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डीएस1621 का विवरण। तापमान सेंसर DS1621

होममेड थर्मोस्टेट का योजनाबद्ध आरेख, जिसे इलेक्ट्रिक बॉयलर पर आधारित हीटिंग सिस्टम के साथ काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। सर्किट DS1621 चिप पर आधारित है। DS1621 ±0.5°C की सटीकता वाला एक डिजिटल I/O थर्मामीटर और थर्मोस्टेट है।

जब थर्मामीटर के रूप में उपयोग किया जाता है, तो डेटा को ±0.5°C के कम ऑर्डर मान के साथ 9-बिट पूरक कोड में l2C/SMBus सीरियल बस के माध्यम से पढ़ा जाता है।

उच्च रिज़ॉल्यूशन की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, उपयोगकर्ता अतिरिक्त रजिस्टर पढ़ सकता है और 12-बिट रिज़ॉल्यूशन (0.0625 डिग्री सेल्सियस की एलएसबी लागत के साथ) से अधिक प्राप्त करने के लिए सरल अंकगणित कर सकता है। DS1621 चिप उपयोगकर्ताओं को एक बस से 8 DS1621 तक कनेक्ट करने की अनुमति देने के लिए 3 एड्रेसेबल इनपुट प्रदान करता है।

जब थर्मोस्टेट के रूप में उपयोग किया जाता है, तो बनाए रखा जाने वाला तापमान आंतरिक गैर-वाष्पशील मेमोरी (ईईपीरोम) में उपयोगकर्ता-परिभाषित ओवर-तापमान (टीएच) और अंडर-तापमान (टीएल) सेटपॉइंट के रूप में संग्रहीत किया जाता है। टीएच और टीएल के बीच का अंतर एक हिस्टैरिसीस बनाता है।

जब तापमान अपर्याप्त (टीएल और नीचे) होता है, तो माइक्रोसर्किट का पिन 3 निम्न तर्क स्तर पर सेट हो जाता है। जब तापमान पर्याप्त (टीएच और ऊपर) होता है, तो यह आउटपुट एक तार्किक इकाई है।

DS1621 8-पिन PDIP और 8-पिन SOIC पैकेज में उपलब्ध है।

सर्किट आरेख

चित्र 1 इस माइक्रोक्रिकिट का पर्सनल कंप्यूटर से कनेक्शन आरेख दिखाता है।

चावल। 1. इलेक्ट्रिक बॉयलर के लिए थर्मोस्टेट का योजनाबद्ध आरेख।

वह सॉफ़्टवेयर जिसके साथ चित्र 1 के अनुसार थर्मोस्टेट एक व्यक्तिगत कंप्यूटर के साथ मिलकर काम करेगा, प्रोग्राम डाउनलोड करें - डाउनलोड (1.5 एमबी) में पाया जा सकता है।

पर्सनल कंप्यूटर का उपयोग करके तापमान सेट करने के बाद, इसे चित्र 1 में सर्किट से डिस्कनेक्ट किया जा सकता है। दिए गए डेटा को माइक्रोक्रिकिट की मेमोरी में संग्रहीत किया जाएगा, और यह सर्किट स्वतंत्र रूप से काम करेगा, हीटिंग बॉयलर के हीटर की बिजली आपूर्ति को नियंत्रित करते हुए, ट्राईक वीएस1 की मदद से निर्धारित तापमान को बनाए रखेगा।

चावल। 2. ATTINY2313 माइक्रोकंट्रोलर पर थर्मोस्टेट सर्किट।

कंप्यूटर को माइक्रोकंट्रोलर-आधारित नियंत्रण और मॉनिटरिंग सर्किट से सफलतापूर्वक बदला जा सकता है, उदाहरण के लिए, चित्र 2 में दिखाया गया ATTINY2313 सर्किट। यह एक पूर्ण स्टैंड-अलोन डिवाइस है जो कमरे के तापमान को 10 से 40 डिग्री सेल्सियस के भीतर बनाए रख सकता है, और उसी समय कमरे में विशिष्ट तापमान दिखाने वाले थर्मामीटर के रूप में कार्य करें।

तापमान दो अंकों वाले एलईडी डिजिटल डिस्प्ले पर प्रदर्शित होता है। तीन बटन नियंत्रण. S1 का उपयोग थर्मामीटर को चालू और बंद करने के लिए किया जाता है।

और बटन S2 और S3 से आप वह तापमान सेट कर सकते हैं जिसे आप बनाए रखना चाहते हैं। HL1 LED का उपयोग इलेक्ट्रिक बॉयलर की चालू स्थिति को इंगित करने के लिए किया जाता है। जब बॉयलर का हीटिंग तत्व काम कर रहा होता है, तो यह चमकता है।

फर्मवेयर एमके

माइक्रोकंट्रोलर की प्रोग्रामिंग के लिए HEX फ़ाइल इस लिंक पर स्थित है: डाउनलोड (1.9 KB)।

माइक्रोकंट्रोलर एक अंतर्निर्मित 4 मेगाहर्ट्ज ऑसिलेटर के साथ काम करता है। फीचर्स में प्रोग्रामिंग करते समय, आपको चयन करना होगा:

int. आरसी ओएससी. 4 मेगाहर्ट्ज; स्टार्ट-अप समय: 14 सीके + 0 एमएस;

ब्राउन-आउट पहचान अक्षम; बॉक्स को चेक करें सीरियल प्रोग्राम डाउनलोडिंग (एसपीआई) सक्षम;

फ़्यूज़: (टिक लगाएं) SUT1, SPIEN, SUTO, CKSEL3, CKSEL2, CKSELO

विवरण

संयोजन ब्रेडबोर्ड मुद्रित सर्किट बोर्डों पर किया गया था। ट्रांसफार्मर T1 - तैयार ट्रांसफार्मर "ताइवान 110-230V 6-0-6V 150tA", पावर, कम-शक्ति, 6V की सेकेंडरी वाइंडिंग के साथ। बल्कि, इसमें दो सेकेंडरी वाइंडिंग 6-0-6V और 150tA तक करंट है, जो श्रृंखला में जुड़े हुए हैं। यहाँ केवल एक वाइंडिंग का उपयोग किया जाता है। प्राथमिक वाइंडिंग 230V है, लेकिन इसमें 110V के लिए एक टैप है।

एक ओममीटर के साथ प्राथमिक वाइंडिंग के टर्मिनलों का चयन करना आवश्यक है जिनके बीच सबसे बड़ा प्रतिरोध है, और उन्हें मुख्य से कनेक्ट करें। ALSZZZA एलईडी संकेतक काफी पुराने हैं। उन्हें किसी भी सात-खंड वाले सामान्य कैथोड डिजिटल एलईडी से बदला जा सकता है।

कोझुखिन वी. ए. आरके-08-16।

साहित्य: 1. DS1621 पर पीसी के लिए थर्मामीटर - cxem.net/mc/mc136.php।

डिवाइस सरल है, बिना अंशांकन और माइक्रोकंट्रोलर के।

यह अविश्वसनीय रूप से सरल थर्मामीटर किसी भी उपलब्ध सीरियल पोर्ट से जुड़ता है। डिवाइस किसी भी प्रोग्राम योग्य घटकों और माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग नहीं करता है। अंशांकन के बिना माप सटीकता 0.5°C तक है। यह इतना सस्ता है कि मैंने अपने द्वारा उपयोग किए जाने वाले प्रत्येक कंप्यूटर के लिए एक बनाया है। विंडोज़ टास्कबार पर तापमान होना इतना अच्छा है कि कई दोस्तों ने मुझसे ऐसा उपकरण बनाने के लिए कहा!

अपने लिए एक सटीक थर्मामीटर बनाएं

डीयह प्रोजेक्ट शुरुआती लोगों के लिए काफी आसान है, केवल विभिन्न कंप्यूटरों पर सीरियल पोर्ट की हार्डवेयर असंगतता से जुड़ी कठिनाइयां हो सकती हैं। एकल सेंसर संस्करण में केवल एक सेंसर चिप, एक वोल्टेज नियामक और कुछ डायोड और प्रतिरोधक की आवश्यकता होती है। इसे करें और IIC बस के रहस्यों को जानें, केवल दो प्रतिरोधकों और कुछ जेनर डायोड का उपयोग करके IIC बस को कैसे कार्यान्वित करें, विज़ुअल बेसिक का उपयोग करके सीरियल पोर्ट पर इसे कैसे नियंत्रित करें। उपयोग किए गए घटक आसानी से उपलब्ध हैं।

विशेषताएँ:
तापमान विंडोज़ टास्कबार और उसके बाहर दोनों जगह प्रदर्शित होता है (चित्र देखें)।
किसी भी निःशुल्क पीसी COM पोर्ट में स्थापित।
मापने की सीमा -20...+125°C (-4...257°F).
बुनियादी सटीकता और रिज़ॉल्यूशन 0.5°C।
सेल्सियस (डिग्री सेल्सियस) और फ़ारेनहाइट (डिग्री फ़ारेनहाइट) पैमाने।
डेटा आसानी से पढ़ने योग्य टेक्स्ट फ़ाइल (एक्सेल के लिए अच्छा) में लिखा जाता है।
नमूना दर 1, 5, 30 या 60 सेकंड।
एक या दो तापमान सेंसर (8 तक विस्तार योग्य)
COM पोर्ट द्वारा संचालित, किसी बाहरी शक्ति की आवश्यकता नहीं।
करना आसान है, कोई विदेशी सॉफ़्टवेयर और हार्डवेयर भाग नहीं।
अंशांकन की आवश्यकता नहीं है.

पीसी थर्मामीटर बनाना आसान है। मैं सतह माउंट तत्वों वाले संस्करण का विस्तार से वर्णन करूंगा। जो लोग सोल्डरिंग छोटे एसएमटी तत्वों से अपरिचित हैं, उन्हें यह जानकर खुशी होगी कि एक लीड बोर्ड भी उपलब्ध है।

सबसे पहले आपको बोर्डों को छोड़कर सभी तत्वों को इकट्ठा करना होगा। यहां तत्वों की सूची दी गई है:

संख्या

विवरण

डीएस1621 या डीएस1631

डिजिटल तापमान सेंसर
प्लास्टिक केस SO8 (SMD) या DIP (आउटपुट)

अल्ट्रा लो लॉस वोल्टेज रेगुलेटर, TO92 पैकेज (दोनों संस्करणों में)

छोटा स्विचिंग डायोड (जैसे 1N4148)

जेनर डायोड 5.1V 0.5W।

विद्युत - अपघटनी संधारित्र

कम वोल्टेज सिरेमिक कैपेसिटर (एसएमडी 1206)

अवरोधक 0.25W (SMD 1206)

9-पिन महिला कनेक्टर, सीधा (एसएमडी) या कोणीय (पुल-आउट)

यह इकट्ठे एसएमटी बोर्ड का एक बड़ा दृश्य है (छोटा बोर्ड एक दूरस्थ तापमान सेंसर है)।

एक बार जब मैंने सभी तत्वों को एकत्र कर लिया, तो मैंने उसके सापेक्ष सभी तत्वों के आयामों की जांच करने के लिए बोर्ड को उसके वास्तविक आकार में मुद्रित किया। यदि तत्व बहुत बड़ा या छोटा है, तो मैं काम शुरू करने से पहले बोर्ड को ठीक कर सकता हूं या उपयुक्त तत्व की तलाश कर सकता हूं।

सभी तत्वों की जाँच के बाद, मैं भुगतान करता हूँ। चूंकि यह एक तरफा है, इसलिए आप इसे आसानी से खुद ही उकेर सकते हैं। यहां वर्णित विधि के अनुसार इसमें एक घंटे से भी कम समय लगता है और किसी विशेष सामग्री की आवश्यकता नहीं होती है।

अच्छी नक़्क़ाशी और सोल्डरिंग के लिए बोर्ड बेदाग साफ़ (ऑक्सीकरण और उंगलियों के निशान से मुक्त) होना चाहिए। चमकने के लिए इसे मुलायम अपघर्षक (किचन वॉशक्लॉथ, स्टील वूल और यहां तक ​​कि एक ऑफिस इरेज़र) से पोंछ लें। मुद्रण से पहले बोर्ड को मिरर करना न भूलें! मुझे एसएमटी बोर्ड पसंद हैं क्योंकि सोल्डरिंग से पहले ड्रिल करने के लिए ज्यादा कठिन छेद नहीं होते हैं।

टांका लगाने के लिए एक पतली नोक, तेज चिमटी और एक स्थिर हाथ वाले टांका लगाने वाले लोहे की आवश्यकता होती है। सोल्डरिंग करते समय मैं बोर्ड को टेबल पर लगा देता हूँ। मैं वास्तव में इसे प्रिंटआउट के साथ जोड़ रहा हूं ताकि सोल्डरिंग के दौरान जांच करना आसान हो सके।
तत्वों को गलती से मिश्रित न करने के लिए, उन्हें आवश्यकता होने तक उनकी मूल पैकेजिंग में रखें। मेरा सुझाव है कि आप छोटी वस्तुओं (प्रतिरोधकों, डायोड...) से शुरू करें और बड़े वस्तुओं (इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर) के साथ समाप्त करें, लंबी वस्तुओं से छोटी वस्तुओं तक पहुंच मुश्किल हो सकती है।

बहुत अधिक सोल्डर न लगाएं, और सावधान रहें कि घटकों (विशेषकर डायोड और आईसी) को ज़्यादा गरम न करें। यदि आवश्यक हो, तो तत्व को ठंडा होने दें। अधिकांश तत्व ध्रुवीय हैं, इसलिए सावधान रहें कि उनका मिश्रण न हो। डायोड (K) के कैथोड को एक काली रिंग से चिह्नित किया जाता है, इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर के नकारात्मक टर्मिनल को एक काली पट्टी से चिह्नित किया जाता है। यदि आप टैंटलम कैपेसिटर का उपयोग करना पसंद करते हैं, तो याद रखें कि उनके निशान उलटे हैं, और काली पट्टी सकारात्मक टर्मिनल को इंगित करती है!

फ़ोटो पर नज़र रखें और जब तक आप सुनिश्चित न हो जाएं कि कोई अंतर नहीं है तब तक दोबारा जांच करते रहें।

जिन लोगों को एसएमटी सोल्डरिंग का कोई अनुभव नहीं है, वे सेंसर आईसी को सोल्डरिंग करने के बारे में चिंतित हो सकते हैं।
मैं प्रत्येक सोल्डरिंग बिंदु से पहले सोल्डरिंग आयरन की नोक को साफ करता हूं, और जितना संभव हो उतना कम सोल्डर लगाने के लिए बहुत महीन सोल्डर का उपयोग करता हूं। मैं केवल पिन 1 के लिए निर्दिष्ट पैड पर थोड़ी मात्रा में सोल्डर लगाता हूं।

मैं चिप को बोर्ड पर रखता हूं, और जब इसकी लीड पैड के साथ संरेखित हो जाती है, तो मैं टिप को साफ करता हूं और पिन 1 को तब तक गर्म करता हूं जब तक कि यह सोल्डर न हो जाए। मैं जांचता हूं कि चिप अभी भी ठीक से स्थित है (सभी पिन उनके संबंधित पैड पर केंद्रित हैं)। यदि यह हिल गया है, तो मैं पिन 1 को गर्म करता हूं और इसे हिलाता हूं, या मैं अभी भी बाकी पिनों को सोल्डर करता हूं, टिप को साफ करता हूं और थोड़ा सोल्डर का उपयोग करता हूं। अंतिम चरण सोल्डर पिन 1 है, शुरुआत में बहुत कम सोल्डर के साथ सोल्डर किया जाता है।

LM2936Z5 वोल्टेज रेगुलेटर को सोल्डरिंग के लिए विशेष तैयारी की आवश्यकता होती है। मेरे पास छेद थे लेकिन मैं इसे बोर्ड के एसएमटी पक्ष पर सोल्डर करना चाहता था। चित्र दिखाता है कि संपर्कों को कैसे मोड़ना और छोटा करना है।

मुद्रित सर्किट बोर्ड को सीरियल पोर्ट कनेक्टर के पिनों के बीच फिट करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह सोल्डरिंग का अंतिम भाग है। पीसीबी के विपरीत दिशा में पिन 7 और 8 को सोल्डर करना न भूलें।
मैं आमतौर पर फ्लक्स अवशेषों के बोर्ड को एसीटोन जैसे विलायक से साफ करता हूं और इसे चालू करने से पहले बोर्ड को पूरी तरह सूखने देता हूं। एक बार जब बोर्ड का परीक्षण हो जाता है और वह काम करने लगता है, तो मैं तांबे को ऑक्सीकरण से बचाने के लिए स्पष्ट स्प्रे वार्निश का एक कोट लगाता हूं।

अंतिम चरण सॉफ़्टवेयर डाउनलोड और इंस्टॉल करना है। यदि आप Microsoft इंस्टालर संकेतों (...इतालवी में) से भ्रमित हैं तो ये स्क्रीनशॉट (पहला और दूसरा) आपको इसे ठीक करने में मदद करेंगे।

जब आप पहली बार शुरू करते हैं, तो आपको सीरियल पोर्ट नंबर का चयन करना होगा जिससे सर्किट जुड़ा हुआ है, और आप तापमान प्राप्त करने के लिए तैयार होंगे। आपको कामयाबी मिले!

यह काम किस प्रकार करता है?

सर्किट प्रोग्रामर क्लाउडियो लैंकोनेली पोनीप्रोग से लिया गया है। मुख्य घटक डलास सेमीकंडक्टर का DS1621 तापमान सेंसर है। यह एक डिजिटल तापमान सेंसर है, जिसका अर्थ है कि यह तापमान को मापता है और इसे डिजिटल मान (बाइनरी नंबर, यानी शून्य और एक का अनुक्रम, जैसे कंप्यूटर में बाइट्स) में परिवर्तित करता है।

बस एक विनियमित 5V बिजली की आपूर्ति लागू करें और DS1621 IIC (इंटर-इंटीग्रेटेड सर्किट बस, जिसे I2C भी कहा जाता है) सीरियल बस के माध्यम से परिवेश के तापमान को संचारित करने में सक्षम है। यह केवल दो लाइनों: क्लॉक (एससीएल) और डेटा (एसडीए) का उपयोग करके कई चिप्स को एक साथ जोड़ने के लिए फिलिप्स सेमीकंडक्टर्स द्वारा विकसित एक मानक स्थानांतरण योजना है।

बस कैसे काम करती है, इसके बारे में अधिक जानकारी के लिए दस्तावेज़ देखें, लेकिन अभी यह जानना पर्याप्त है कि किसी भी I2C चिप का अपना पता (0 से 127 तक की सीमा में एक संख्या) और कमांड का एक सेट होता है। इस तरह आप कई चिप्स को समानांतर में जोड़ सकते हैं और फिर भी प्रत्येक संदेश को उपयुक्त पते से शुरू करके प्रत्येक के साथ व्यक्तिगत रूप से संवाद करने में सक्षम हो सकते हैं।

फ़ैक्टरी से ही, सभी DS1621 बेस एड्रेस ($40) के साथ आते हैं, लेकिन आप इसे एड्रेस पिन (A0, A1, A2) को क्रमशः 5V या GND से कनेक्ट करके कॉन्फ़िगर कर सकते हैं (तालिका देखें)। इस प्रकार, आप प्रति बस समानांतर में 8 सेंसर आईसी तक कनेक्ट कर सकते हैं, हालांकि आपूर्ति किया गया सॉफ़्टवेयर केवल दो का समर्थन और सारणीबद्ध करता है (आप सॉफ़्टवेयर को बदलकर अधिक सेंसर जोड़ सकते हैं)।

तो हम DS1621 को 5V DC से पावर दे सकते हैं और इसे PC I2C इंटरफ़ेस तारों के माध्यम से SCK और SDA से जोड़ सकते हैं, है ना? दुर्भाग्य से, कंप्यूटर में 5V DC जैक और I2C पोर्ट नहीं हैं, इसलिए हमें उन्हें हैक करना होगा!

हैक #1: COM पोर्ट को फैंटम पावर

एक तापमान सेंसर को संचालित करने के लिए अधिक बिजली की आवश्यकता नहीं होती है, तो आरएस232 पोर्ट पर पहले से ही उपलब्ध सिग्नलों से बिजली "चोरी" करके बिजली की आवश्यकता को खत्म क्यों नहीं किया जाए?
RS232 लाइनों से +12V डायोड D1, D2 के माध्यम से नियामक को प्रेषित किया जाता है, C1 द्वारा फ़िल्टर किया जाता है और LM2936-Z5 पर +5V तक विनियमित किया जाता है। यह एक विशेष नियामक है जो न्यूनतम इनपुट वोल्टेज के साथ काम करने और प्रत्येक एमए की बचत करने में सक्षम है। LM2936 5.2V जितनी कम इनपुट वोल्टेज के साथ विनियमित करने में सक्षम है (अधिकांश सीरियल पोर्ट केवल 6V द्वारा संचालित होते हैं)। तुलनात्मक रूप से, पारंपरिक 78L05 नियामकों को कम से कम 6.7V इनपुट की आवश्यकता होती है और LM2936-Z5 के लिए आवश्यक 100 गुना करंट खींचता है।

हैक #2: COM पोर्ट को I2C बस होने का दिखावा करना।

थर्मामीटर पीसी सॉफ्टवेयर सभी मदरबोर्ड पर उपलब्ध COM पोर्ट के दो पिन के साथ I2C बस के तारों का अनुकरण करता है।

एससीएल लाइन आरटीएस (रिक्वेस्ट टू सेंड, पिन 7) का उपयोग करती है, जबकि एसडीए मूल रूप से सीरियल डीटीआर (डेटा टर्मिनल रेडी, पिन 4) के लिए डिज़ाइन की गई लाइन का उपयोग करती है। ये सिग्नल MSComm ऑब्जेक्ट के DTR और RTS गुणों को सेट करके विज़ुअल बेसिक से उपलब्ध हैं।
आप COM पोर्ट से सीधे DS1621 पर सिग्नल नहीं भेज सकते, क्योंकि वोल्टेज स्तर को अनुकूलित किया जाना चाहिए। EIA-RS232 मानक के अनुसार, अधिकांश कंप्यूटरों में, आउटपुट वोल्टेज +15VDC तक पहुँच जाता है और COM पोर्ट पर -15VDC तक गिर जाता है, इसलिए हमें DS1621 SDA और SCL से कनेक्ट करने से पहले उन्हें 0 से +5VDC तक अधिक सुविधाजनक वोल्टेज तक सीमित करना चाहिए। तार. एक 5.1V जेनर डायोड और एक 4700 सीमित अवरोधक इस उद्देश्य के लिए पर्याप्त हैं।

यदि आप योजनाबद्ध रूप से बारीकी से देखते हैं, तो आप देखेंगे कि एसडीए पिन सीटीएस पिन (क्लियर टू सेंड, पिन 8) से भी जुड़ा हुआ है। तो थर्मामीटर का पीसी सॉफ्टवेयर चिप की प्रतिक्रियाओं को पढ़ने के लिए एसडीए के तर्क स्तर को नियंत्रित कर सकता है, जिससे यह रेखा द्वि-दिशात्मक हो जाती है। हालाँकि सीरियल पोर्ट को सैद्धांतिक रूप से इनपुट से नकारात्मक सिग्नल की आवश्यकता होती है, 0...5Vdc रेंज में सिग्नल पृथ्वी पर लगभग किसी भी कंप्यूटर पर अच्छा काम करते हैं।

सॉफ़्टवेयर

सॉफ़्टवेयर एक इंस्टॉलर (setup.exe) के साथ पूर्व-संकलित आता है, लेकिन प्रोग्रामिंग में रुचि रखने वालों के लिए, स्रोत कोड शामिल है।

मैंने विज़ुअल बेसिक में एक प्रोग्राम लिखा। मैंने इसे सीधे तरीके से किया, जानबूझकर उन अनुकूलन से परहेज किया जो कोड को कम पठनीय बना देगा।
I2C बस फ़ंक्शंस को एक फ़ाइल में समूहीकृत किया गया है जिसे अन्य अनुप्रयोगों के लिए पुन: उपयोग किया जा सकता है। यह सभी बुनियादी I2C बस संचालन के लिए कार्य प्रदान करता है, जैसे बस शुरू करना और रोकना, या एक बाइट भेजना और प्राप्त करना।

मुख्य प्रोग्राम एक फ़ंक्शन, तापमान (चिपैडड्रेस) प्रदान करता है, जो I2C बस को चिप से तापमान प्राप्त करने का निर्देश देता है।
विज़ुअल बेसिक में चिप तापमान को पढ़ने के लिए आपको बस तापमान ($&48) को क्वेरी करना होगा, जहां $ और 48 पहली चिप का पता है, $H49 दूसरी चिप का पता है, और इसी तरह तालिका के अनुसार ऊपर। मेरा प्रोग्राम दो सेंसर का उपयोग करता है, लेकिन इसे 8 चिप्स तक सपोर्ट करने के लिए बदलना इतना कठिन नहीं है।

पहली बार जब आप प्रोग्राम चलाएंगे, तो आपको एक चेतावनी मिलेगी कि कॉन्फ़िगरेशन फ़ाइल मौजूद नहीं है (यह सत्र के अंत में स्वचालित रूप से बनाई जाएगी) और सेटिंग्स डिफ़ॉल्ट होंगी। यदि आपके डिवाइस में बाहरी तापमान, माप के बीच अंतराल, माप की इकाइयों को पढ़ने के लिए यू2 शामिल है और यदि आप फ़ाइल "पीसी_थर्मोमीटर.txt" (एक एएससीआईआई टेक्स्ट फ़ाइल जो आप हो सकते हैं) में तापमान लॉगिंग चाहते हैं तो आप जिस सीरियल (COM) पोर्ट का उपयोग कर रहे हैं उसका चयन करें। प्रोसेसिंग या प्लॉटिंग के लिए एक्सेल में आयात किया गया)।

"न्यूनतम प्रारंभ करें" फ़ील्ड की जांच करें, यदि यह सक्षम है, तो बाद के लॉन्च पर प्रोग्राम डेस्कटॉप पर एक विंडो नहीं खोलेगा, लेकिन टास्कबार पर "तापमान आइकन" प्रदान करते हुए इसे छोटा कर दिया जाएगा। प्रोग्राम का उपयोग करने का यह मेरा पसंदीदा तरीका है।
आइकन पर क्लिक करने पर एक विंडो खुलती है।

रेडियो तत्वों की सूची

पद का नाम प्रकार मज़हब मात्रा टिप्पणीदुकानमेरा नोटपैड
उ1, उ2 तापमान संवेदक

डीएस1621

2 नोटपैड के लिए
उ3 रैखिक नियामक

एलएम2936

1

माइक्रोक्रिकिट डिजिटल इनपुट और आउटपुट के साथ "एक बोतल में" एक थर्मामीटर और थर्मोस्टेट है, जो प्लस या माइनस 0.5 ग्राम की त्रुटि के साथ माप और नियंत्रण की सटीकता की गारंटी देता है। सेल्सियस. यदि DS1621 सेंसर का उपयोग थर्मामीटर के रूप में किया जाता है, तो डेटा को I2C/SMBus सीरियल बस के माध्यम से अतिरिक्त नौ-बिट कोड में कम से कम महत्वपूर्ण बिट सटीकता प्लस या माइनस 0.5 जीआर के साथ संसाधित किया जाना चाहिए। सेल्सियस.

उन अनुप्रयोगों के लिए जिन्हें तापमान नियंत्रित मूल्य के उच्च रिज़ॉल्यूशन की आवश्यकता होती है, 12-बिट रिज़ॉल्यूशन से अधिक प्राप्त करने के लिए अतिरिक्त रजिस्टरों को पढ़ना और सरल अंकगणितीय संचालन करना आवश्यक है (सबसे छोटे बिट की लागत 0.0625 डिग्री सेल्सियस है)। DS1621 चिप में तीन एड्रेसेबल इनपुट हैं, इसलिए एक बस में आठ DS1621 सेंसर कनेक्ट करना संभव है।

थर्मोस्टेट के रूप में DS1621 का उपयोग करते हुए, DS1621 में TH (उच्च तापमान) और TL (कम तापमान) रजिस्टर हैं। यदि वर्तमान तापमान TH स्तर से अधिक हो जाता है, तो सेंसर आउटपुट सक्रिय स्थिति में चला जाएगा और तब तक इसमें रहेगा जब तक कि वर्तमान तापमान TL चिह्न से नीचे नहीं गिर जाता। इस प्रकार, किसी दिए गए हिस्टैरिसीस के साथ नियंत्रण लागू किया जाता है।

DS1621 सेंसर पिन का विवरण

  • एसडीए- I2C बस डेटा आउटपुट।
  • एससीएल- I2C बस घड़ी आउटपुट।
  • दलाल-थर्मोस्टेट आउटपुट.
  • vdd-बिजली उत्पादन प्लस.
  • जीएनडी-बिजली उत्पादन, शून्य।
  • A0..A2 -कम बिट लाइन.

DS1621 सेंसर के संचालन का सिद्धांत

माप का सिद्धांत तापमान में परिवर्तन होने पर दोलन आवृत्ति की अस्थिरता पर आधारित है। इस माप सिद्धांत को लागू करने के लिए, दो जनरेटर को माइक्रोक्रिकिट संरचना में शामिल किया गया है।

उनमें से पहले में उच्च तापमान स्थिरता है। इसकी ऑपरेटिंग आवृत्ति तापमान से मेल खाती है - 55 जीआर। सेल्सियस और वास्तव में नहीं बदलता है. इसके विपरीत, दूसरे जनरेटर की परिचालन आवृत्ति तापमान में परिवर्तन के अनुपात में बदलती है। विशेष काउंटर समान अवधि के लिए आवेगों की गणना करते हैं और अंतर के आधार पर, वर्तमान तापमान की गणना करते हैं, जिसे 9-बिट बाइनरी कोड के रूप में प्रस्तुत किया जाता है।

डेटा को उच्च और निम्न बाइट्स में विभाजित किया गया है। यदि किसी प्रयोजन के लिए पूर्णांक तापमान मान की आवश्यकता है, तो केवल उच्च बाइट का उपयोग किया जाना चाहिए। सबसे कम महत्वपूर्ण बाइट में केवल एक सूचना बिट है - एलएसबी, जो 0.5 जीआर की विसंगति को लागू करता है। सेल्सियस. निम्न बाइट के शेष बिट्स स्थायी रूप से शून्य हैं।

स्थिति रजिस्टर

DS1621 चिप में ऑपरेशन के कई तरीके हैं। इन मोड्स की सेटिंग और नियंत्रण स्टेटस रजिस्टर का उपयोग करके किया जाता है। निम्नलिखित बिट्स मौजूद हैं:

  • हो गया-रूपांतरण समापन ध्वज. रूपांतरण के अंत में सेट करें.
  • THF-उच्च तापमान ध्वज. जब तापमान TH सीमा से ऊपर बढ़ जाए तो सेट करें। फ़्लैग को सॉफ़्टवेयर द्वारा या बिजली बंद करके रीसेट किया जाता है।
  • टीएलएफ-कम तापमान का झंडा. जब तापमान टीएल सीमा से नीचे चला जाए तो सेट करें। फ़्लैग को सॉफ़्टवेयर द्वारा या बिजली बंद करके रीसेट किया जाता है।
  • एनवीबी-सेंसर की गैर-वाष्पशील मेमोरी में डेटा लिखने के लिए ध्वज। एक सेट ध्वज इंगित करता है कि लेखन पूरा नहीं हुआ है। कोशिकाओं पर डेटा लिखने का अनुमानित समय 10 एमएस है।
  • पीओएल-टाउट आउटपुट की ध्रुवीयता का चयन करें। उच्च मान प्रत्यक्ष ध्रुवता को इंगित करता है, कम मान विपरीत ध्रुवता को इंगित करता है। यह बिट गैर-वाष्पशील है.
  • गर्म है-माप चक्र नियंत्रण बिट. एकल माप तब होता है जब इस बिट का तर्क स्तर उच्च होता है। इसका उपयोग आमतौर पर ऊर्जा-बचत प्रणालियों के निर्माण में किया जाता है। इस बिट का निम्न तार्किक स्तर रूपांतरण को निरंतर मोड में निष्पादित करने की अनुमति देता है। यह बिट गैर-वाष्पशील है.

विनिमय आदेश

DS1621 सेंसर के साथ डेटा का आदान-प्रदान विशिष्ट I2C प्रोटोकॉल के अनुसार होता है। सेंसर एक SLAVE डिवाइस के रूप में इसमें भाग लेता है। इसका गुलाम - पता इस तरह दिखता है:

जहां xxx माइक्रो सर्किट की A0-A2 लाइनों की स्थिति है। DS1621 के साथ इंटरैक्ट करने के लिए निम्नलिखित कमांड का उपयोग किया जाता है:

  • 22 घंटे -"रूपांतरण रोकें" - आदेश तापमान रूपांतरण सर्किट के संचालन को समाप्त कर देता है। काम करने के लिए किसी अतिरिक्त डेटा की आवश्यकता नहीं है.
  • आह"तापमान पढ़ना" - कमांड का परिणाम डेटा के दो बाइट्स हैं जिनमें मापा तापमान का मूल्य होता है।
  • A1h-"सेटिंग TH" - थर्मोस्टेट की ऊपरी सीमा का चयन करने के लिए एक आदेश। इस आदेश के बाद, थ्रेशोल्ड मान के दो बाइट्स का स्थानांतरण आवश्यक है।
  • A2h-"सेटिंग टीएल" - थर्मोस्टेट की निचली सीमा का चयन करने के लिए एक कमांड। इस आदेश के बाद, थ्रेशोल्ड मान के दो बाइट्स का स्थानांतरण आवश्यक है।
  • A8h-"तापमान काउंटर पढ़ना"। कमांड में केवल पढ़ने योग्य प्रभाव होता है और काउंटर डेटा को पढ़ने की अनुमति देता है, जिसकी आवृत्ति तापमान पर निर्भर करती है।
  • A9h-"स्थिर काउंटर पढ़ें"। कमांड केवल पढ़ने के लिए मान्य है और काउंटर से डेटा पढ़ने की अनुमति देता है, जिसकी आवृत्ति तापमान पर निर्भर नहीं करती है।
  • एसीएच -कॉन्फ़िगरेशन रजिस्टर. यदि बिट आर के बराबर है, तो कॉन्फ़िगरेशन रजिस्टर लिखा जाता है; यदि डब्ल्यू, तो इसे पढ़ा जाता है।
  • ईईह-"स्टार्ट काउंटर" - तापमान माप शुरू करने का आदेश। कोई अतिरिक्त डेटा की आवश्यकता नहीं है.

मापन सटीकता में सुधार

DS1621 सेंसर में, मापा तापमान की सटीकता को बढ़ाना संभव है। इसके लिए स्थिर एन और तापमान पर निर्भर जनरेटर एन के काउंटर मान उपलब्ध हैं। मापा तापमान मान टी और काउंटरों के मूल्यों को जानकर, आप सूत्र को लागू करके सटीक रीडिंग प्राप्त कर सकते हैं:

टी=टी - 0.25 + (एन-एन)/एन

थर्मोस्टेट मोड DS1621

DS1621 सेंसर में थर्मोस्टेट के रूप में एक ऑपरेटिंग मोड भी है। एक्चुएटर्स को नियंत्रित करने के लिए, एक डिजिटल आउटपुट टाउट है, जो तापमान मान के आधार पर सेट किया जाता है। आउटपुट चालू और बंद स्तर टीएच और टीएल रजिस्टरों में सेट किए जाते हैं, और आउटपुट ध्रुवता को कॉन्फ़िगरेशन रजिस्टर में पीओएल बिट द्वारा चुना जाता है।

टुकड़ा डीएस 1621डलास सेमीकंडक्टर्स द्वारा निर्मित, थर्मामीटर और थर्मोस्टेट के कार्य करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। माइक्रोक्रिकिट की क्षमताएं -55 से +125 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान को मापने की अनुमति देती हैं। तापमान पढ़ने का चरण 0.5 डिग्री है। डीएस 1621 एक इंटरफ़ेस से सुसज्जित है मैं 2सी. थर्मोस्टेट मोड में, स्वायत्त संचालन संभव है।

पिन असाइनमेंट

  • एसडीए- I2C बस डेटा लाइन
  • एससीएल- I2C बस क्लॉक लाइन
  • टाउट- थर्मोस्टेट आउटपुट
  • वीडीडी- सकारात्मक बिजली उत्पादन
  • वीएसएस- नकारात्मक बिजली उत्पादन
  • अ0..अ2- पते के कम से कम महत्वपूर्ण बिट्स बनाने के लिए पंक्तियाँ

संचालन का सिद्धांत

तापमान संवेदकडी.एस.माप के लिए 1621 तापमान परिवर्तन के साथ दोलन आवृत्ति अस्थिरता के सिद्धांत का उपयोग करता है। इसके लिए इसमें दो जेनरेटर शामिल हैं. पहले में उच्च तापमान स्थिरता होती है। इसकी आवृत्ति -55 डिग्री के तापमान से मेल खाती है और व्यावहारिक रूप से परिवर्तन के अधीन नहीं है। इसके विपरीत, दूसरे जनरेटर की आवृत्ति तापमान के अनुपात में भिन्न होती है। विशेष पल्स काउंटर समान समय अंतराल की गणना करते हैं और अंतर के आधार पर तापमान मान की गणना करते हैं। यह 9-बिट बाइनरी मान उपयोगकर्ता के लिए उपलब्ध है। डेटा को उच्च और निम्न बाइट्स में विभाजित किया गया है। यदि पूर्णांक तापमान मान पर्याप्त है, तो केवल उच्च बाइट का उपयोग किया जा सकता है। सबसे कम महत्वपूर्ण बाइट में केवल एक सूचना बिट एलएसबी है, जो 0.5 डिग्री का रिज़ॉल्यूशन प्रदान करता है। निम्न बाइट के शेष बिट हमेशा 0 होते हैं।

DS 1621 चिप में ऑपरेशन के कई तरीके हैं। इन मोड को स्टेटस रजिस्टर का उपयोग करके कॉन्फ़िगर और मॉनिटर किया जाता है। निम्नलिखित बिट्स उपलब्ध हैं:

  • हो गया- रूपांतरण समाप्ति ध्वज। रूपांतरण पूरा होने के बाद सेट करें।
  • THF- उच्च तापमान ध्वज. TH सीमा पार होने पर सेट करें। सॉफ़्टवेयर द्वारा रीसेट करें या बिजली बंद करें।
  • टीएलएफ- कम तापमान का झंडा. इसे थ्रेशोल्ड मान TL से कम तापमान पर सेट किया जाता है। सॉफ़्टवेयर द्वारा रीसेट करें या बिजली बंद करें।
  • एनवीबी- गैर-वाष्पशील मेमोरी में डेटा लिखने के लिए ध्वज। सेट फ़्लैग इंगित करता है कि रिकॉर्ड पूरा नहीं हुआ है। सेल रिकॉर्डिंग का समय लगभग 10 एमएस है।
  • पोल- आउटपुट पोलारिटी टाउट। उच्च मान प्रत्यक्ष ध्रुवता से मेल खाता है, कम मान विपरीत ध्रुवता से मेल खाता है। बिट गैर-वाष्पशील है.
  • गर्म है- माप चक्र का नियंत्रण. जब तर्क उच्च होता है, तो माप एक बार किया जाता है। इस मोड का उपयोग ऊर्जा-बचत प्रणालियों में किया जाता है। बिट लॉजिक कम, निरंतर रूपांतरण सक्षम बनाता है। बिट गैर-वाष्पशील है.

DS1621 के साथ कार्य करना

विनिमय आदेश

DS 1621 के साथ डेटा विनिमय मानक I 2C प्रोटोकॉल के अनुसार किया जाता है। माइक्रोसर्किट इसमें एक स्लेव डिवाइस के रूप में भाग लेता है। DS 1621 का स्लेव पता 1001xxx है, जहां xxx माइक्रोसर्किट की A0-A2 लाइनों की स्थिति है। डीएस 1621 के साथ काम करने के लिए निम्नलिखित कमांड का उपयोग किया जाता है:

  • 22 घंटे- "रूपांतरण रोकें" - आदेश तापमान रूपांतरण सर्किट के संचालन को समाप्त कर देता है। कार्य के लिए अतिरिक्त डेटा की आवश्यकता नहीं है.
  • आह- "तापमान पढ़ें" - कमांड का परिणाम दो बाइट्स डेटा है जिसमें मापा तापमान का मूल्य शामिल है।
  • एक 1 घंटा- "सेटिंग TH" - थर्मोस्टेट संचालन के लिए ऊपरी सीमा निर्धारित करने के लिए एक कमांड। इस कमांड के लिए थ्रेशोल्ड मान के दो बाइट्स के प्रसारण की आवश्यकता होती है।
  • एक 2 घंटे- "सेटिंग टीएल" - थर्मोस्टेट की निचली सीमा निर्धारित करने के लिए एक कमांड। इस कमांड के लिए थ्रेशोल्ड मान के दो बाइट्स के प्रसारण की आवश्यकता होती है।
  • ए8ह- "तापमान काउंटर पढ़ना"। कमांड केवल पढ़ने के लिए है और आपको काउंटर डेटा को पढ़ने की अनुमति देता है, जिसकी आवृत्ति तापमान पर निर्भर करती है।
  • ए9एच- "एक स्थिर काउंटर पढ़ना"। कमांड केवल पढ़ने के लिए है और आपको काउंटर डेटा पढ़ने की अनुमति देता है, जिसकी आवृत्ति तापमान पर निर्भर नहीं करती है।
  • एक सीएच- "कॉन्फ़िगरेशन रजिस्टर"। R/W बिट की स्थिति के आधार पर, कॉन्फ़िगरेशन रजिस्टर लिखा या पढ़ा जाता है। प्रयुक्त डेटा प्रारूप बाइट्स है।
  • ईईह- "स्टार्ट काउंटर" - तापमान माप शुरू करने का आदेश। अतिरिक्त डेटा की आवश्यकता नहीं है.

मापन सटीकता में सुधार

DS1621 तापमान सेंसर बेहतर माप सटीकता की अनुमति देता है। ऐसा करने के लिए, स्थिर एन के काउंटरों और जनरेटर के तापमान-निर्भर एन के मान उपयोगकर्ता के लिए उपलब्ध हैं। मापा तापमान मान टी और काउंटरों के मूल्यों को जानकर, आप सूत्र का उपयोग कर सकते हैं:

टी=टी - 0.25 + (एन-एन)/एन

आवश्यक सुधार निर्धारित करने के लिए सेंसर को कैलिब्रेट करना भी वांछनीय है। नियंत्रक में इन सुधारों को ध्यान में रखा जाना चाहिए।

थर्मोस्टेट मोड

डीएस 1621 चिप थर्मोस्टेट मोड में काम कर सकती है। ऐसा करने के लिए, एक आउटपुट टाउट है, जो तापमान मान के आधार पर सेट किया गया है। आउटपुट ऑन और ऑफ थ्रेशोल्ड TH और TL रजिस्टरों में मानों द्वारा निर्धारित किए जाते हैं। आउटपुट ध्रुवीयता कॉन्फ़िगरेशन रजिस्टर में पीओएल बिट द्वारा निर्धारित की जाती है।





डिवाइस सरल है, बिना अंशांकन और माइक्रोकंट्रोलर के।

यह अविश्वसनीय रूप से सरल थर्मामीटर किसी भी उपलब्ध सीरियल पोर्ट से जुड़ता है। किसी प्रोग्रामयोग्य घटक या माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग नहीं किया जाता है। अंशांकन के बिना माप सटीकता 0.5°C तक है। यह इतना सस्ता है कि मैंने अपने द्वारा उपयोग किए जाने वाले प्रत्येक कंप्यूटर के लिए एक बनाया है। विंडोज़ टास्कबार पर तापमान होना इतना अच्छा है कि कई दोस्तों ने मुझसे ऐसा उपकरण बनाने के लिए कहा!

अपने लिए एक सटीक थर्मामीटर बनाएं

डीयह प्रोजेक्ट शुरुआती लोगों के लिए काफी आसान है, केवल विभिन्न कंप्यूटरों पर सीरियल पोर्ट की हार्डवेयर असंगतता से जुड़ी कठिनाइयां हो सकती हैं। एकल सेंसर संस्करण में केवल एक सेंसर चिप, एक वोल्टेज नियामक और कुछ डायोड और प्रतिरोधक की आवश्यकता होती है। इसे करें और IIC बस के रहस्यों को जानें, केवल दो प्रतिरोधकों और कुछ जेनर डायोड का उपयोग करके IIC बस को कैसे कार्यान्वित करें, विज़ुअल बेसिक का उपयोग करके सीरियल पोर्ट पर इसे कैसे नियंत्रित करें। उपयोग किए गए घटक रेडियो ऑनलाइन स्टोर पर आसानी से उपलब्ध हैं।

विशेषताएँ:

तापमान विंडोज़ टास्कबार और उसके बाहर दोनों जगह प्रदर्शित होता है (चित्र देखें)।

किसी भी निःशुल्क पीसी COM पोर्ट में स्थापित।

मापने की सीमा -20…+125°C (-4…257°F).

बुनियादी सटीकता और रिज़ॉल्यूशन 0.5°C।

सेल्सियस (डिग्री सेल्सियस) और फ़ारेनहाइट (डिग्री फ़ारेनहाइट) पैमाने।

डेटा आसानी से पढ़ने योग्य टेक्स्ट फ़ाइल (एक्सेल के लिए अच्छा) में लिखा जाता है।

नमूना दर 1, 5, 30 या 60 सेकंड।

एक या दो तापमान सेंसर (8 तक विस्तार योग्य)

COM पोर्ट द्वारा संचालित, किसी बाहरी शक्ति की आवश्यकता नहीं।

करना आसान है, कोई विदेशी सॉफ़्टवेयर और हार्डवेयर भाग नहीं।

अंशांकन की आवश्यकता नहीं है.

पीसी थर्मामीटर बनाना आसान है। मैं सतह माउंट तत्वों वाले संस्करण का विस्तार से वर्णन करूंगा। जो लोग सोल्डरिंग छोटे एसएमटी तत्वों से अपरिचित हैं, उन्हें यह जानकर खुशी होगी कि एक लीड बोर्ड भी उपलब्ध है।

सबसे पहले आपको बोर्डों को छोड़कर सभी तत्वों को इकट्ठा करना होगा। यहां तत्वों की सूची दी गई है:

संख्या प्रकार विवरण
उ1, उ2 डीएस1621 या डीएस1631 डिजिटल तापमान सेंसर

प्लास्टिक केस SO8 (SMD) या DIP (आउटपुट)

उ3 LM2936Z-5.0 अल्ट्रा लो लॉस वोल्टेज रेगुलेटर, TO92 पैकेज (दोनों संस्करणों में)
डी1, डी2 एलएल4148 छोटा स्विचिंग डायोड (जैसे 1N4148)
डीजेड1, डीजेड2 MMSZ5V1 जेनर डायोड 5.1V 0.5W।
सी1, सी2 47uF/16V विद्युत - अपघटनी संधारित्र
सी3, सी4 100nF कम वोल्टेज सिरेमिक कैपेसिटर (एसएमडी 1206)
आर1, आर2 4700 ओम 5% अवरोधक 0.25W (SMD 1206)
कॉम डीबी9एफ 9-पिन महिला कनेक्टर, सीधा (एसएमडी) या कोणीय (पुल-आउट)

यह इकट्ठे एसएमटी बोर्ड का एक बड़ा दृश्य है (छोटा बोर्ड एक दूरस्थ तापमान सेंसर है)।

एक बार जब मैंने सभी तत्वों को एकत्र कर लिया, तो मैंने उसके सापेक्ष सभी तत्वों के आयामों की जांच करने के लिए बोर्ड को उसके वास्तविक आकार में मुद्रित किया। यदि तत्व बहुत बड़ा या छोटा है, तो मैं काम शुरू करने से पहले बोर्ड को ठीक कर सकता हूं या उपयुक्त तत्व की तलाश कर सकता हूं।

सभी तत्वों की जाँच के बाद, मैं भुगतान करता हूँ। चूंकि यह एक तरफा है, इसलिए आप इसे आसानी से खुद ही उकेर सकते हैं। यहां वर्णित विधि के अनुसार इसमें एक घंटे से भी कम समय लगता है और किसी विशेष सामग्री की आवश्यकता नहीं होती है।

अच्छी नक़्क़ाशी और सोल्डरिंग के लिए बोर्ड बेदाग साफ़ (ऑक्सीकरण और उंगलियों के निशान से मुक्त) होना चाहिए। चमकने के लिए इसे मुलायम अपघर्षक (किचन वॉशक्लॉथ, स्टील वूल और यहां तक ​​कि एक ऑफिस इरेज़र) से पोंछ लें। मुद्रण से पहले बोर्ड को मिरर करना न भूलें! मुझे एसएमटी बोर्ड पसंद हैं क्योंकि सोल्डरिंग से पहले ड्रिल करने के लिए ज्यादा कठिन छेद नहीं होते हैं।

टांका लगाने के लिए एक पतली नोक, तेज चिमटी और एक स्थिर हाथ वाले टांका लगाने वाले लोहे की आवश्यकता होती है। सोल्डरिंग करते समय मैं बोर्ड को टेबल पर लगा देता हूँ। मैं वास्तव में इसे प्रिंटआउट के साथ जोड़ रहा हूं ताकि सोल्डरिंग के दौरान जांच करना आसान हो सके।

तत्वों को गलती से मिश्रित न करने के लिए, उन्हें आवश्यकता होने तक उनकी मूल पैकेजिंग में रखें। मेरा सुझाव है कि आप छोटी वस्तुओं (प्रतिरोधकों, डायोड...) से शुरू करें और बड़ी वस्तुओं (इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर) पर समाप्त करें, लंबी वस्तुओं से छोटी वस्तुओं तक पहुंचना मुश्किल हो सकता है।

बहुत अधिक सोल्डर न लगाएं, और सावधान रहें कि घटकों (विशेषकर डायोड और आईसी) को ज़्यादा गरम न करें। यदि आवश्यक हो, तो तत्व को ठंडा होने दें। अधिकांश तत्व ध्रुवीय हैं, इसलिए सावधान रहें कि उनका मिश्रण न हो। डायोड (K) के कैथोड को एक काली रिंग से चिह्नित किया जाता है, इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर के नकारात्मक टर्मिनल को एक काली पट्टी से चिह्नित किया जाता है। यदि आप टैंटलम कैपेसिटर का उपयोग करना पसंद करते हैं, तो याद रखें कि उनके निशान उलटे हैं, और काली पट्टी सकारात्मक टर्मिनल को इंगित करती है!

फ़ोटो पर नज़र रखें और जब तक आप सुनिश्चित न हो जाएं कि कोई अंतर नहीं है तब तक दोबारा जांच करते रहें।

जिन लोगों को एसएमटी सोल्डरिंग का कोई अनुभव नहीं है, वे सेंसर आईसी को सोल्डरिंग करने के बारे में चिंतित हो सकते हैं।

मैं प्रत्येक सोल्डरिंग बिंदु से पहले सोल्डरिंग आयरन की नोक को साफ करता हूं, और जितना संभव हो उतना कम सोल्डर लगाने के लिए बहुत महीन सोल्डर का उपयोग करता हूं। मैं केवल पिन 1 के लिए निर्दिष्ट पैड पर थोड़ी मात्रा में सोल्डर लगाता हूं।

मैं चिप को बोर्ड पर रखता हूं, और जब इसकी लीड पैड के साथ संरेखित हो जाती है, तो मैं टिप को साफ करता हूं और पिन 1 को तब तक गर्म करता हूं जब तक कि यह सोल्डर न हो जाए। मैं जांचता हूं कि चिप अभी भी ठीक से स्थित है (सभी पिन उनके संबंधित पैड पर केंद्रित हैं)। यदि यह हिल गया है, तो मैं पिन 1 को गर्म करता हूं और इसे हिलाता हूं, या मैं अभी भी बाकी पिनों को सोल्डर करता हूं, टिप को साफ करता हूं और थोड़ा सोल्डर का उपयोग करता हूं। अंतिम चरण सोल्डर पिन 1 है, शुरुआत में बहुत कम सोल्डर के साथ सोल्डर किया जाता है।

LM2936Z5 वोल्टेज रेगुलेटर को सोल्डरिंग के लिए विशेष तैयारी की आवश्यकता होती है। मेरे पास छेद थे लेकिन मैं इसे बोर्ड के एसएमटी पक्ष पर सोल्डर करना चाहता था। चित्र दिखाता है कि संपर्कों को कैसे मोड़ना और छोटा करना है।

मुद्रित सर्किट बोर्ड को सीरियल पोर्ट कनेक्टर के पिनों के बीच फिट करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह सोल्डरिंग का अंतिम भाग है। पीसीबी के विपरीत दिशा में पिन 7 और 8 को सोल्डर करना न भूलें।

मैं आमतौर पर फ्लक्स अवशेषों के बोर्ड को एसीटोन जैसे विलायक से साफ करता हूं और इसे चालू करने से पहले बोर्ड को पूरी तरह सूखने देता हूं। एक बार जब बोर्ड का परीक्षण हो जाता है और वह काम करने लगता है, तो मैं तांबे को ऑक्सीकरण से बचाने के लिए स्पष्ट स्प्रे वार्निश का एक कोट लगाता हूं।

अंतिम चरण सॉफ़्टवेयर डाउनलोड और इंस्टॉल करना है। यदि आप Microsoft इंस्टालर संकेतों (...इतालवी में) से भ्रमित हैं तो ये स्क्रीनशॉट (पहला और दूसरा) आपको इसे ठीक करने में मदद करेंगे।

जब आप पहली बार शुरू करते हैं, तो आपको सीरियल पोर्ट नंबर का चयन करना होगा जिससे सर्किट जुड़ा हुआ है, और आप तापमान प्राप्त करने के लिए तैयार होंगे। आपको कामयाबी मिले!

यह काम किस प्रकार करता है?

सर्किट प्रोग्रामर क्लाउडियो लैंकोनेली पोनीप्रोग से लिया गया है। मुख्य घटक डलास सेमीकंडक्टर का DS1621 तापमान सेंसर है। यह एक डिजिटल तापमान सेंसर है, जिसका अर्थ है कि यह तापमान को मापता है और इसे डिजिटल मान (बाइनरी नंबर, यानी शून्य और एक का अनुक्रम, जैसे कंप्यूटर में बाइट्स) में परिवर्तित करता है।

बस एक विनियमित 5V बिजली की आपूर्ति लागू करें और DS1621 IIC (इंटर-इंटीग्रेटेड सर्किट बस, जिसे I2C भी कहा जाता है) सीरियल बस के माध्यम से परिवेश के तापमान को संचारित करने में सक्षम है। यह केवल दो लाइनों: क्लॉक (एससीएल) और डेटा (एसडीए) का उपयोग करके कई चिप्स को एक साथ जोड़ने के लिए फिलिप्स सेमीकंडक्टर्स द्वारा विकसित एक मानक स्थानांतरण योजना है।

बस कैसे काम करती है, इसके बारे में अधिक जानकारी के लिए दस्तावेज़ देखें, लेकिन अभी यह जानना पर्याप्त है कि किसी भी I2C चिप का अपना पता (0 से 127 तक की सीमा में एक संख्या) और कमांड का एक सेट होता है। इस तरह आप कई चिप्स को समानांतर में जोड़ सकते हैं और फिर भी प्रत्येक संदेश को उपयुक्त पते से शुरू करके प्रत्येक के साथ व्यक्तिगत रूप से संवाद करने में सक्षम हो सकते हैं।

फ़ैक्टरी से ही, सभी DS1621 बेस एड्रेस ($40) के साथ आते हैं, लेकिन आप इसे एड्रेस पिन (A0, A1, A2) को क्रमशः 5V या GND से कनेक्ट करके कॉन्फ़िगर कर सकते हैं (तालिका देखें)। इस प्रकार, आप प्रति बस समानांतर में 8 सेंसर आईसी तक कनेक्ट कर सकते हैं, हालांकि आपूर्ति किया गया सॉफ़्टवेयर केवल दो का समर्थन और सारणीबद्ध करता है (आप सॉफ़्टवेयर को बदलकर अधिक सेंसर जोड़ सकते हैं)।

तो हम DS1621 को 5V DC से पावर दे सकते हैं और इसे PC I2C इंटरफ़ेस तारों के माध्यम से SCK और SDA से जोड़ सकते हैं, है ना? दुर्भाग्य से, कंप्यूटर में 5V DC जैक और I2C पोर्ट नहीं हैं, इसलिए हमें उन्हें हैक करना होगा!

हैक #1: COM पोर्ट को फैंटम पावर

एक तापमान सेंसर को संचालित करने के लिए अधिक बिजली की आवश्यकता नहीं होती है, तो आरएस232 पोर्ट पर पहले से ही उपलब्ध सिग्नलों से बिजली "चोरी" करके बिजली की आवश्यकता को खत्म क्यों नहीं किया जाए?

RS232 लाइनों से 12V डायोड D1, D2 के माध्यम से नियामक को प्रेषित किया जाता है, C1 द्वारा फ़िल्टर किया जाता है और LM2936-Z5 पर + 5V तक विनियमित किया जाता है। यह एक विशेष नियामक है जो न्यूनतम इनपुट वोल्टेज के साथ काम करने और प्रत्येक एमए की बचत करने में सक्षम है। LM2936 5.2V जितनी कम इनपुट वोल्टेज के साथ विनियमित करने में सक्षम है (अधिकांश सीरियल पोर्ट केवल 6V द्वारा संचालित होते हैं)। तुलनात्मक रूप से, पारंपरिक 78L05 नियामकों को कम से कम 6.7V इनपुट की आवश्यकता होती है और LM2936-Z5 के लिए आवश्यक 100 गुना करंट खींचता है।

हैक #2: COM पोर्ट को I2C बस होने का दिखावा करना।

थर्मामीटर पीसी सॉफ्टवेयर सभी मदरबोर्ड पर उपलब्ध COM पोर्ट के दो पिन के साथ I2C बस के तारों का अनुकरण करता है।

एससीएल लाइन आरटीएस (रिक्वेस्ट टू सेंड, पिन 7) का उपयोग करती है, जबकि एसडीए मूल रूप से सीरियल डीटीआर (डेटा टर्मिनल रेडी, पिन 4) के लिए डिज़ाइन की गई लाइन का उपयोग करती है। ये सिग्नल MSComm ऑब्जेक्ट के DTR और RTS गुणों को सेट करके विज़ुअल बेसिक से उपलब्ध हैं।

आप COM पोर्ट से सीधे DS1621 पर सिग्नल नहीं भेज सकते, क्योंकि वोल्टेज स्तर को अनुकूलित किया जाना चाहिए। EIA-RS232 मानक के अनुसार, अधिकांश कंप्यूटरों में, आउटपुट वोल्टेज +15VDC तक पहुँच जाता है और COM पोर्ट पर -15VDC तक गिर जाता है, इसलिए हमें DS1621 SDA और SCL से कनेक्ट करने से पहले उन्हें 0 से +5VDC तक अधिक सुविधाजनक वोल्टेज तक सीमित करना चाहिए। तार. एक 5.1V जेनर डायोड और एक 4700 सीमित अवरोधक इस उद्देश्य के लिए पर्याप्त हैं।

यदि आप योजनाबद्ध रूप से बारीकी से देखते हैं, तो आप देखेंगे कि एसडीए पिन सीटीएस पिन (क्लियर टू सेंड, पिन 8) से भी जुड़ा हुआ है। तो थर्मामीटर का पीसी सॉफ्टवेयर चिप की प्रतिक्रियाओं को पढ़ने के लिए एसडीए के तर्क स्तर को नियंत्रित कर सकता है, जिससे यह रेखा द्वि-दिशात्मक हो जाती है। हालाँकि सीरियल पोर्ट को सैद्धांतिक रूप से एक नकारात्मक इनपुट सिग्नल की आवश्यकता होती है, 0...5VDC रेंज में सिग्नल पृथ्वी पर लगभग किसी भी कंप्यूटर पर अच्छा काम करते हैं।

सॉफ़्टवेयर

सॉफ़्टवेयर एक इंस्टॉलर (setup.exe) के साथ पूर्व-संकलित आता है, लेकिन प्रोग्रामिंग में रुचि रखने वालों के लिए, स्रोत कोड शामिल है।

मैंने विज़ुअल बेसिक में एक प्रोग्राम लिखा। मैंने इसे सीधे तरीके से किया, जानबूझकर उन अनुकूलन से परहेज किया जो कोड को कम पठनीय बना देगा।

I2C बस फ़ंक्शंस को एक फ़ाइल में समूहीकृत किया गया है जिसे अन्य अनुप्रयोगों के लिए पुन: उपयोग किया जा सकता है। यह सभी बुनियादी I2C बस संचालन के लिए कार्य प्रदान करता है, जैसे बस शुरू करना और रोकना, या एक बाइट भेजना और प्राप्त करना।

मुख्य प्रोग्राम एक फ़ंक्शन, तापमान (चिपैडड्रेस) प्रदान करता है, जो I2C बस को चिप से तापमान प्राप्त करने का निर्देश देता है।

विज़ुअल बेसिक में चिप तापमान को पढ़ने के लिए आपको बस तापमान ($&48) को क्वेरी करना होगा, जहां $ और 48 पहली चिप का पता है, $H49 दूसरी चिप का पता है, और इसी तरह तालिका के अनुसार ऊपर। मेरा प्रोग्राम दो सेंसर का उपयोग करता है, लेकिन इसे 8 चिप्स तक सपोर्ट करने के लिए बदलना इतना कठिन नहीं है।

पहली बार जब आप प्रोग्राम चलाएंगे, तो आपको एक चेतावनी मिलेगी कि कॉन्फ़िगरेशन फ़ाइल मौजूद नहीं है (यह सत्र के अंत में स्वचालित रूप से बनाई जाएगी) और सेटिंग्स डिफ़ॉल्ट होंगी। यदि आपके डिवाइस में बाहरी तापमान, माप के बीच अंतराल, माप की इकाइयों को पढ़ने के लिए यू2 शामिल है और यदि आप फ़ाइल "पीसी_थर्मोमीटर.txt" (एक एएससीआईआई टेक्स्ट फ़ाइल जो आप हो सकते हैं) में तापमान लॉगिंग चाहते हैं तो आप जिस सीरियल (COM) पोर्ट का उपयोग कर रहे हैं उसका चयन करें। प्रोसेसिंग या प्लॉटिंग के लिए एक्सेल में आयात किया गया)।

"न्यूनतम प्रारंभ करें" फ़ील्ड की जांच करें, यदि यह सक्षम है, तो बाद के लॉन्च पर प्रोग्राम डेस्कटॉप पर एक विंडो नहीं खोलेगा, लेकिन टास्कबार पर "तापमान आइकन" प्रदान करते हुए इसे छोटा कर दिया जाएगा। प्रोग्राम का उपयोग करने का यह मेरा पसंदीदा तरीका है।

आइकन पर क्लिक करने पर एक विंडो खुलती है।

प्रोजेक्ट के लिए फ़ाइलें डाउनलोड करें

अंग्रेजी में मूल लेख (अनुवाद: अलेक्जेंडर कास्यानोव cxem.net साइट के लिए)