Projekt: Snímač teploty SMT160

• Vypracovali:

Bc. Tivadar Solík

Bc. Pavol Šnyr

• Študijný odbor: Aplikovaná mechatronika
• Ročník: 2. Ing. (2012)

Zadanie:

Zobrazte na LCD aktuálnu teplotu zmeranú snímačom teploty SMT 160 (meranie šírky impulzov).

Literatúra:

• Product Page (smartec.nl)
• Datasheet
• Ondřej Vitouš: Jak na převodník SMT160-30-92. (hw.cz)
• Jan Řehák: Převodník teplota/střída SMT160-30-92. (hw.cz)

Riešenie

Snímač teploty SMT160

Snímač Smatrec SMT160 je kremíkový teplotný snímač s digitálným PWM výstupom.
Jeho veľkou výhodou je možnosť priamého pripojenia k rôznym typom mikropočítačov
bez potreby použitia A/D prevodu.

Vlastnosti

• Merací rozsah snímača: od -45°C do 150°C
• Absolútna presnosť: +-0.7°C
• Lineárný výstup v rámci: 0.2°C
• Maximalné rozlíšenie: 0.005°C

Typy púzdier

V našom prípade išlo o typ TO 92

Obr. 1: Typy zapúzdrení snímača SMT160

Zapojenie

Snímač sme priamo pripojili pomocou kontaktného poľa dosky ACROB a vodičov na port D mikroradiča ATmega 328P bez potreby ďalších komponentov resp. filtrácie.

Obr. 2: Zapojenie snímača do dosky ACROB

Výstupný signál snímača

• Výstupom je obdlžníkový signal s definovanou šírkou periódy v závislosti od meranej teploty.
• Perióda výstupu je lineárne závislá od teploty podľa tejto rovnice:

D.C. = 0.320+0.00470*t

D.C. = perióda signálu

t = teplota v °C

• Príklad:

Výstup pri 0°C

D.C. = 0.32 alebo 32%

LCD Modul Parallax

Dvojriadkový 8-znakový LDC display bez podsvietenia so štyrmi užívateľskými tlačidlami

Obr. 3: LCD Terminal AppMod

Vlastnosti

• 2x8 LCD Displej bez podsvetlenia
• 4 Tlačítka
• Trimer na zmenu kontrastu

Technické parametre

• Napájanie: 5 V @ 15 mA
• Pripojenie: 4-Bit parallel interface (Hitachi HD44780 compatible)
• Rozmery: 60 x 50 x 20 mm
• Pracovná teplota: 0 až +70 °C

Zapojenie

Obr. 4: Zapojenie radiča Hitachi HD44780 pre LCD Terminal AppMod na mikroradič ATmega328P

Zdrojový kód

Potrebné súbory:

ProjektSMT160.c
‎ lcd.c
‎ lcd.h
‎ serial.c
serial.h

Stiahnuť ako zip archív a so zdrojovým súborom:
Source_files.zip

Kód v jazyku C:

#include <avr\io.h>
#include "serial.h"
#include <stdio.h>
#include "lcd.h"
#include <avr/interrupt.h>

FILE mystdout = FDEV_SETUP_STREAM(sendchar, NULL, _FDEV_SETUP_WRITE);

volatile int nova_Zmena = 0;       			// premenna pre novu zmenu hrany signalu
volatile int predosla_Zmena = 0;   			// premenna pre staru zmenu hrany signalu
volatile char navestie_Zmeny = 0;  			// premenna pre urcenie spustenia vypisu teploty na display
unsigned int strieda = 0;		   		// premenna na vypocet striedy signalu
unsigned int sirka = 0;			   	        // energeticka sirka PWM signalu
unsigned int perioda = 0;		   		// perioda PWM signalu
int teplota;					   	// premenna pre realnu teplotu
int desiatky,jednotky,desatina;	   			// premenne pre vypis na display


ISR(TIMER1_CAPT_vect)       				// Timer 1 rutina na zachytenie prerusenia
{
	
	TCCR1B = (TCCR1B ^ 0b01000000);			// nastavenie sledovania hrany signalu

	nova_Zmena = ICR1;				// zapis zmeny hrany signalu do pomocneho registra ICR1
	navestie_Zmeny = 1;				// informacia o zmene hrany pre vypis a display

	if (TCCR1B & 0b01000000) 			// nastavenie merania sirky pasma a periody signalu
	sirka = (nova_Zmena - predosla_Zmena);	        // meranie sirky pri prechode z nabeznej hrany na dobeznu
	
	else
	{
	perioda = (nova_Zmena - predosla_Zmena);        // meranie periody pri prechode z nabeznej hrany na dalsiu
	predosla_Zmena = nova_Zmena;			// navestie na dalsiu zmenu
		
	}

	strieda = ((sirka*200)/perioda);		// strieda v percentach x2
	teplota = (((strieda -64)*2000)/47)/4;		// vypocet vyslednej teploty pri refencii 0°C
	
	
	desiatky = teplota / 100;			// teplota po deleni 100, vypise na display (desiatky)
	jednotky = (teplota/10) % 10; 			// teplota po delení 10 a modulo 10, tj po deleni 10 a zvysok 
                                                        // po deleni 10, dostanem druhe cislo na display (jednotky)
	desatina = teplota % 10;			// teplota zvysok po deleni 10 ziskam desatinnu hodnotu
	
	if ( (desatina>3 & desatina<7) )	        // podmienka na vypis desatinnej hodnoty a zaokruhlenie na
                                                        // pol stupna (kat. hod. presnosti merania -30 az 100 je 0.7)
	
	
	{						// pri rozsahu 0 az 100 ratame presnost 0.5 
		desatina = 5;				//oblast najvacsej linearity prevodu - najvyssia pri 20°C
	}
	else {

		desatina = 0;
	}

};

int main(void)
{

	inituart();
	//stdout = &mystdout;        			// Odteraz funguje printf(); 


	DDRD  = 0b00001110;				// inicializaci portu a prislusnych pinov
	lcdInit4();					// inicializacia display-a
	_delay_ms(10);
	DDRB = 0x00;                		        // Set ICR - Port B, pin0 na Vstup
	TCCR1B = 0b00000010;        			// nastavene na dobeznu hranu a preddelicky 8-bit FAST PWM.
	TCCR1A = 0b00000000;        			// T1 v mode timera
	TCNT1 = 0x0000;           			// inicializacia pocitadla (16-bit spodne+vrchne bity)
	TIFR1 = (1<<ICF1);          			// navestie ICF1 bude automaticky zmazane po vykonani prerusenia 
	
	TIMSK1 = 0b00100000;        			// povolenie ICR preruseni
	sei();                    			// povolenie globalneho prerusenia
	
	lcdControlWrite(0b01000000);
	_delay_us(10);


	lcdControlWrite(0x00+0x80);		        // zapis na prvy riadok display-a
	_delay_ms(10);
	lcdDataWrite('T');
	lcdDataWrite('e');
	lcdDataWrite('p');
	lcdDataWrite('l');
	lcdDataWrite('o');
	lcdDataWrite('t');
	lcdDataWrite('a');
	lcdDataWrite(':');

	while(1)
	{
		if(navestie_Zmeny)
		{
			
			lcdControlWrite(0x40+0x80);	//zapis na druhy riadok display-a
			_delay_ms(10);
			lcdDataWrite('0'+desiatky);	//desiatky
			lcdDataWrite('0'+jednotky);	//jednotky
			lcdDataWrite('.');		//desatinna ciara
			lcdDataWrite('0'+desatina);	//desatinne cislo
			lcdDataWrite(0b11011111);	//binarny kod stupna (°)
			lcdDataWrite('C');
			
			_delay_ms(1000);		// oneskorenie, vypis na druhy riadok display-a každých 5 sec
			
			navestie_Zmeny = 0;		// vynulovanie navestia zmeny
		}
	}


	return 0;
}