Барометр на микроконтроллере: Барометр на AVR

Содержание

РадиоКот :: Простой барометр/термометр на МК.

Простой барометр/термометр на МК.

Всем привет!

Во первых хочу поздравить Кота с днем рождения! Процветать!

Теперь к статье.

"Простой барометр/термометр на МК"

Данная конструкция была разработана по просьбе моего друга - любителя автомобильных путешествий и offroad. Им (другу и сотоварищам) в походах уж очень хочется знать в какую сторону и с какой скоростью меняется атмосферное давление, дабы попытаться понять, что будет с погодой. Он выбрал недорогой индикатор ME-GLCD128x64 представленный на фото:

Устройство собрано на двусторонней ПП, изготовленной методом ЛУТ:

 

Микроконтроллер был выбран ATMega32 в дип корпусе по причинам: он у меня был, найти другое применение такому большому корпусу (DIP40) я не смог, т.к. в последнее время делаю практически все на SMD.

Датчик давления фирмы HopeRF - HP03M, общающийся с МК по протоколу TWI. Датчики температуры DS18S20 фирмы Maxim.

Часы реального времени были выбраны на микросхеме M41T81 по причинам: наличие коррекции времени и наличие Timekeeper - позволяющего читать текущее время без потерь тактов основного счетчика.

В качестве источника питания решено использовать автомобильный адаптер USB - он выдает 5В при токе до 0.5А. В связи с тем, что при старте двигателя "провалы" в бортовой сети авто довольно большие, то была необходима схема аварийной записи текущих значений в eeprom. Для этого используется развязка питания МК и остальной схемы. Питание МК поддерживается конденсатором 1000 мкф, которого, как показали испытания, достаточно (более чем в два раза) для того, что-бы МК успел записать 6 байт текущих значений датчиков в eeprom. Контроль наличия питания и цепь сброса МК обеспечивают два супервизора питания. Первый следит за напряжением на входе схемы и при пропадании питания выдает лог.0 на int0, тем самым запуская процедуру сохранения. Второй обеспечивает "жесткий" сброс самого МК при понижении его питания - для исклю

Цифровая комнатная метеостанция - Автоматика для дома - Умный дом

Владимир Макаров.

(хроно-термо-гигро-барометр)

Как поется в известной песне «Главней всего погода в доме…». Конечно автор под погодой имел ввиду душевное состояние супругов живущих под одной крышей. Но если подходить к этой фразе буквально, то она о том, что под крышей кроме душевного должен быть и климатический комфорт. Предлагаемое устройство обеспечивает измерение и отображение на светодиодном индикаторе температуры и относительной влажности воздуха в помещении, значения атмосферного давления и текущего времени.

Станция снабжена датчиком движения, который включает ее при появлении человека в зоне действия датчика. Этот режим позволяет экономить потребляемую энергию и использовать в качестве источника питания гальванические батареи. Кроме того, этот режим удобно использовать в спальне - выключенный дисплей станции не будет раздражать своим свечением. В этом случае для включения станции будет достаточно выполнить движение рукой или ногой.

Внешний вид станции показан на рисунках (Рисунок 1 и Рисунок 2).

Рисунок 1.
Внешний вид станции

Рисунок 2.
Внешний вид станции (обратная сторона)

Видео с демонстрацией работы станции представлено ниже:


 

Электрическая схема.

Схема электрическая принципиальная представлена на рисунке 3.

Рисунок 3.
Схема электрическая принципиальная.

Станция собрана на микроконтроллере ATmega8. Цепочка R1С1 обеспечивает начальный сброс (Reset) микроконтроллера при включении. Предусмотрено внутрисхемное программирование МК через разъем XP3 «SPI программатор».
Фьюзы МК ATmega8: HIGH=0xD9, LOW=0xE4.

В качестве дисплея используется четырех-разрядный 7-сегментный индикатор типа CL5642BN c общим анодом и двухточечным («:») разделителем часов и минут. Катоды сегментов индикатора подключены к МК через ограничительные резисторы. МК обеспечивает динамическую индикацию поочередно включая транзисторные ключи VT3…VT6.

Хронометр собран на микросхеме DS1307 по штатной схеме включения. Точность хода часов обеспечивается кварцевым резонатором Y1 с частотой 32768Гц. При отсутствии основного питания (5 Вольт) непрерывность хода часов обеспечивается резервным источником питания на гальваническом элементе CR2032 (3 Вольта). Взаимодействие МК с микросхемой DS1307 осуществляется по шине TWI (I2C). Линии шины TWI «подтянуты» к питанию VCC2 резисторами R20, R21. Установка часов и минут обеспечивается кнопками SA1 («Часы+»), SA2 («Минуты+»), SA3 («Установка»). При этом необходимо в момент начала цикла отображения данных на дисплее нажать и удерживать кнопку «Установка». Нажатием или нажатием с удержанием кнопок «Часы+» или «Минуты+» устанавливается время хронометра. При отпускании кнопки «Установка» в микросхему DS1307 в соответствующие ячейки запишутся значения часов и минут, отображенные на дисплее, а в ячейку секунд запишется значение 0. Таким образом можно точно синхронизировать время с внешними эталонными источниками точного времени (например, от вещательных радиостанций или телевидения).

К шине TWI также подключена плата барометра BMP180. Программа устройства считывает калибровочные коэффициенты, устанавливаемые производителем, и учитывает их при расчете атмосферного давления.

Измерение температуры осуществляется датчиком DHT11. МК управляет датчиком по последовательному однопроводному двунаправленному интерфейсу. Линия интерфейса «подтянута» к питанию VCC2 резистором R19.

Для экономного расходования энергии батарей микроконтроллер большую часть своего времени пребывает в состоянии глубокого сна («power-down»). При этом МК перед засыпанием обесточивает все измерительные датчики, подключенные к VCC2 (хронометр, датчик атмосферного давления, датчик влажности и температуры). Обесточивание датчиков обеспечивается ключами на транзисторах VT1 и VT2.

Для пробуждения МК в схему станции включен датчик движения HC-SR501. Его задача – вывести МК из состояния сна. При срабатывании датчик посылает сигнал МК, который пробуждается сам и подает питание VCC2 на периферийные датчики (хронометр, датчик атмосферного давления, датчик влажности и температуры). Ключ на транзисторе VT7 обеспечивает инверсию сигнала датчика движения для согласования с МК. Переключатель «Движение» позволяет отключить датчик движения, для еще большей экономии энергии батарей. В этом случае альтернативную команду на пробуждение МК можно подать нажатием кнопки «Установка».

Питание станции осуществляется от двух альтернативных типов источников: от трех батарей типа АА или от сетевого источника питания 5 Вольт по шине USB. Для переключения между источниками питания необходимо установить переключатель «Питание» в одно из положений: «USB» или «Батарея». При питании от батарей ток потребления станции в режиме сна составляет не более 200мкА, что при емкости батареи 2000мАч соответствует 10000 часам (более одного года) непрерывной работы.

При выборе сетевого источника питания следует учитывать, что пиковый ток потребления станции (во время измерения и при включенном дисплее) не превышает 100мА. Поэтому можно использовать практически любое зарядное устройство.

При питании от шины USB иногда целесообразно обеспечить постоянное измерение значений датчиками и отображение данных на дисплее. Для этого необходимо установить переключатель «Дисплей» в положение «Вкл». В этом случае МК не будет переводится в состояние сна.

 

Печатные платы.

Печатные платы разработаны в программе Dip Trace. Они выполнены на одностороннем фольгированном стеклотекстолите. Расположение деталей на основной печатной плате показано на рисунке (Рисунок 4). На рисунке перемычки со стороны монтажа выделены цветными ломаными линиями. Печатная плата со стороны дорожек показана на рисунке (Рисунок 5).

Рисунок 4.
Печатная плата (вид со стороны радиодеталей).

Рисунок 5.
Печатная плата (вид снизу, зеркальное отображение).

 

Кнопки и переключатели пульта управления станцией установлены на отдельной печатной плате (Рисунок 6 и Рисунок 7).

Рисунок 6.
Печатная плата Пульта управления (вид сверху).

Рисунок 7.
Печатная плата Пульта управления (вид со стороны дорожек).

 

Гнездо для подключения USB кабеля установлено на отдельной плате, купленной на AliExpress (Рисунок 8).

Рисунок 8.
Плата с гнездом USB.

 

Монтаж.

Станция смонтирована в корпусе универсальной коробки для кабельных каналов «Промрукав» - IP42; 400V; полистирол ГОСТ Р 50827.1-2009 ТУ 3464-001-97341529-2012 Артикул 40-0460.

На передней стороне корпуса прорезаны окна для дисплея и датчика движения. На тыльной стороне корпуса размещен датчик влажности и температуры DHT11, кнопки и переключатели пульта управления.

Батарея питания – три элемента AA 1.5 Вольт каждый размещены в специализированном держателе – «кроватке» .

Размещение радиодеталей на печатной плате показан на рисунке (Рисунок 9).

Рисунок 9.
Внешний вид размещения деталей на плате.

 

Архив к статье «CTBH.rar» содержит:

     1.   Папку CTBH – файлы проекта на Си в среде Atmel Studio 7.
     2.   CTBH.dch – схема электрическая принципиальная в формате Dip Trace.
     3.   CTBH.dip – печатная плата устройства в формате Dip Trace.
     4.   CTBH_Buttons.dip – печатная плата Пульта управления в формате Dip Trace.
     5.   CTBH.hex – загрузочный файл для МК.

Удачи Вам в творчестве и всего наилучшего!

Скачать архив.

 

инструкция, схемы и примеры использования [Амперка / Вики]

Используйте барометр для определения атмосферного давления, высоты над уровнем моря и температуры окружающей среды.

Видеообзор

Барометр в обзоре IMU-модуля.

Пример работы для Arduino и XOD

В качестве мозга для считывания показаний с датчика рассмотрим платформу из серии Arduino, например, Uno.

На аппаратном уровне инерционный модуль общается с управляющей электроникой по шине I²C. Но не переживайте о битах и байтах: используйте библиотеку TroykaIMU и на выходе получите готовы данные.

Схема устройства

Вывод данных

В качестве примера выведем в Serial-порт атмосферное давление, высоту над уровнем моря и температуру окружающей среды.

barometer-read-data.ino
// Библиотека для работы с модулями IMU
#include <TroykaIMU.h>
 
// Создаём объект для работы с акселерометром
Barometer barometer;
 
void setup() {
    // Открываем Serial-порт
    Serial.begin(9600);
    // Выводим сообщение о начале инициализации
    Serial.println("Barometer begin");
    // Инициализируем барометр
    barometer.begin();
    // Выводим сообщение об удачной инициализации
    Serial.println("Initialization completed");
}
 
void loop() {
    // Создаём переменную для значения атмосферного давления в Паскалях
    float pressurePascals = barometer.readPressurePascals();
    // Создаём переменную для значения атмосферного давления в мм рт.ст.
    float pressureMillimetersHg = barometer.readPressureMillimetersHg();
    // Создаём переменную для значения высоты над уровнем море
    float altitude = barometer.readAltitude();
    // Создаём переменную для значения температуры окружающей среды
    float temperature = barometer.readTemperatureC();
 
    // Вывод данных в Serial-порт
    Serial.print("Pressure: ");
    Serial.print(pressurePascals);
    Serial.print(" Pa\t");
    Serial.print(pressureMillimetersHg);
    Serial.print(" mmHg\t");
    Serial.print("Height: ");
    Serial.print(altitude);
    Serial.print(" m \t");
    Serial.print("Temperature: ");
    Serial.print(temperature);
    Serial.println(" C");
    delay(100);
}

Пример для Espruino

В качестве мозга для считывания показаний с датчика рассмотрим платформы из серии Espruino, например, Iskra JS.

Схема устройства

Вывод данных

В качестве примера выведем в консоль атмосферное давление, высоту над уровнем моря и температуру окружающей среды.

barometer-read-data.js
 

Пример для Raspberry Pi

В качестве мозга для считывания показаний с датчика рассмотрим одноплатные компьютеры Raspberry Pi, например, Raspberry Pi 4.

Схема устройства

Подключите барометр к пинам SDA и SCL шины I²C компьютера Raspberry Pi.

Для быстрой сборки и отладки устройства возьмите плату расширения Troyka Cap, которая надевается сверху на малину методом бутерброда.

Программная настройка

Вывод данных

А написать пример кода для Raspberry Pi оставим вам домашним заданием.

Элементы платы

Барометр на LPS25HB

Барометр выполнен на чипе LPS25HB по технологии MEMS от компании STMicroelectronics. Адрес устройства по умолчанию равен 0x5С, но может быть изменен на 0x5D. Подробности читайте в разделе смена адреса модуля.

Регулятор напряжения

Линейный понижающий регулятор напряжения NCP698SQ33T1G обеспечивает питание MEMS-чипа и других компонентов сенсора. Диапазон входного напряжения от 3,3 до 5 вольт. Выходное напряжение 3,3 В с максимальным выходным током 150 мА.

Преобразователь логических уровней

Преобразователь логических уровней PCA9306DCT необходим для сопряжения датчика с разными напряжениями логических уровней от 3,3 до 5 вольт. Другими словами сенсор совместим как с 3,3 вольтовыми платами, например, Raspberry Pi, так и с 5 вольтовыми — Arduino Uno.

Troyka-контакты

Датчик подключается к управляющей электронике через две группы Troyka-контактов:

  • Питание (V) — соедините с рабочим напряжением микроконтроллера.

  • Земля (G) — соедините с землёй микроконтроллера.

  • Сигнальный (D) — пин данных шины I²C. Подключите к пину SDA микроконтроллера.

  • Сигнальный (C) — пин тактирования шины I²C. Подключите к пину SCL микроконтроллера.

Смена адреса модуля

Иногда в проекте необходимо использовать несколько барометров. Для этого на модуле предусмотрены контактная площадка. Для смена адреса капните каплей припоя на отведённую контактную площадку.

Модуль Адрес без перемычки Адрес с перемычкой
Барометр 0x5С 0x5D

Принципиальная и монтажная схемы

Габаритный чертёж

Характеристики

  • MEMS-датчик: барометр LPS25HB

  • Интерфейс: I²C

  • I²C-адрес:

  • Максимальная чувствительность: 2,4×10-4 мбар

  • Диапазон измерений: 260–1260 мбар

  • Напряжение питания: 3,3–5 В

  • Потребляемый ток: до 10 мА

  • Размеры: 25,4×25,4×10,1 мм

Ресурсы

Барометр и термометр на ATmega8 (с печатной платой)

Температура
и давление окружающего воздуха оказывают большое влияние на самочувствие
человека. Их важно знать и в походе, и на даче, и дома. Предлагаемый компактный
прибор как нельзя лучше подходит для этого. Его можно использовать также для
приблизительной оценки высоты, например, при подъеме в горы. Уменьшение
давления на 1 мм ртутного столба соответствует увеличению высоты над уровнем
моря приблизи­тельно на 10 м.

Пределы
измерения и погрешность  прибора
определяются в основном примененными в нем датчиками тем­пература -55…+125
°С, атмосферное давление 225. 825 мм ртутного столба Прибор питается
напряжением 9 В от гальванической батареи типа “Крона” или сетевого
адаптера Потребляемый ток — 30 мА (при выключенной под­светке ЖКИ). Размеры
корпуса — 118×72 28 мм. Работа прибора была проверена при температуре от -5 до
+25 С Погрешность измерения давле­ния не превысила 4 мм ртутного столба Схема
прибора изображена на рис. 1 причем собранный на отдель­ной плате модуль
измерения давления выделен штрихпунктирной линией.

Необходимые
для работы датчика так­товые импульсы частотой 32768 Гц выра­батывает кварцевый
генератор на эле­ментах микросхемы DD1 В принципе, эти импульсы мог бы
формировать и микро­контроллер DD2 с помощью одного из имеющихся в нем таймеров
Но это по­требовало бы усложнения программы.

Напряжение
3,6 В для питания датчи­ка В1 и микросхемы DD1 получено с помощью стабилитрона VD1
Резисторы R1 —R3 — нагрузочные для линий свя­зывающего датчик с микроконтролле­ром
интерфейса 1С и сигнала XCLR Печатная плата модуля измерения дав­ления показана
на рис. 2

Хотя
датчик HP03SB содержит и встроенный измеритель температуры, его показания
используются програм­мой микроконтроллера DD2 только для уточнения результатов
измерения дав­ления. На ЖКИ HG1 вместе со значени­ем давления выводятся
показания дру­гого датчика температуры — DS1624 (В2) Причина этого проста — он
точнее При необходимости датчик В2 можно сделать выносным и расположить там где
температура представляет наиболь­ший интерес. При установке в корпусе прибора
этот датчик следует вынести на боковую стенку, сделав в ней окно по его
размерам Иначе неизбежна ошибка на 1,5 ..1,8 ‘С, в чем я убедился на практике
Напряжение питания +5 В стабилизи­ровано микросхемой DA1 Подстроеч ным
резистором R8 устанавливают наи­лучшую контрастность изображения на ЖКИ Кнопкой
SB1 включают подсветку его табло. Остальные элементы необхо­димы для работы
микроконтроллера Элементы R7 R9 СЮ VD2 — цепь уста­новки микроконтроллера в
исходное состояние Кварцевый резонатор ZQ2 с конденсаторами С11.С12 — частотозадающая
цепь тактового генератора мик роконтроллера.

На
рис. 3 представлен чертеж ос­новной печатной платы прибора а на рис. 4 —
расположения деталей на ней В переходное отверстие показанное залитыми (плата
на рис. 2), необходимо вставить и пропаять с двух сторон прово­лочную
перемычку. Для микроконтрол­лера DD1 должна быть предусмотрена панель, так как
в процессе налаживания прибора эту микросхему придется из­влекать и вновь
устанавливать.

Остановимся
на некоторых особен­ностях датчика HP03SB. общий вид и га­баритные размеры
показаны на рис. 5 Для определения давления необходимо предварительно прочитать
из памя­ти установленного в приборе экземпля­ра этого датчика двухбайтные
значения коэффициентов С,—С- и однобайтные значения параметров A—D. Все они ин­дивидуальны
для данного экземпляра.

Результаты
измерения представляют собой два двухбайтных числа- D1 — дав­ление D2 —
температура.  Прочитав их из памяти
датчика программа должна вычислить вспомогательные значения

Более
подробные сведения о датчике HP03SB имеются в [1]. Однако необ­ходимо отметить
что там указаны невер­но адреса внутренней памяти датчика, по которым хранятся
его индивидуаль­ные константы. Следует пользоваться теми адресами что приведены
в [2] В приборе можно применить и другие дат­чики серии НРОЗ Некоторые из них
име­ют меньшую точность, другие отлича­ются конструктивным оформлением.

Работа
программы начинается с ини­циализации портов микроконтроллера и ЖКИ Успешную
инициализацию под­тверждает вывод на табло надписи “TER- MOBAR” (буква
Н пропущена). Затем инициализируется датчик давления, счи состояние регистра
статуса модуля TW1 микроконтроллера не проверяется.

Для
чтения коэффициентов и пара­метров датчика предназначена специ­альная программа
ReadCC, которую необходимо загрузить в программную  память микроконтроллера полностью собранного
прибора (с подключенным модулем измерения давления), вклю­чить его и через
несколько секунд выключить. После этого нужно извлечь микроконтроллер и с
помощью про­грамматора прочитать содержимое его EEPROM. В нем по адресам,
указанным в табл. 1, находятся значения индиви­дуальных коэффициентов и парамет­ров
датчика. Далее необходимо открыть файл рабочей про­граммы баро­метра-термо­метра
BARO-2 asm, найти в нем фрагмент, приведенный в табл. 2, и ис­править значе­ния
объявлен­ных там конс­тант в соответ­ствии с прочи­танными из EEPROM Пара­метр D
в про­грамме не ис­пользуется

Теперь
про­грамма готова к работе с уста­новленным в прибор экзем­пляром датчика
Остается от­транслировать ее с помощью AVR Studio и загрузить полу­ченный НЕХ- файл
в микро­контроллер Уч­тите, что анало­гичный файл, приложенный к статье, рассчи­тан
на работу с датчиком, имев­шимся у автора Если загрузить его в микрокон­троллер
при­бор с другим эк­земпляром дат­чика давления будет работать но давать неточ­ные
показания

В
разработке использованы фрагменты программ из [3] и [4]. Подпро­граммы преоб­разования
чи­сел из шестнадцатеричного формата в дво­ично-десяти­чный перерабо­таны с
учетом разрядности чисел. Подпро­граммы пере­множения и де­ления двух­байтных
чисел, предназначен­ные для микро­контроллеров семейства MCS-51, пере­ведены на
язык ассемблера AVRASM Мень­ше всего под­верглась изме­нениям подпрограмма
управления ЖКИ, учтены лишь особенности индикатора MT-10S1 а для ввода и вывода
сигналов использо­ваны другие порты микроконтроллера.

ЭЛЕКТРОННЫЙ БАРОМЕТР-ИНДИКАТОР | Мастер Винтик. Всё своими руками!

Назначение: с помощью светоиндикаторной шкалы отображать изме­нение атмосферного давления в сторону повышения или понижения по отношению к некоторому начальному значению.

Регулировка:

  • чувствительности датчика;
  • установки средней точки отсчета давления.

Особенности: в устройстве применен откалиброванный в заводских условиях термокомпенсированный датчик давления.

Так как система, связанная с функцией плавательного пузыря, очень чувствительна к перепадам давления, то любое изменение оказывает воздействие на поведение рыб и, следовательно, на результаты рыбал­ки. Такие колебания давления (как правило, очень плавные) сложно определить без барометра или индикатора давления. С точки зрения рыболова, медленное повышение температуры и давления являются благоприятными факторами, в то время как быстрое возрастание или стабильно высокое давление, напротив, не предвещает успешной ры­балки. Оптимальным для рыбалки считается среднее давление.

В данном устройстве заимствованы пьезорезистивные свойства ми­ниатюрной кремниевой пластины, работающей по принципу тензомет­ра, способного фиксировать малейшие колебания поверхности. Здесь используется датчик с термокомпенсацией (компании Motorola), от­личающийся высокой точностью и прокалиброванный в заводских условиях. Чувствительность тензодатчика составляет 0,2 мВ/кПа.

Краткая метрологическая справка: несмотря на то что за единицу дав­ления в международной системе СИ принят паскаль (1 Па — 1 Н/м2), довольно часто используют бар, который равен 100 ООО Па. Атмос­ферное давление на шкалах домашних стрелочных барометров чаще всего указывается в миллибарах. Таким образом, нормальное атмос­ферное давление составляет:

100 000 Па = 100 кПа — 1 бар = 1 000 мбар = 1 000 гПа.

При этом давлении напряжение на выходе тензодатчика (МРХ 2200 АР) равно 100 X 0,2 мВ = 20 мВ. На основе этого датчика можно изготовить барометр, если оснастить его, к примеру, точным цифро­вым вольтметром. Однако для нашего случая в этом нет никакой не­обходимости, поскольку нас интересует, как изменяется давление: в сторону повышения или понижения. Индикатор изменения давле­ния можно реализовать на основе шкалы, состоящей из нескольких светодиодов.

Принципиальная схема барометра-индикатора

Принципиальная схема устройства представлена на рис. 3.16.

Напря­жение питания на датчик давления подается непосредственно от бата­реи 9 В (выводы 1 и 3). В целях продления службы батареи напряжение питания на схему подается только на время считывания с помощью кнопки, включенной в разрыв цепи питания. Сигнал с датчика давле­ния поступает на дифференциальный усилитель, построенный на двух операционных усилителях DA2.1 и DA2.2 в корпусе (LM 324). Он усиливает амплитуду сигнала тензодатчика в 50 раз. С помощью пе­ременного резистора R4, включенного между двумя резисторами с одинаковыми номинальными значениями сопротивления R1 и R2, можно произвести точную регулировку. С учетом коэффициента уси­ления, при атмосферном давлении 1000 Па (100 кПа), получаем на выходе дифференциального усилителя:

0,2 х 100 х 50 = 1000 мВ = 1 В.

Имея в распоряжении точный (например, цифровой) вольтметр с пределом измерения 2 В, можно пересчитывать измеренное напря­жение в абсолютное значение атмосферного давления.

Это напряжение снимается между выводами 7 и 14 дифференци­ального усилителя. Для визуального контроля, как и в описанном выше устройстве, применена интегральная схема дискриминатора LM 3914, содержащая десять компараторов, у каждого из которых один вход подключен к общему выводу (5), а вторые входы — к про­межуточным точкам резистивного делителя. Потенциал на выводе 4 определяет нижний предел измерения давления, а верхний предел уста­навливается путем изменения потенциала на объединенных выводах 6 и 7 с помощью переменного резистора R5. Так, чтобы верхний предел ин­дикации атмосферного давления составлял 1060 мбар, следует задать на движке резистора R5 напряжение около 1,1 В относительно вывода 8.

Порядок индикации изменений атмосферного давления следующий: медленно вращая движок переменного резистора R6, установите на входе 5 дискриминатора такой потенциал, при котором включаются средние светодиоды HL5 и HL6. Если через определенное время дав­ление начнет расти, то светодиоды от HL7 до HL10 зажгутся поочеред­но, в зависимости от амплитуды этого изменения. И наоборот, пониже­ние давления — признак приближающегося дождя — сопровождается уменьшением напряжения на выводе 5 микросхемы. В этом случае по­очередно начнут загораться светодиоды с HL4 по HL1. На практике нет необходимости в очень точной калибровке. Достаточно обеспе­чить максимальную чувствительность, чтобы схема могла регистриро­вать малейшие изменения атмосферного давления. А уж в зависимос­ти от этого вы будете решать, есть ли смысл отправляться на рыбалку.

Таблица 3.5. Перечень элементов к схеме на рис.3.16.

Наименование

Обозначение

 Номинал

Примечание

Резисторы

R1.R2

100 кОм

0,25 Вт

R3

91 кОм

R4

4,7 кОм

Переменный

R5

1 кОм

Переменный

R6

100 кОм

Переменный с линейной характеристикой

Конденсаторы

С1

10 мкФ

16 В, электролитический

С2

6,8 нФ

63 В, пленочный

СЗ

470 нФ

63 В, пленочный

Полупроводники

DA1

Датчик атмосферного давления МРХ 2290 АР (Motorola)

DA2

LM324

Счетверенный операционный усилитель

DA3

LM3914

Схема управления светоиндикатором

HL1 — HL10

Светодиоды

Прочее

Монтажная панель с 18 выводами
Монтажная панель с 14 выводами
Разъём с пружинными контактами для батареи типа «Корунд»
Кнопочный выключатель
Ручка потенциометра
Рекомендации по изготовлению

Данное устройство предназначено для того, чтобы пользо­ваться им в домашних условиях. Поэтому для него не требуется спе­циального герметичного корпуса, защищающего элементы схемы от внешних факторов в полевых условиях. Все компоненты барометра-индикатора, включая датчик давления и элементы настройки, собраны на печатной плате (рис. 3.17). Монтаж устройства производится в со­ответствии с монтажной схемой (рис. 3.18).

Рекомендуем подобрать индикаторные светодиоды таким образом, чтобы их цвета несли фун­кциональную нагрузку. Так, применив светодиоды HL5 и HL6 красно­го цвета, можно четко обозначить исходную точку. Светодиоды, раз­мещённые с одной стороны от средней точки, могут быть, например, желтыми, а с другой стороны — зелёными.

В данном устройстве микросхема LM 3914 работает в режиме DOT -точка, то есть при отключенном выводе 9, а питание подаётся только на время индикации давления при нажатой кнопке «Измерение».

Источник: Изабель ГИ. Электронные устройства для рыбалки. В помощь радиолюбителю.



ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ



П О П У Л Я Р Н О Е:

  • Пробник оптопар и таймеров на «скорую руку»
  • Пришла очередная посылка из Китая с оптопарами РС817 и таймерами NE555.

    Захотелось проверить присланное, чтобы быть уверенным в их годности.

    Данная схема пробника поможет в быстрой проверке уже имеющихся в наличии оптопар и таймеров, а также при ремонте радиоаппаратуры.

Цифровой измеритель абсолютного давления (барометр) MPL115A2

Число ошибок, которые нельзя обнаружить, бесконечно, в противовес числу ошибок, которые можно обнаружить,- оно конечно по определению.
Законы ненадежности Джилба.

Прочитав статьюПришли семплы от Freescale решил и я заказать себе сэмплы датчика абсолютного (барометрического) давления MPL115A. Ниже рассмотрим подробнее характеристики, особенности и пример работы с датчиком MPL115A2. Данный датчик имеет интерфейс I2C. Впрочем, почти все нижесказанное действительно и для MPL115A1 с интерфейсом SPI.


Основные характеристики

  • Цифровое представление абсолютного давления и температуры
  • Заводская калибровка (необходимо отметить, что калибровано только значение давления, значение температуры в этом датчике не калибровано!)
  • Диапазон измерения давления – от 50 кПа до 115кПа абсолютного давления
  • Диапазон измерения температуры – от -40 ºС до 105 ºС
  • Точность измерения давления (-20 ºС – 85 ºС) – ±1 кПа
  • Время преобразования давления и температуры (Both Convert) – не более 1 мс
  • Напряжение питания – от 2.375В до 5.5В
  • Интерфейс — I2C (MPL115A2) или SPI (MPL115A1)
  • Средний ток потребления (при одном измерении в секунду) – 6 мкА максимум
  • Максимальная частота работы I2C – 400 кГц
  • Размеры – 5.0х3.0х1.2 мм
  • Корпус – LGA8

Расположение выводов


Размеры датчика довольно малы, но, при большом желании, можно подпаяться к нему и тонкими проволочками. И все же лучше изготовить печатную плату, но в этом случае без фена уже не обойтись, сбоку выводы практически не видны. Хотя можно просто установить все элементы на паяльную пасту и нагреть всю плату, например, в духовке. Короче говоря, припаять микросхему сложно, но все-таки можно.

Структурная схема

Встроенный АЦП производит преобразование температуры и выходного напряжения MEMS сенсора давления в цифровую форму. Полученные значения совместно с калибровочными коэффициентами из внутренней ROM могут быть считаны по I2C или SPI шине. Используя полученные необработанные данные, микроконтроллер может рассчитать по компенсационному алгоритму значение абсолютного давления с точностью 1 кПа.
Из схемы видно, что для работы микросхемы требуется наличие внешнего конденсатора, емкостью 1 мкФ. В остальном подключение микросхемы является стандартным для I2C шины плюс еще возможно задействовать два дополнительных управляющих входа:

  • SHDN – shutdown (sleep), при подключении к логическому «0» переводит микросхему в режим пониженного потребления (максимум 1 мкА), все коммуникационные выводы (RST/CS, SCL/SCLK, SDA/DOUT, NC/DIN) переводятся в состояние высокого импеданса;
  • RST – reset, при подключении к логическому «0» запрещается работа I2C интерфейса, SCL и SDA переводятся в состояние высокого импеданса, остальные узлы микросхемы остаются работоспособными.

Схема подключения

Для проведения экспериментов была изготовлена вот такая небольшая платка:

Выводы SHDN и RST «подтянуты» к питанию через резисторы R7, R8, установлен требуемый для работы датчика конденсатор C3, номиналом 1 мкФ, а также блокировочный конденсатор C2.

«Общение» с датчиком

Если с физическим подключением микросхемы к микроконтроллеру особых проблем не возникло, то программная обработка вызвала некоторые затруднения.
MPL115A2 поддерживает I2C шину с максимальной скоростью 400 кбит/с (Fast mode). 7 битный I2C адрес, заявленный в Datasheet и Application note №3785 — 0х60. На самом деле датчик упорно молчал при обращении по данному адресу. На каком-то из зарубежных сайтов удалось выяснить реальный адрес датчика — 0xC0. На этом «особенности» Datasheet не закончились.
Краткий алгоритм «общения» с датчиком:

  1. Чтение калибровочных коэффициентов, запоминание коэффициентов в памяти микроконтроллера;
  2. Запуск преобразования;
  3. Чтение полученных необработанных данных. В Datasheet указано, что максимальное время одновременного преобразования давления и температуры (Both Convert) — 1 мс, однако в Application note №3785 говорится, что типичное время ожидания данных – 3мс, причем для каждого из измерений, следовательно, разумнее подождать не менее 5 мс, тем более что это не так уж и много;
  4. Расчет компенсированного абсолютного давления, используя полученные необработанные данные о давлении и температуре;
  5. Перевод полученного значения давления в общеизвестные единицы измерения.
MPL115A2 поддерживает следующий набор команд:
  1. Start Pressure Conversion – запуск преобразования давления;
  2. Start Temperature Conversion – запуск преобразования температуры;
  3. Start both Conversions – запуск преобразования давления и температуры;
  4. Read Pressure Hi byte – чтение Hi (старшего) байта значения давления;
  5. Read Pressure Lo byte – чтение Lo (младшего) байта значения давления;
  6. Read Temperature Hi byte — чтение Hi (старшего) байта значения температуры;
  7. Read Temperature Lo byte — чтение Lo (младшего) байта значения температуры;
  8. Read Coefficient data byte 1 – чтение первого байта компенсационных коэффициентов

Так как для расчета (рассмотрим позже) скомпенсированного давления необходимо и значение температуры, то не совсем понятно, зачем существуют отдельные команды для запуска преобразования давления и температуры, для работы достаточно одной команды — Start both Conversions, т.е. запуск преобразования давления и температуры.
Чтение калибровочных коэффициентов не имеет каких-либо особенностей, необходимо просто прочитать их как из обычной I2C памяти. А вот для запуска преобразования недостаточно просто записать в датчик команду запуска, необходимо после команды записать еще любой байт и только после этого выполнить последовательность [Stop]. Причем про это абсолютно ничего не сказано в Datasheet, в Application note №3785 также нет упоминания в тексте, но в примере работы после команды запуска преобразования в датчик записывают еще и байт 0х01. На официальном форуме Freescale, представитель Freescale сообщил, что это известная проблема и действительно решается записью любого дополнительного байта после записи команды начала преобразования.
Чтение необработанных данных о давлении и температуре особенностей не представляет.

Расчет компенсированного абсолютного давления

Расчет компенсированного абсолютного давления производится с использованием полинома второй степени, в котором переменными являются измеренные значения давления и температуры:

Pcomp = a0 + (b1 + c11*Padc + c12*Tadc) * Padc + (b2 + c22*Tadc) * Tadc,

Где,
Pcomp – компенсированное абсолютное давление;
Padc – 10-битное, необработанное значение давления;
Tadc – 10-битное, необработанное значение температуры;
a0, b1, c11, c12, b2, c22 – компенсационные коэффициенты.

К сожалению, компенсационные коэффициенты представляют собой знаковые числа с дробной частью, поэтому для вычисления компенсированного абсолютного давления, вообще говоря, необходимо использовать арифметику с плавающей точкой. Однако, применяя методику, приведенную в Application note №3785, возможно провести вычисления, используя целочисленную арифметику. Суть методики состоит в последовательном вычислении, так называемых Multiply Accumulates (MACs) y = a + b*x:

Т. е. выражение для вычисления Pcomp разбивается на следующую последовательность вычислений:
c11x1 = c11 * Padc
a11 = b1 + c11x1
c12x2 = c12 * Tadc
a1 = a11 + c12x2
c22x2 = c22 * Tadc
a2 = b2 + c22x2
a1x1 = a1 * Padc
y1 = a0 + a1x1
a2x2 = a2 * Tadc
Pcomp = y1 + a2x2

Таким образом, получаем окончательный алгоритм вычисления Pcomp:

Непосредственное вычисление компенсированного давления довольно сложная процедура с многочисленными сдвигами, сложениями, умножениями. Желающие могут попробовать вникнуть в каждое из действий. Мы же отметим только наиболее важные моменты. В Application note №3785 при расчетах используется сдвиг вправо на определенное количество бит. Всё бы хорошо, да вот только для отрицательных чисел (а некоторые коэффициенты имеют отрицательный знак) в стандарте языка C не определено как должен производиться этот сдвиг – с учетом знака или без. Поэтому эта операция является зависимой от компилятора. Так, например, компилятор C18 для микроконтроллеров PIC производит этот сдвиг без учета знака, т.е. сдвигает число так как если бы оно было положительным — «the value is shifted as if it were an unsigned integral type of the same size (i.e., the sign bit is not propagated)». Таким образом, для исключения зависимости от компилятора, сдвиг вправо целесообразно заменить операцией деления на соответствующий коэффициент. Например, операцию lt3>>14 заменить операцией lt3/((int32_t)16384).

Расчет давления в кПа и миллиметрах ртутного столба

После проведения расчета компенсированного абсолютного давления необходимо преобразовать его в общеизвестные единицы измерения. Так как полученное значение является 10-битным, то мы будем получать от датчика значения в пределах от 0 до 1023. В спецификации датчика говорится, что датчик измеряет значения давления в диапазоне от 50 кПа до 115 кПа, поэтому получаем:

PкПа = ((115-50)/1023)* Pcomp + 50 = 65* Pcomp /1023 + 50

Для упрощения расчета, фактически для перехода к вычислениям в целочисленной арифметике, а также для обеспечения легкого преобразования цифрового значения давления в текстовую строку, преобразуем это выражение:

PкПа = (65*65636*100/1023)*Pcomp + 50*65636*100 = 416406*Pcomp + 327680000

Умножение на 65636 избавляет нас от операции деления, обратно делить не будет необходимости – можно будет просто отбросить два младших байта. К сожалению, это приведет к округлению полученного результата не по правилам математики, но, в данном случае, это не существенно. Умножение на 100 избавит нас от дробного числа, необходимо будет только поставить запятую в третьем знаке с конца полученной строки. Естественно эти преобразования вносят какую-то погрешность в конечный результат, но, учитывая точность самого датчика, данной погрешностью можно пренебречь.
В результате получим 16-битное целое число. Преобразование этого числа в текстовую строку можно осуществить различными способами. Применим для этого функцию itoa. В компиляторе C18 она выполнена на ассемблере, поэтому является довольно оптимальной по размеру кода и скорости выполнения.
Давление в кПа и миллиметрах ртутного столба связаны соотношением:

PммРтСт = PкПа* 7,50062.

Применив подобные описанным преобразования получим:

PммРтСт = (65*65636*7,50062/1023)*Pcomp + 50*65636*7,50062 = 31233*siPcomp+24578031

Здесь умножение на 100 не производилось, так как обычно давление в миллиметрах ртутного столба представляют в виде целого числа.

Расчет температуры

В документации на датчик сказано, что 25 ºС соответствует 472 отсчета АЦП. Каждому градусу соответствует "-5.35" отсчетов АЦП. Отсюда получаем формулу для расчета температуры:

T = 25 + ((Tadc — 472.0) / -5.35)

Однако, как уже было сказано, значение температуры в данном датчике является не калиброванным – это официальный ответ от Freescale. Да и сам датчик позиционируется как барометр, а не как измеритель давления и температуры, поэтому, если есть необходимость в точном значении температуры, то необходимо заменить датчик на более совершенный или же применить отдельный датчик температуры. Можно, конечно, попробовать откалибровать датчик, изменяя значение начального отсчета для 25 ºС, но никакой гарантии в линейности датчика никто не дает, да и количество отсчетов на градус Цельсия не гарантируется.

Результаты

Значения абсолютного давления, полученные с помощью MPL115A2, представлены в третьей и четвертой строчках индикатора. В пятой строчке выведено значение температуры. Первые две строчки это температура и влажность, полученные с датчика SHT21.

Формула для расчета температуры немного подкорректирована. Исследования на линейность датчика температуры не проводились из-за отсутствия необходимости.
Необходимые для работы с датчиком файлы приведены в приложении. Программа написана на языке C и оптимизирована для компилятора C18 для микроконтроллеров PIC18.

Update
Оптимизирована по размеру кода процедура расчета температуры. Расчет теперь ведется в 32-битной арифметике, а не в 24-битной. Это приводит к повторному использованию процедур умножения, деления и вычитания, что, в свою очередь, уменьшает объем кода более, чем на 100 байт.
Добавлен заголовочный файл «stdint.h», который отсутствует в компиляторе С18.

Update 1
Добавлена реализация общения с датчиком от MS2401 для codevisionavr. Краткое описание можно найти в комментариях к статье.

Различные виды плат микроконтроллеров и их приложения

Чтобы начать разработку встраиваемых систем, нам нужны две основные вещи: плата разработки и IDE (интегрированная среда разработки). Плата для разработки микроконтроллера - это печатная плата (PCB) со схемой и оборудованием, предназначенная для облегчения экспериментов с определенными функциями платы микроконтроллера. Платы разработки сочетаются с процессором, памятью, набором микросхем и встроенными периферийными устройствами, такими как ЖК-дисплей, клавиатура, USB, последовательный порт, АЦП, RTC, микросхемы драйвера двигателя, слот для SD-карты, Ethernet и т. Д.с функциями отладки. Это избавит нас от возни с подключениями перемычками и платой.

Спецификации плат микроконтроллера включают тип шины, тип процессора, память, количество портов, тип порта и операционную систему. Они используются для оценки программ для встроенных устройств, таких как различные контроллеры, бытовая техника, роботы, торговые терминалы (PoS), киоски и информационные устройства. Здесь мы обсудим характеристики между различными платами разработки по всему миру.У каждой из них есть свои особенности, а также некоторые недостатки, и некоторые платформы разработки более заметны для одних проектов, чем другие.


A Плата микроконтроллера

Плата разработки микроконтроллера, также известная как одноплатный микроконтроллер. В настоящее время очень просто и дешево разработать комплект для разработки одноплатного микроконтроллера. Так много программного обеспечения с открытым исходным кодом (IDE) доступно для разработки плат микроконтроллера для разработки приложений в реальном времени. Здесь мы обсуждаем различные платы микроконтроллеров, доступные на рынке, которые включают

Платы микроконтроллеров на основе DIY

Платы микроконтроллеров на основе DIY (сделай сам) могут быть изготовлены в домашних условиях самостоятельно для этого, вам понадобятся все отдельные электронные и электрические компоненты, такие как микроконтроллер (Atmel, ARM, MSP и т. Д.), компонентную базу и внешние периферийные устройства, такие как RTC, последовательные порты, ЖК-модуль, клавиатуру, тачпад и т. д. Теперь все эти компоненты должны быть аккуратно припаяны на печатной плате. После завершения настройки оборудования мы должны выбрать подходящую среду IDE для программирования микроконтроллера для разработки необходимого приложения.

Плата DIY на основе микроконтроллера
Приложения плат микроконтроллера

Здесь мы даем несколько приложений DIY на основе семейства 8051. Микроконтроллер 8051 - это контроллер общего назначения, который используется для разработки приложений базового уровня.Такие как системы сбора данных, система автоматического контроля интенсивности света, промышленные системы контроля температуры и т. Д.

Arduino UNO

Arduino - самая популярная платформа для создания прототипов электроники с открытым исходным кодом для создания интерактивных электронных приложений. Плата Arduino UNO содержит все необходимое для поддержки микроконтроллера. Плата микроконтроллера Arduino UNO хорошо знакома абсолютным новичкам и экспертам. Ее следует рассматривать как одну из первых плат для разработки на базе микроконтроллеров.Arduino UNO R3 - это самая простая и мощная среда для прототипирования, основанная на микроконтроллере ATmega328P.


ArduinoUNO Board
Характеристики
  • Микроконтроллер: ATmega328P
  • 32 КБ флэш-памяти
  • Рабочее напряжение: 5 В
  • Входное напряжение (рекомендуемое): 7-12 В
  • Входное напряжение (пределы): 6-20 В
  • Цифровое Контакты ввода / вывода: 14 (6 контактов обеспечивают выход ШИМ)
  • Контакты аналогового ввода: 6
  • Постоянный ток на каждый вывод ввода / вывода: 40 мА
  • Постоянный ток для 3.Вывод 3 В: 50 мА.

Причина его популярности в том, что он имеет IDE с открытым исходным кодом для разработки эскизов, с простым синтаксисом, основанным на языке «C», код легко изучить. Помимо Arduino UNO, у нас есть различные типы плат Arduino, показанные ниже.

Платы Arduino
. Применение платы Arduino UNO

. Одна из лучших особенностей Arduino UNO, она имеет аналоговые контакты ввода / вывода. Он использует atmega328, и его очень просто программировать с использованием предопределенных библиотек и функций ArduinoIDE с открытым исходным кодом.Здесь представлены некоторые приложения, разработанные с использованием ARDUINO UNO

  • Доступ к считываемым RFID устройствам на базе Arduino
  • Система управления промышленными приборами на базе Arduino путем декодирования двухтональных многочастотных сигналов через сеть GSM
  • Обнаружение неисправностей подземного кабеля на базе Arduino
  • На базе Arduino Домашняя автоматизация

Raspberry Pi Development Board

Плата для разработки raspberry pi небольшого размера (размером с компьютер с кредитной картой. Raspberry Pi можно легко подключить к монитору, компьютеру или телевизору.Кроме того, он использует стандартную клавиатуру и мышь. Даже нетехнические пользователи полагаются на него при настройке своих цифровых мультимедийных систем и камер наблюдения. Raspberry Pi 3, безусловно, самая доступная и мощная вычислительная платформа. Недавно выпущенный Raspberry Pi 3 включал

  • Процессор: 1,2 ГГц, 64-битный четырехъядерный процессор ARMv8
  • 802.11n Беспроводная локальная сеть
  • Bluetooth 4.1
  • Bluetooth Low Energy (BLE)
  • 1 ГБ ОЗУ
  • 4 порта USB
  • 40 контактов GPIO
  • Полный порт HDMI
  • Комбинированный 3.5-миллиметровый аудиоразъем и композитное видео
  • Интерфейс камеры (CSI)
  • Интерфейс дисплея (DSI)
  • Слот для карты Micro SD
  • 3D-графическое ядро ​​videoCore IV
Raspberry Pi Development Board
Возможности программного обеспечения

Raspberry Pi работает на настроенном Debian Linux называется Raspbian, для установки различных пакетов, включая Node.js, Java, стек LAMP, Python и многие другие.

Применение платы разработки raspberry pi

Используя плату raspberry pi, мы можем разработать мини-компьютер.Это очень полезно для студентов. Мы можем запустить весовой сервер, потому что он поддерживает все языки программирования, такие как HTML, JAVA. Он даже может обрабатывать WordPress, поэтому вы можете управлять своими собственными блогами / веб-сайтом. Робототехника на основе платы raspberry pi - огромное количество приложений в отраслях автоматизации. разрабатывать приложения IOT с помощью raspberry pi очень просто.

The BeagleBone Black Development Board

BeagleBone Black - один из популярных компьютеров с открытым исходным кодом.Теперь он имеет встроенную возможность беспроводной сети. Благодаря партнерству с Octavo Systems и разработке в CadSoft Eagle, BeagleBone Black Wireless является самым простым в использовании и модифицированным компьютером IoT Linux размером с кредитную карту. BeagleBone Black - это недорогая платформа для разработчиков встраиваемых приложений, поддерживаемая сообществом. Время загрузки для установки Linux занимает 10 секунд, а начало разработки - менее 5 минут с помощью всего лишь одного USB-кабеля.

BeagleBone Black Development Board
Характеристики
  • Процессор: AM335x 1 ГГц ARM Cortex-A8
  • 512 МБ DDR3 RAM
  • 2 ГБ 8-разрядная встроенная флеш-память eMMC
  • NEON ускоритель с плавающей запятой
  • 2x 32-разрядных микроконтроллера PRU
  • Ускоритель 3D-графики
Возможности подключения
  • USB-клиент для питания и связи
  • USB-хост и адаптер Ethernet
  • HDMI и 2 46-контактных разъема
Совместимость программного обеспечения
  • Linux
  • Android
  • Ubuntu
  • Cloud9 IDE на Node.jsw / Bone Script library

AdaFruit Flora Development Board

Основная цель разработки Adafruit Flora - разработать носимые электронные устройства. Это сшиваемый, совместимый с Arduino микроконтроллер в форме диска, предназначенный для разработки удивительных носимых проектов. Последняя версия Adafruit Flora поставляется с микро-USB и светодиодами Neopixel для упрощения программирования и тестирования.

AdaFruit Flora Development Board
Характеристики
  • Микроконтроллер Atmega32u4, который питает Arduino Mega и Leonardo
  • Бортовая поляризованная батарея 2 JST
  • Моделирование с использованием Arduino IDE
  • 14 контактных площадок для установки и электрических соединений
  • На- регулятор платы
Применение AdaFruit Board

Обнаружение электромагнитного поля Платье, это очень важно для обнаружения сигналов ЭМП, чтобы спастись от излучения.Носимый термометр, который очень важен для пациентов.

Из приведенной выше информации, наконец, мы можем сделать вывод, что различные типы микроконтроллерных плат используются для создания различных приложений, таких как электронные проекты, электронная бытовая техника и т. Д. Мы надеемся, что вы лучше понимаете эту концепцию. Кроме того, любые сомнения относительно этой концепции, пожалуйста, дайте свои ценные предложения, комментируя в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос: В чем разница между платой Arduino и платой Arduino Nano ?

100+ идей мини-проектов на основе микроконтроллеров для студентов инженерных специальностей

Ранее мы уже публиковали различные идеи проектов, такие как Embedded Systems Projects , лучшие проекты микроконтроллеров PIC и т. Д.Все идеи этих проектов собраны из разных источников и опубликованы здесь специально для студентов последних курсов инженерных специальностей.

Благодаря множеству впечатляющих возможностей микроконтроллеров любой студент-инженер любит работать над проектами, основанными на микроконтроллерах. Итак, на этой странице мы собираемся опубликовать список мини-проектов на базе микроконтроллера. Эти мини-проекты на базе микроконтроллеров очень полезны студентам инженерных специальностей II и III курсов.

Сообщение по теме: Проекты по электронике

Вы можете оставлять свои комментарии, отзывы, мнения и идеи для новых проектов, посетив нашу страницу контактов.

Список мини-проектов на базе микроконтроллеров:

  • Двухразрядный счетчик с повышением и понижением: Основной принцип этой схемы состоит в увеличении значений на семисегментных дисплеях нажатием кнопки. Эта схема в основном может использоваться в табло.
  • 5-канальная ИК-система дистанционного управления с использованием микроконтроллера : Цель данной статьи - разработать и продемонстрировать простую 5-канальную систему дистанционного управления для управления пятью нагрузками. Эта схема работает по принципу ИК-связи.
  • 8-канальная схема зуммера викторины с использованием микроконтроллера : Мы построили схему с использованием микроконтроллера, который сканирует ввод с кнопок и отображает соответствующее число на устройстве отображения.
  • Автоматический контроль яркости уличного освещения: Это простая схема, которая автоматически регулирует яркость уличного освещения, разработанная с использованием микроконтроллера и светодиодов.
  • Автоматический контроллер железнодорожных ворот с высокоскоростной системой оповещения : Основная цель этого проекта состоит в том, чтобы правильно эксплуатировать и контролировать беспилотные железнодорожные ворота, чтобы избежать аварий на беспилотном железнодорожном переезде.
  • Двунаправленный счетчик посетителей с использованием 8051 : Эта схема двунаправленного счетчика посетителей полезна для подсчета количества людей, входящих или выходящих из комнаты, и отображения его на экране.
  • Схема биполярного драйвера светодиода : Эта схема драйвера биполярного светодиода очень полезна в местах, где требуется мигание света, например, при мигании маяка. Эта схема может использоваться в основном для индикации.
  • Калькулятор логической алгебры : Этот калькулятор логической алгебры представляет собой интересный проект, который более полезен в нашей реальной жизни, поскольку он работает как портативный калькулятор для упрощения логических выражений на лету.В нашей схеме мы используем методы упрощения булевой алгебры, такие как алгоритм Куайна-Маккласки, чтобы упростить логическое выражение и отобразить результат на дисплее.
  • Термометр со шкалой Цельсия с использованием AT89C51 : Эта схема термометра со шкалой Цельсия разработана с использованием at89c51 и lm35. Эта схема работает по принципу аналого-цифрового преобразования. Его можно использовать дома, в мобильных местах, например, в машинах, чтобы отслеживать температуру.
  • Цифровой тахометр с микроконтроллером 8051 : Здесь мы разработали простой бесконтактный тахометр с микроконтроллером, который может измерять скорость с точностью до 1 об / с.
  • Система сигналов трафика на основе плотности с использованием микроконтроллера : В этой системе мы используем ИК-датчики для измерения плотности трафика. Нам нужно установить по одному ИК-датчику на каждую дорогу; эти датчики всегда определяют движение на этой конкретной дороге. Все эти датчики подключены к микроконтроллеру. На основе этих датчиков контроллер определяет трафик и управляет системой движения.
  • Цифровой датчик температуры: Основным принципом этой схемы является отображение цифрового значения температуры.Они в основном используются в экологических приложениях.
  • Цифровой вольтметр с микроконтроллером 8051 : Это простая схема цифрового вольтметра, разработанная с использованием микроконтроллера 8051. Эта схема измеряет входное напряжение от 0 В до 5 В. Здесь входное напряжение должно быть постоянным, чтобы вывод был точным на ЖК-дисплее.
  • Схема системы домашней автоматизации на основе DTMF : Это простая и очень полезная схема в нашей реальной жизни, называемая системой бытовой техники, управляемой DTMF.Это помогает управлять бытовой техникой с помощью технологии DTMF.
  • Сопряжение ЖК-дисплея 16x2 с 8051 : Это простая принципиальная схема, которая помогает описать сопряжение ЖК-модуля 16x2 с микроконтроллером семейства 8051 AT89C51.
  • Сопряжение ЖК-дисплея 16X2 с микроконтроллером AVR : Это схема, которая помогает сопрягать ЖК-дисплей 16X2 с микроконтроллером AVR. Atmega16 принадлежит к семейству микроконтроллеров AVR.
  • Сопряжение ЖК-дисплея 16X2 с микроконтроллером PIC : Это схема, которая помогает сопрягать ЖК-дисплей 16x2 с микроконтроллером PIC18F4550, который принадлежит к семейству PIC18F.
  • Сопряжение 7-сегментного дисплея с 8051 : В этой статье описывается, как подключить 7 сегментов к микроконтроллеру AT89C51. Эта система отображает цифры от 0 до 9 непрерывно с заданной задержкой.
  • Двигатель постоянного тока, взаимодействующий с микроконтроллером 8051 : Вот простая, но очень полезная схема в нашей реальной жизни, называемая взаимодействием двигателя постоянного тока с микроконтроллером 8051. В нем описывается, как управлять двигателем постоянного тока с помощью контроллера AT89C51.
  • Взаимодействие GPS с микроконтроллером 8051 : В этом взаимодействии GPS со схемой 8051 модуль GPS вычисляет положение, считывая сигналы, которые передаются со спутников.
  • Измеритель LC с таймером 555 : Это простая схема измерителя LC, разработанная с использованием таймера 555 и микроконтроллера 8051. Он в основном используется для измерения реактивного элемента, такого как конденсатор или катушка индуктивности.
  • 3X3X3 LED Cube: Это простая схема светодиодного куба, разработанная без использования микроконтроллера. В его основе лежит принцип управления светодиодами с помощью тактовых импульсов.
  • Взаимодействие светодиодов с 8051 : Основной принцип этой схемы заключается в подключении светодиодов к микроконтроллеру семейства 8051.Обычно используемые светодиоды имеют падение напряжения 1,7 В и ток 10 мА, чтобы светиться на полную мощность. Это подается через выходной контакт микроконтроллера.
  • Роботизированная схема следования по линии с использованием микроконтроллера ATMega8: Этот робот-последователь линии представляет собой базовый робот, который следует определенному пути, обозначенному линией определенной ширины.
  • Система дверного замка на основе пароля с использованием микроконтроллера 8051 : Эта система демонстрирует систему дверного замка на основе пароля, в которой после ввода правильного кода или пароля дверь открывается, и заинтересованному лицу разрешается доступ в охраняемую зону.Через какое-то время дверь закроется. Прочтите этот пост полностью, чтобы получить дополнительную информацию.
  • Управление скоростью двигателя постоянного тока на основе ШИМ с использованием микроконтроллера : Вот простая схема управления скоростью двигателя постоянного тока, разработанная с использованием микроконтроллера AVR. Здесь мы используем метод под названием PWM (широтно-импульсная модуляция) для управления скоростью двигателя постоянного тока.
  • Как связать часы реального времени с PIC18F : Получите представление о RTC, схеме выводов микроконтроллера PIC и о том, как взаимодействовать RTC с PIC18F.RTC - это интегральная схема, которая отслеживает текущее время.
  • Система посещаемости на основе RFID: Эта простая система посещаемости на основе RFID разработана с использованием микроконтроллера ATmega8 и в основном используется в учебных заведениях, отраслях промышленности и т. Д., Где требуется аутентификация.
  • Схема дистанционного управления через RF без микроконтроллера : Здесь мы использовали модули RF434 MHz для создания беспроводного дистанционного управления. С помощью этого пульта дистанционного управления мы можем управлять приборами в пределах 100 метров.Он используется для приложений дистанционного управления, таких как охранная сигнализация, сигнализация двери автомобиля, звонок, системы безопасности и т. Д.
  • Шаговый двигатель, взаимодействующий с микроконтроллером 8051 : Главный принцип этой схемы - пошаговое вращение шагового двигателя на определенный угол шага. Микросхема ULN2003 используется для управления шаговым двигателем, поскольку контроллер не может обеспечить ток, необходимый двигателю.
  • Уличные фонари, которые загораются при обнаружении движения транспортного средства: В этой статье описывается схема, которая включает уличные фонари при обнаружении движения транспортного средства и остается выключенной по истечении определенного времени.Эта система управляет уличным освещением с помощью резистора, зависимого от освещенности, и датчика PIR.
  • Солнечная панель слежения за солнцем: В этой статье описывается схема, которая вращает солнечную панель. Эта солнечная панель слежения за солнцем состоит из двух LDR, солнечной панели, шагового двигателя и микроконтроллера ATMEGA8.
  • Вентилятор постоянного тока с контролируемой температурой и микроконтроллером : Основной принцип схемы - включение вентилятора, подключенного к двигателю постоянного тока, когда температура превышает пороговое значение.Это можно использовать в домашних условиях и в процессоре для уменьшения нагрева.
  • Ультразвуковой дальномер с использованием 8051 : Эта схема объясняет вам, как измерить расстояние с помощью микроконтроллера 8051. Эта ультразвуковая система дальномера измеряет расстояние до 2,5 метров с точностью до 1 см.
  • Контроллер уровня воды с использованием микроконтроллера 8051 : Здесь мы проектируем схему, которая используется для автоматического определения и контроля уровня воды в верхнем резервуаре с использованием микроконтроллера 8051.Он используется в промышленности для автоматического контроля уровня жидкости.
  • Индикатор уровня воды : В этом проекте индикатора уровня воды используется простой механизм, который помогает определять и указывать уровень воды в верхнем резервуаре или любом другом резервуаре для воды. Его можно использовать в гостиницах, фабриках, жилых домах, квартирах, коммерческих комплексах, канализации и т. Д.
  • Задержка с использованием таймеров 8051: Создание временных задержек в электронных схемах - основное, но очень важное требование как в цифровых, так и в логических системах.Точные временные задержки важны во многих схемах. Задержки могут быть сгенерированы с использованием ФАПЧ, но в этом проекте используется 8051 для генерации точных временных задержек.
  • 3 светодиодных велосипедных фонаря с использованием PIC10F200: Здесь разработан многофункциональный фонарь для велосипедов с 3-мя светодиодами высокой яркости. Для управления освещением используется микроконтроллер PIC10F200. Это недорогой и высокопроизводительный микроконтроллер. PIC10F200 также требует небольшого блока питания и может работать при 2 В. Следовательно, для питания устройства будет достаточно двух батареек AA.
  • Система контроля скорости потолочного вентилятора на основе температуры (двигатель 230 В переменного тока): Потолочные вентиляторы имеют ручной регулятор, т.е. скорость можно регулировать вручную. В этом проекте спроектировано автоматическое регулирование скорости вращения потолочного вентилятора в зависимости от температуры на основе микроконтроллера. Датчик температуры используется для измерения температуры. Кроме того, ЖК-дисплей используется для отображения текущей температуры, а также скорости вращения вентилятора.
  • Вентилятор с регулируемой температурой (двигатель постоянного тока с ШИМ): Управление скоростью двигателя постоянного тока (вентилятора) с помощью микроконтроллера.Используется датчик температуры, и скорость двигателя постоянного тока изменяется в зависимости от температуры. Микроконтроллер генерирует сигнал ШИМ в зависимости от температуры.
  • Simple Toll Plaza: В этом проекте разработана простая система автоматического вычета платы за проезд на основе микроконтроллера. В системе используются технологии RFID и GSM. Считыватель RFID на площади обнаруживает метку RFID пользователя и автоматически вычитает необходимую сумму, а модуль GSM отправляет уведомление пользователю.
  • Мониторинг автомобильного аккумулятора в реальном времени и система оповещения о низком напряжении: Аккумулятор - важное устройство в автомобильной промышленности. Целью этого проекта является разработка системы мониторинга батареи в реальном времени с системой оповещения о низком напряжении. Он использует микроконтроллер и имеет встроенную схему измерения напряжения и температуры. Эта система может использоваться в ИБП, гибридных транспортных средствах, обычных электромобилях и т. Д.
  • Система охранной сигнализации в реальном времени с использованием датчика PIR: Пассивные инфракрасные датчики (датчики PIR) могут использоваться в системах безопасности и могут предотвратить кражу.Здесь разработана система охранной сигнализации на базе микроконтроллера. Датчик PIR является основным модулем вместе с некоторыми другими датчиками, такими как акустические и магнитные датчики. Связь осуществляется через РЧ-канал, а на принимающей стороне установлена ​​сигнализация.
  • Color Sensing Robot: Это проект на основе MATLAB, включающий концепции обработки изображений и робототехники. Камера используется в качестве датчика изображения для захвата цветного объекта. В зависимости от положения цветного объекта в роботе будет соответствующее движение.В этом проекте использовался микроконтроллер NXP.
  • Система продажи автобусных билетов на основе RFID: Основная проблема ручной системы продажи билетов - это формирование очередей. Система продажи билетов на основе RFID обеспечивает простой способ покупки билетов. RFID может использоваться для идентификации пассажира и на основе GPS; тариф автоматически списывается в зависимости от расстояния.
  • Система автоматического звонка в колледж с использованием AT89S52: В этом проекте разработана недорогая и простая в использовании система автоматического звонка в колледж / школу.Микроконтроллер Atmel AT89S52 используется с дисплеем и реле, поэтому отображается время и срабатывает звонок. Эту систему можно использовать в академических учреждениях и избежать ручного вмешательства.
  • Коммутация электрических устройств, контролируемых мобильным телефоном (DTMF): Здесь разработана простая система домашней автоматизации на основе мобильного телефона. Требуются микроконтроллер, мобильный телефон, декодер DTMF и несколько реле. Представленный здесь проект может работать с четырьмя электрическими устройствами.
  • Система оповещения о дорожном движении на базе приемопередатчика RF для автомобилей: Это система оповещения о дорожном движении на базе микроконтроллера. Радиочастотный передатчик на светофоре передает состояние световых сигналов. Приемник на автомобиле обнаружит эти сигналы и отобразит их на ЖК-дисплее. Если автомобиль находится слишком близко к другому транспортному средству или объекту, система предотвращения столкновений предупреждает об этом.

Прецизионный барометр и высотомер Honeywell

. Открытая левосторонняя навигация

Аэрокосмическая промышленность

  • Учиться Закрыть боковую навигацию Узнать больше
    • Учиться
    • Подключенный самолет Закрыть боковую навигацию
      • Подключенный самолет
      • Авиакомпании и грузовые перевозки
      • Деловая авиация
      • Правительство и оборона
    • Вызовы Закрыть боковую навигацию
      • Вызовы
      • Мандаты встречи
      • Безопасность
      • Прогнозная статистика
      • Готовность к миссии
      • Эффективность
      • Продуктивность
      • Спектакль
      • Время безотказной работы
      • Юзабилити и пользовательский опыт
      • Комфорт
    • Поддерживаемые платформы Закрыть боковую навигацию
      • Поддерживаемые платформы
      • Авиакомпании и грузовые перевозки
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *