);
}

пустая функция() {
  ANSEL = 0b00000100; // RA2 / AN2 - аналоговый вход
  CMCON0 = 0x07; // Отключить компараторы
  TRISC = 0b00001000; // PORTC Все выходы, кроме RC3
  TRISA = 0b00001110; // ПОРТА Все выходы, кроме RA3 и RA2

  ИНТКОН.ЭДД = 1; // Разрешить глобальное прерывание
  INTCON.PEIE = 1; // Разрешить периферийное прерывание
  // Настраиваем модуль Timer2
  PIE1.TMR1IE = 1; // Разрешить прерывание от Timer2
  T1CON = 0; // Предделитель 1: 1, и Таймер 2 изначально выключен
  PIR1.TMR1IF = 0; // Очистить бит флага TMR INT
  TMR1H = 0;
  TMR1L = 0;
  MAX7219_INIT (); // инициализируем max7219
  если (! FC_Select) Display_Value (0, 0);
  если (FC_Select) Display_Value (0, 1);

  делать{
    NumSamples = 0;
    TempSum = 0;
    RHSum = 0;
    для (u = 0; u 

Скачать исходный код и файлы HEX

Микроконтроллер PIC16F688 работает на частоте 4.Внутренние часы 0 МГц. Включены MCLR и таймер включения питания (PWRT).

Выход

Проект был протестирован при различных условиях внутреннего освещения, от очень темного до очень яркого. Дисплей оказался одинаково хорошо читаемым и приятным для глаз в любых условиях. Я положил его в спальню, и ночью дисплей автоматически тускнеет настолько, чтобы не мешать сну, в то время как я все еще могу читать показания температуры и влажности в темноте.

Относительная влажность в процентах (P)

Температура отображается в градусах Фаренгейта (F)

Обновление

Сейчас я продаю полный комплект этого проекта (с предварительно запрограммированными микроконтроллерами PIC16F688) на Tindie. Если вам интересно, вы можете заказать его здесь:
Ссылка для заказа Tindie: https://www.tindie.com/products/rajbex/pre-order-trh-meter-kit-3/

Версия для печатной платы использует ту же принципиальную схему, что и описанная выше, за исключением использования AMS1117-5.0 вместо LM7805. Вот изображение собранной доски проекта. Инструкции по пайке для этого набора доступны здесь .

Доска проекта в сборе

Похожие сообщения

Создайте гигрометр дома, используя Raspberry Pi и SI7021: 6 шагов

Не зная точных деталей, их стоимости и того, где их взять, это действительно раздражает. Не волнуйся. Мы сделали это для вас.После того, как вы получите все детали в квадрате, приступайте к работе над этим проектом.

1. Raspberry Pi

Первым шагом было получение платы Raspberry Pi. Raspberry Pi — это одноплатный компьютер на базе Linux. Этот маленький ПК обладает огромной вычислительной мощностью, используемой в проектах электроники, и простыми операциями, такими как электронные таблицы, обработка текста, просмотр веб-страниц, электронная почта и игры.

2. I²C Shield для Raspberry Pi

По нашему мнению, единственное, чего действительно не хватает Raspberry Pi 2 и Pi 3, — это порт I²C.INPI2 (адаптер I2C) предоставляет Raspberry Pi 2/3 порт I²C для использования с несколькими устройствами I²C. Он доступен в Dcube Store.

3. Датчик влажности и температуры SI7021

Датчик влажности и 2-зонной температуры SI7021 I²C представляет собой монолитную ИС CMOS, объединяющую элементы датчиков влажности и температуры, аналого-цифровой преобразователь, обработку сигналов, данные калибровки, и интерфейс I²C. Мы приобрели этот датчик в Dcube Store .

4. Соединительный кабель I²C

У нас был соединительный кабель I²C, доступный в DcubeStore .

5. Кабель Micro USB

Наименее сложным, но самым строгим с точки зрения требований к питанию является Raspberry Pi! Самый простой способ подключить Raspberry Pi — через кабель Micro USB.

6. Кабель Ethernet (LAN) / USB-адаптер WiFi

Вы когда-нибудь смотрели на свою жизнь и думали, что Интернет сделал со мной?

Классический способ подключить Raspberry Pi — использовать кабель Ethernet и подключить его к сетевому маршрутизатору.Кроме того, подключение к Wi-Fi можно выполнить, подключив ключ WiFi и щелкнув левой кнопкой мыши значок сети, чтобы открыть список доступных сетей Wi-Fi.

7. Кабель HDMI / удаленный доступ

С помощью кабеля HDMI на плате вы можете подключить его к цифровому телевизору или к монитору . Хотите экономного пути! Доступ к Raspberry Pi можно получить удаленно, используя различные методы, такие как SSH и доступ через Интернет. Вы можете использовать программное обеспечение с открытым исходным кодом PuTTY.

Ненавижу математику, но люблю считать деньги.

Гигрометры: предостережение — Новости

Наше (своего рода) эпическое путешествие о том, как правильно обращаться с датчиками влажности.

 RS EQU P2.7
RW EQU P2.6
E EQU P2.5
ORG 000H
MOV DPTR, # LUT
SETB P3.5
CLR P2.0
MOV TMOD, № 00100001B
MOV TL1, # 00D
ACALL DINT
ACALL TEXT1
ГЛАВНАЯ: MOV R1, # 8D
      SETB P3.5
      CLR P3.5
      ACALL DELAY1
      SETB P3.5
ЗДЕСЬ: JB P3.5, ЗДЕСЬ
ЗДЕСЬ1: JNB P3.5, ЗДЕСЬ1
ЗДЕСЬ2: JB P3.5, ЗДЕСЬ2
ПЕТЛЯ: JNB P3.5, ПЕТЛЯ
     RL A
     MOV R0, A
     SETB TR1
ЗДЕСЬ4: JB P3.5, ЗДЕСЬ4
      CLR TR1
      MOV A, TL1
      ПОДБ А, №50Д
      MOV A, R0
      JB PSW.7, СЛЕДУЮЩИЙ
      SETB ACC.0
      SJMP ESC
ДАЛЕЕ: CLR ACC.0
ESC: MOV TL1, # 00D
     CLR PSW.7
     DJNZ R1, ПЕТЛЯ
     ACALL DINT
     ACALL TEXT1
     ACALL LINE2
     ACALL TEXT2
     НАЗВАТЬ HMDTY
     ACALL CHECK
     ACALL DELAY2
     LJMP ГЛАВНАЯ

       
        
ЗАДЕРЖКА1: MOV TH0, # 0B9H
        MOV TL0, # 0B0H
        SETB TR0
ЗДЕСЬ5: JNB TF0, ЗДЕСЬ5
       CLR TR0
       CLR TF0
       RET

ЗАДЕРЖКА 2: MOV R1, # 112D
  НАЗАД: ЗАДЕРЖКА НАЗВАНИЯ1
       DJNZ R1, НАЗАД
       RET
 
 ПРОВЕРИТЬ: MOV A, R0
       MOV B, # 65D
       ПОДБ А, Б
       JB PSW.7, NEXT1
       ACALL TEXT3
       SETB P2.0
       SJMP ESC1
  NEXT1: ACALL TEXT4
        CLR P2.0
  ESC1: CLR PSW.7
       RET
           
 CMD: MOV P0, A
    CLR RS
    CLR RW
    SETB E
    CLR E
    ACALL DELAY
    RET

ДИСПЛЕЙ: MOV P0, A
    SETB RS
    CLR RW
    SETB E
    CLR E
    ACALL DELAY
    RET
    
HMDTY: MOV A, R0
      MOV B, # 10D
      DIV AB
      MOV R2, B
      MOV B, # 10D
      DIV AB
      ACALL ASCII
      ДИСПЛЕЙ ACALL
      MOV A, B
      ACALL ASCII
      ДИСПЛЕЙ ACALL
      MOV A, R2
      ACALL ASCII
      ДИСПЛЕЙ ACALL
      MOV A, # "%"
      ДИСПЛЕЙ ACALL
      RET
      
      
ТЕКСТ1: MOV A, # "H"
       ДИСПЛЕЙ ACALL
       MOV A, # "y"
       ДИСПЛЕЙ ACALL
       MOV A, # "g"
       ДИСПЛЕЙ ACALL
       MOV A, # "r"
       ДИСПЛЕЙ ACALL
       MOV A, # "o"
       ДИСПЛЕЙ ACALL
       MOV A, # "м"
       ДИСПЛЕЙ ACALL
       MOV A, # "e"
       ДИСПЛЕЙ ACALL
       MOV A, # "t"
       ДИСПЛЕЙ ACALL
       MOV A, # "e"
       ДИСПЛЕЙ ACALL
       MOV A, # "r"
       ДИСПЛЕЙ ACALL
       RET
       
ТЕКСТ2: MOV A, # "R"
       ДИСПЛЕЙ ACALL
       MOV A, # "H"
       ДИСПЛЕЙ ACALL
       MOV A, # ""
       ДИСПЛЕЙ ACALL
       MOV A, # "="
       ДИСПЛЕЙ ACALL
       MOV A, # ""
       ДИСПЛЕЙ ACALL
       RET
 ТЕКСТ3: MOV A, # ""
       ДИСПЛЕЙ ACALL
       MOV A, # ""
       ДИСПЛЕЙ ACALL
       MOV A, # "O"
       ДИСПЛЕЙ ACALL
       MOV A, # "N"
       ДИСПЛЕЙ ACALL
       RET
 
 ТЕКСТ4: MOV A, # ""
       ДИСПЛЕЙ ACALL
       MOV A, # "O"
       ДИСПЛЕЙ ACALL
       MOV A, # "F"
       ДИСПЛЕЙ ACALL
       MOV A, # "F"
       ДИСПЛЕЙ ACALL
       RET
 
 DINT: MOV A, # 0CH
    ACALL CMD
    MOV A, # 01H
    ACALL CMD
    MOV A, # 06H
    ACALL CMD
    MOV A, # 83H
    ACALL CMD
    MOV A, # 3CH
    ACALL CMD
    RET
    
LINE2: MOV A, # 0C0H
      ACALL CMD
      RET
          
          
ЗАДЕРЖКА: CLR E
    CLR RS
    SETB RW
    MOV P0, # 0FFH
    SETB E
    MOV A, P0
    JB ACC.7, ЗАДЕРЖКА
    CLR E
    CLR RW
    RET

ASCII: MOVC A, @ A + DPTR
       RET
    
LUT: DB 48D
     DB 49D
     DB 50D
     DB 51D
     DB 52D
     DB 53D
     DB 54D
     DB 55D
     DB 56D
     DB 57D
    КОНЕЦ

       
 

  sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade  

  метеостанция мкдир
cd метеостанция
git clone -b master https://github.com/raspberrypi/pico-sdk.git
компакт-диск pico-sdk
git обновление подмодуля --init
компакт диск ..
git clone https://github.com/carolinedunn/pico-weather-station
  

  sudo apt update
sudo apt install cmake gcc-arm-none-eabi build-essential
  

  cd пико-метеостанция
mkdir build
cd build
экспорт PICO_SDK_PATH =../../pico-sdk
cmake ..
делать