ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΨΗΦΙΑΚΟΥ ΘΕΡΜΟΜΕΤΡΟΥ ΜΕ 2 ΑΙΣΘΗΤΗΡΕΣ DS1621

Το link με το πρόγραμμα hex και τα pcb είναι στο τέλος της ανάρτησης.

Η κατασκευή του project είναι αναλυτική , ώστε να παίρνουν ιδέες οι αρχάριοι  κατασκευαστές και φίλοι αυτού του blog .

Ο  DS1621 είναι ένας ψηφιακός αισθητήρας θερμοκρασίας 9 Bit (μεταφορά 2 byte) από θερμοκρασίες -55 έως 125 βαθμών Κελσίου  και ταυτόχρονα είναι και ένας θερμοστάτης όπου η έξοδος TOUT pin3 γίνεται λογικό (1) όταν η θερμοκρασία ξεπεράσει την ορισμένη από εμάς τιμή Temp_Hi καθώς και λογικό (0) όταν πέσει η θερμοκρασία κάτω από την ορισθείσα πάλι από εμάς τιμή Temp_Low. Στο συγκεκριμένο project θα χρησιμοποιήσω μόνο την πρώτη ιδιότητα του δηλ. ως αισθητήρα θερμοκρασίας . Η ακρίβεια του DS1621 σύμφωνα με το Datasheet του υλικού είναι  max  ±0,5 βαθμοί Κελσίου από θερμοκρασίες 0 έως 70 βαθμούς Κελσίου και max  ±2 βαθμοί Κελσίου από θερμοκρασίες -55 έως +0. Η επικοινωνία  του αισθητήρα με τον μικροελεγκτή (PIC 16F876A) γίνεται μέσου του I2C πρωτοκόλλου. Με άλλα λόγια ο  Pic16F876A ως master θέτει τις εντολές στον slave (DS1621) να του στείλει τα δεδομένα της θερμοκρασίας κατόπιν ο master αφού λάβει τα δεδομένα από τον slave τα επεξεργάζεται και τα εμφανίζει στην LCD οθόνη 2 Χ 16 χαρακτήρων. Η ανάλυση της θερμοκρασίας χρησιμοποιώντας   τα 2 byte είναι ανά ένα 0,5 βαθμό Κελσίου , χρησιμοποιώντας  όμως τις τιμές  Count_Per_C & Count_Remain στον αλγόριθμο που δίνει το φυλλάδιο του DS1621 μέσα στον κώδικα του pic16F876A μπορούμε να πάρουμε ανάλυση ανά δέκατο ή εκατοστό ή χιλιοστό του ενός βαθμού Κελσίου . Εγώ στο συγκεκριμένο project έχω ανάλυση ανά ένα δέκατο του βαθμού Κελσίου.

ΣΧΗΜΑΤΙΚΟ ΘΕΡΜΟΜΕΤΡΟΥ ΜΕ 2 Χ DS1621

ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΒΗΜΑ – ΒΗΜΑ

Για την κατασκευή χρησιμοποίησα ένα πλαστικό κουτί με διαστάσεις  πλάτος 12,5 cm  ύψος 6,5 cm και βάθος 4 cm.

Φωτογραφία 1:

 Αυτές τις διαστάσεις  έβαλα στο πρόγραμμα που σχεδιάζω το pcb ώστε να καλύψει η πλακέτα όλη την επιφάνεια του κουτιού , όσοι θέλετε να το κατασκευάσετε και γνωρίζετε να σχεδιάζετε pcb μπορείτε να φτιάξετε το project  σε μικρότερες διαστάσεις. Αφού λοιπόν σχεδίασα το  pcb τύπωσα το σχέδιο επάνω στην πλακέτα με την μέθοδο σιδερώματος του γραφίτη. Κατόπιν αποχάλκωσα την πλακέτα και με την βοήθεια ενός γυαλόχαρτου έφερα την πλακέτα σιγά σιγά να εφαρμόσει σωστά μέσα στο κουτί .

Φωτογραφία 2:

Μετά για να μπορεί να κλίσει το καπάκι του κουτιού κόντυνα με το γυαλόχαρτο πάλι τους αποστάτες του καπακιού όσο ήταν το πάχος της πλακέτας  όπως βλέπετε στην εικόνα 3.

Φωτογραφία 3:

Αφού έγινε η προσαρμογή της πλακέτας ήρθε η σειρά για την τοποθέτηση της LCD οθόνης 2 Χ 16 χαρακτήρων , την τοποθέτησα στην μέση του κουτιού . Με ένα μαρκαδόρο έγραψα πάνω στο κουτί το περίγραμμα της οθόνης και με ένα τρυπάνι 2mm τρυπώντας σχημάτισα ένα μικρότερο περίγραμμα οθόνης κατά 2 mm , από τρύπες το οποίο με ελαφρά πίεση του χεριού μου αποκολλήθηκε από το κουτί , κατόπιν σιγά σιγά με την λίμα ήρθε το αποτέλεσμα που βλέπετε στην εικόνα 4.

Φωτογραφία 4:

Τοποθέτηση των 16 pin στην οθόνη και κατόπιν στερέωση της οθόνης στο κουτί.

Φωτογραφία 5:

Φωτογραφία 6:

Φωτογραφία 7:

Το επόμενο στάδιο είναι το τρύπημα της πλακέτας ώστε να κολληθούν τα υλικά , προγραμματισμός του PIC16F876A (χρησιμοποίησα το JDM programmer για να εγκαταστήσω το πρόγραμμα ds1621_by_sv1hag.hex το πως θα κατασκευάσετε τον JDM programmer θα το βρείτε σε παλαιότερη ανάρτηση μου).

Φωτογραφία 8:

 Και αφού κολλήθηκαν τα υλικά επάνω στην πλακέτα έδωσα τάση στον ρευματολήπτη της πλακέτας χωρίς να έχω τοποθετήσει το pic & ds1621 και έγινε έλεγχος των τάσεων του κυκλώματος και τυχόν βραχυκυκλωμάτων κατόπιν τοποθέτησα το pic και τα δύο  ds1621 και έκανα προαιρετικό έλεγχο με τον παλμογράφο να δω εάν έχω σήματα SDA  τα οποία εμφανίσθηκαν στην οθόνη του παλμογράφου όπως βλέπετε στην εικόνα 9.

Φωτογραφία 9:

Και αφού πέρασε η πλακέτα τους ελέγχους με επιτυχία ήρθε η ώρα της κατασκευής του καλωδίου που θα συνδέσει την οθόνη με την πλακέτα . Χρησιμοποίησα πλακέ καλώδιο 16 καλωδίων. Αφού σύνδεσα την οθόνη με την πλακέτα έκανα μια δοκιμή αν εμφανίζονται σωστά τα δεδομένα , όλα ΟΚ όπως δείχνει και η εικόνα 10.

Φωτογραφία 10:

Μετά από όλους αυτούς τους επιτυχημένους ελέγχους πάμε στο τελικό στάδιο της κατασκευής που είναι το τρύπημα του κουτιού για να  τοποθετηθεί  ο ρευματολήπτης που θα δεχτεί τα 9 – 15 V DC και μία άλλη τρύπα για να περάσει το καλώδιο με τα 4 εσωτερικά καλώδια του δευτέρου εξωτερικού αισθητήρα. Κατόπιν ακολουθεί το κλείσιμο του κουτιού .

Φωτογραφία 11:

Φωτογραφία 12:

Φωτογραφία 13:

Για την προστασία του εξωτερικού αισθητήρα χρησιμοποίησα ένα μικρό κουτί σχήματος οβάλ , υπάρχουν στα καταστήματα ηλεκτρονικών ειδών.

Φωτογραφία 14:

Φωτογραφία 15:

Καλές κατασκευές 73!  de SV1HAG

Link for program  (hex) & PCB click here 

Frequency Meter

Άλλη μια κατασκευή τελείωσε αισίως ,το συχνόμετρο ακριβείας. Το συγκεκριμένο  συχνόμετρο μετράει μέχρι 200 MHz έχει ενσωματωμένο prescaler μέχρι τα 200Mhz, πάνω στην πλακέτα και διαθέτει κύκλωμα αύξησης του πλάτους του εισερχομένου σήματος πάνω από 100mV ώστε να μπορεί να ανιχνευτoύν και από τον prescaler και από το pic ασθενικά σήματα . Βέβαια τοποθετώντας  εξωτερικά έναν άλλον prescaler που να έχει  την δυνατότητα να δεχτεί συχνότητες GHz  μπορεί να αυξηθεί το εύρος μέτρησης της συχνότητας στα GHz.

Η ακρίβεια είναι μεγάλη γιατί έχει δυνατότητα ρύθμισης ακριβείας μέσου του προγράμματος που είναι εγκατεστημένο στο pic  όταν βέβαια το συνδέσουμε με μια γεννήτρια αναφοράς RF ακριβείας  για το calibrate  ή  μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε και σαν γεννήτρια αναφοράς τον πομποδέκτη μας αφού βέβαια είναι τσεκαρισμένος ότι δεν χάνει Hz. Τα αποτελέσματα εμφανίζονται σε μια LCD οθόνη 2 Χ 16 χαρακτήρων και η κλίμακα είναι κατά επιλογή μέσου διακόπτη  σε Hz ή Mhz.

Το Calibrate γίνεται με αυτήν την εφαρμογή Calculator Calibrate Freq_Meter . Αφού τοποθετήσουμε στην είσοδο του συχνομέτρου το σήμα αναφοράς το οποίο πρέπει να βρίσκεται στα όρια του 1.8MHz -5 MHz μετρούμε την απόκλιση σε Hz που δείχνει το συχνόμετρο από την συχνότητα αναφοράς κατόπιν τοποθετούμε στα αντίστοιχα πλαίσια της εφαρμογής την συχνότητα αναφοράς και την απόκλιση , αμέσως η εφαρμογή μας βρίσκει την τιμή που πρέπει να εισάγεται στο PIC μέσου του μενού Setup Calibrate . Το Calibrate το θεωρώ απαραίτητο διότι όσο και να προσπαθήσετε να βαθμονομίσετε το συχνόμετρο από τους  πυκνωτές του κρυστάλλου που είναι συνδεδεμένος με τον pic ,  δεν πρόκειται να καταφέρετε τίποτα για αυτό και τα συχνόμετρα με pic που δεν διαθέτουν software Calibrate δείχνουν άλλα αντί άλλα . Θεωρώ αυτήν την μέθοδο βαθμονόμησης καλύτερη από άλλες. Όπως από αυτές που διαθέτουν επάνω στην πλακέτα ταλαντωτή αναφοράς π.χ. 1 MHz ώστε να πάρει ως αναφορά αυτήν την συχνότητα για να αυτοβαθμονομιθεί  το συχνόμετρο εκτός εάν αυτός ο ταλαντωτής είναι της τάξεως 1-3 ppm απόκλισης πράγμα απίστευτο για μικρού κόστους συχνόμετρα . Πάντως μετά τη ολοκλήρωση της κατασκευής και ύστερα από πολλές δοκιμές το ευχάριστο στο συγκεκριμένο project είναι ότι καταρρίπτεται η φιλοσοφία ότι το ακριβό όργανο είναι και το καλύτερο . Μπορείς εάν το σχεδιάσεις καλά και έχεις γνώσεις προγραμματισμού να φτιάξεις ένα όργανο ακριβείας αντίστοιχο των ακριβών εργαστασιακών  οργάνων .

 Μετρήσεις χωρίς την μεσολάβηση του prescaler  μέχρι τους  29 MHz  δεν έχασε ούτε ένα Hz από την συχνότητα αναφοράς από εκεί και ύστερα εμφανίσθηκε μια απόκλιση των της τάξεως των 50 Hz. Άρα για να έχουμε την ακρίβεια που παρουσιάζει μέχρι τους 29 MHz πρέπει όταν έχουμε να μετρήσουμε συχνότητες μεγαλύτερες των 29 MHz να συνδέσουμε τον prescaler ο οποίος θα διαιρέσει την συχνότητα και θα την κάνει μικρότερη από τους 29 MHz όπου και το όργανο μετά το calibrate δεν χάνει Hz. ή το καλλίτερο να έχουμε μόνιμα συνδεδεμένο τον prescaler αρκεί να έχουμε εισαγάγει την τιμή διαίρεσης του prescaler στο pic ώστε να εμφανίζει την σωστή συχνότητα και όχι την διαιρεμένη συχνότητα του prescaler και να χρειάζεται  κουμπιουτεράκι για να βρούμε την αληθή τιμή της συχνότητας.     

    

73 de SV1HAG

DIGITAL SWR HF 1.8 – 50 MHz MAX POWER = 2.5 KW

Ψηφιακή γέφυρα στάσιμων κυμάτων  ακριβείας για τις συχνότητες από 1.8 έως τα 50 MHz  και το εννοώ ακριβείας γιατί ως γνωστό ένα από τα πλεονεκτήματα των ψηφιακών οργάνων έναντι των αναλογικών είναι η ακρίβεια και η ανάλυση των ενδείξεων. Εκτός από την ακρίβεια και την ανάλυση που μας παρέχει η ψηφιακή τεχνολογία ένα άλλο ζητούμενο είναι  οι ενδείξεις του οργάνου να είναι σωστές  και να μην δείχνει άλλων αντί άλλων  τιμές . Για να είναι σωστές οι ενδείξεις δύο παράγοντες το εξασφαλίζουν και αυτοί οι παράγοντες είναι τα δύο τμήματα που αποτελούν την γέφυρα α) το coupler και β) το ψηφιακό τμήμα . Όσον αφορά για το coupler είναι η σωστή επιλογή του τύπου ανάλογα του εύρους συχνοτήτων και της ισχύος  και η καλή κατασκευή . Τώρα όσον αφορά για το ψηφιακό τμήμα είναι πρώτον η συγγραφή καλού προγράμματος χωρίς λάθη και με σωστούς αλγορίθμους που θα εγκατασταθεί στον μικροελεγκτή (PIC )  και δεύτερον  η καλή απομόνωση  του μικροελεκτή από θόρυβο και RF για να μην τρελαίνεται με το hi hi ο μικροελεγκτής  και εμφανίζει στην οθόνη τιμές άλλων αντί άλλων.

Το project αυτό σχεδιάσθηκε και κατασκευάστηκε εξ ολοκλήρου από το Α έως το Ω από εμένα , βέβαια χρειάστηκε   αρκετό διάβασμα και κούραση για την κατασκευή του , αλλά όλα αυτά ξεχάστηκαν όταν είδα την γέφυρα να δουλεύει άψογα και να δείχνει ίδιες τιμές με μια LP-100 που μου έστειλαν για να την επισκευάσω . Πραγματικά αυτές είναι οι χαρές που μας δίνει το χόμπι του ραδιοερασιτεχνισμού να μαθαίνουμε – να κατασκευάζουμε και να βλέπουμε να δουλεύει ο εξοπλισμός που κατασκευάσαμε πραγματικά αισθάνεσαι ευφορία.

Η γέφυρα αυτή έχει την δυνατότητα να δείχνει την πραγματική ισχύ τα επιστρεφόμενα και τον λόγο στάσιμων με εισερχόμενη ισχύ από 100mW  έως 2500 W . Επίσης έχει την δυνατότητα να συνδεθεί με υπολογιστή μέσου RS232 και να  παρέχει τα δεδομένα της τα οποία μέσου μιας εφαρμογής που έχω κατασκευάσει εμφανίζονται στην οθόνη του υπολογιστή. Επίσης όταν ο λόγος στάσιμων ξεπεράσει κάποιο όριο τότε ενεργοποιείτε το buzzer για να μας ειδοποιήσει ηχητικά ότι έχουμε υψηλά στάσιμα και απενεργοποιεί ακαριαία την εκπομπή του Linear εάν έχουμε συνδέσει το RCA του PTT του linear με την γέφυρα για να προστατευθεί το linear και ο πομποδέκτης μας.  

Φωτογραφία 1 

Στην φωτογραφία 1 βλέπουμε το πίσω μέρος της γέφυρας  με τους δύο κοννέκτορες

σύνδεσης του πομποδέκτη και της κεραίας  τον ρευματολήπτη για να λειτουργήσει η γέφυρα θέλει τάση DC από 9 – 12 V και ρεύμα λιγότερο από 200mA  .Τον κοννέκτορα DB9 ( RS232) ο οποίος θα συνδεθεί με καλώδιο  ένα προς ένα όχι Null με τον υπολογιστή . Οι δύο κοννέκτορες RCA  είναι για την σύνδεση του PTT του linear για να δουλέψει η προστασία από τα υψηλά στάσιμα και να κλείσει το linear.

Φωτογραφία 2

Στην φωτογραφία 2 βλέπουμε την εφαρμογή SWR HF η οποία θα εμφανίσει τα δεδομένα της γέφυρας στον υπολογιστή ώστε να έχουμε την δυνατότητα να μπορούμε να βλέπουμε την κατάσταση της εκπομπής μας και στην περίπτωση που ο εξοπλισμός μας  είναι μακριά από εμάς και η εκπομπή γίνεται με τηλεχειρισμό μέσου υπολογιστή.

Φωτογραφία 3

Στην φωτογραφία 3 βλέπουμε την δυνατότητα της γέφυρας να μετρήσει ισχύ των 100mW. 

  Forward = 200mW - reflected= 100 mW Power = 100mW & SWR = 5.66 : 1 , που είναι σπάνιο σε γέφυρες που μπορούν να μετρήσουν KW . Αυτήν την δυνατότητα την έχει αποκτήσει από το εξιδανικευμένο coupler της και το firmware που έχω σχεδιάσει και κατασκευάσει.

73 de sv1hag

Control auto Fan PWM using PIC16F876A

Το κύκλωμα αυτό ρυθμίζει την ταχύτητα (στροφές) του ανεμιστήρα ανάλογα της θερμοκρασίας . Ο ανεμιστήρας  παίρνει εντολή λειτουργίας όταν η θερμοκρασία ξεπεράσει του 35 βαθμούς κελσίου με τις μισές στροφές και το μέγιστο των στροφών το έχει στην θερμοκρασία των 65 βαθμών Κελσίου. Το κύκλωμα χρησιμοποιεί τον αισθητήρα θερμοκρασίας LM35 και μια LCD 2 X 16 οθόνη προαιρετικά αν θέλετε να βλέπετε την θερμοκρασία . Το κύκλωμα μπορεί να λειτουργήσει και χωρίς να συνδέσετε την οθόνη. Δείτε το βίντεο για να καταλάβετε πως λειτουργεί.

Κατεβάστε το HEX  εδώ.