Устройство (назову его "VTC"), представленное в этом проекте, содержит в себе функции 3-х устройств: вольтметр, термометр и часы. Выполнено оно на микроконтроллере семейства AVR ATMega8.
Фунционально VTC работает в одном из режимов, который выбирается нажатием кнопки S1 "Режим".

Цифровой вольтметр позволяет измерять постоянное напряжение от 0 до 25 вольт. В качестве контроллера используется ATMEGA8, которая тактуется внутренним RC-генератором 8мГц. Измерения постоянного напряжения производятся при помощи встроенного в контроллер 10-и разрядного АЦП. Измеряемое напряжение, через делитель R9, R10 поступает на вход ADC0 (PortC.0 выв.23). После соответствующих преобразований, результат измерения отображается на 4-х разрядном индикаторе с общим анодом (в моём случае RL-C5620). В разделе Справочник я выложил информацию по подобным индикаторам, то что смог найти в нете, обращайте внимание что они есть разного размера, могут отличаться цоколевкой, ну и включением (ОА и ОК).

Термометр позволяет измерять тепературу от -50 до +85 гадусов. Хочу заметить, что т.к. на индикацию температуры отведено 3 разряда, то десятые доли индицируются только в диапазоне −9.9…+85°С, а другие температуры отображаются уже без десятых долей . При температуре от -10 и ниже, десятая доля больше 0,5 градусов отображается включением точки (как на четвертой картинке ниже).

	Комнатная температура
	"плюсовая" температура, погашен незначащий ноль
	температура ниже нуля
	Температура -12,5 градусов
	Такую максимально низкую температуру мне удалось померять (в морозилке холодильника)

Датчиком термометра служит микросхемка DS18B20, считав из нее данные о текущей температуре и сделав необходимые преобразования выводим результат измерения на индикатор.

Часы. Подсчет времени происходит, постоянно, независимо от того какой режим выбран. Кроме того, в случае отключения основного питания, VTC перейдем в эноргосберегающий режим, отключив индикацию и перейдя в режим сна. В этом режиме VTC потребляет 10мкА.

Переключение между режимами вольтметра и термометра производится кнопкой S1: один раз нажали - вольтметр , ещё раз - термометр , ещё раз -часы и так по кругу. В программе устройства есть возможность автоматической смены режимов (часы-вольтметр-термометр) с интервалом отображения 5 секунд. Переход в этот режим осуществляется нажатием кнопки "-" и удерживая её нажимаем кнопку "Режим" в режиме часов. Выход из этогго режима осуществляется точно также.

Кнопка S2 необходима для перехода из режима часов в режим установки времени. При переходе в этот режим, начинают моргать разряды, отображающие часы, еще раз нажимаем - моргают минуты. Кнопками S3 ("+") и S4 ("-") выставляем нужное время. Кнопка S5 резервная и в этом проекте пока не исспользуется, поэтому ее устанавливать не нужно.

Наблюдательный радиолюбитель может заметить несоответствие подключения разрядов индикатора. Дело в том что 3-й разряд индикатора это две точки, которые нужны для часов и они здесь исспользуются только в режиме часов. Поэтому я в программе сделал вывод информации сначала на первый разряд, потом на 2-й, 4-й, 5-й и только потом 3-й (только если это режим часов).
Кнопки управления подключены к казалось бы у же занятым индикатором порту, но так и есть, ошибки нет . Поясню: после того как произойдет последовательный выход информации на всех разрядах, порт переключает направление, т.е. становится входом и сканирует наличие нажатых кнопок, а потом опять меняет направление порта и становится выходом. Этот процесс повторяется снова и снова.

Для подпитки спящего режима можно применить любые элементы питания от 3 до 4,5 вольт. Наличие основного питающего напряжения контролируется процессором на входе порта PB.5 (вывод 17) через цепочку VD3 и R22.

Транзисторы p-n-p малой мощности, можно применить BC558, подойдут также 2SA733 или наши КТ361. Диод VD4 необходимо применить с низким сопротивлением перехода, я исспользовал 1N5817, остальные можно поставить 1N4001 (1N4002-1N4007).

Отдельно внимание следует уделить FuseBits. В нашем случае (для CodeVision AVR) они выставляются так:

Данное устройство разрабатывалось для контроля температуры и напряжения бортовой сети автомобиля. Есть возможность подключить два датчика температуры DS18B20 . Есть звуковые сигналы при превышении заданной температуры датчика У , высоком или низком напряжении бортовой сети. Датчик У можно установить на радиатор двигателя.

Схема термовольтметра в автомобиль

Параметры измерителя

• Максимально измеряемое напряжение - 29,9 вольт.
• Диапазон температур датчика С (салон)- от -50 до + 99 градусов.
• Диапазон температур датчика У (Улица)- от -50 до + 110 градусов.

Как работает прошивка

При подаче питания идет проверка наличия датчиков температуры. Если один из датчиков отсутствует, или неисправный, то раздастся звуковой сигнал длительностью в 0,5 секунд. Если же нет обеих датчиков, то сигнала будет два. В случае наличия и исправности датчиков температуры устройство перейдет в режим измерения напряжения и температуры через 3 секунды (индикатор не будет светится). Переключатся между режимами можно при помощи кратковременного нажатия кнопки SET . При переключениях между режимами на 2 секунды в первом разряде появляется надпись режима А (аккумулятор). В основном меню кнопками + и - можно регулировать яркость дисплея.

Если же надо войти в режим настроек, то нужно удерживать кнопку SET больше, чем 3 секунды. После входа символы на дисплее будут мигать. Там можно установить максимальное напряжение, минимальное напряжение и максимальную температуру датчика "У" для подачи звукового сигнала. Черточка сверху - установка максимального напряжения, черточка снизу - установка минимального напряжения, и буква У - температуры.

Измерение и проверка напряжения будет происходить в любом случае, даже и при неисправности одного, или обеих датчиков температуры.

К сожалению в прошивке с регулировкой яркости было невозможно нормально считывать данные с датчиков температуры. Слишком большая частота прерываний таймера для индикатора. В протоколе обмена данными интерфейса 1-wire есть очень важные временные интервалы.

Если в этот момент произойдет прерывание таймера, будет ошибка. По этому на момент считывания пришлось запрещать прерывания. И из-за этого дисплей кратковременно гаснет. Но не все так плохо. Есть и вторая прошивка без регулировки яркости. Теперь частота прерываний таймера для обработки дисплея намного ниже. Около 200 Гц. Значение датчиков температуры считываются без искажений.

Устройство предназначено для применения практически в любом автомобиле. Оно выводит на дисплей информацию от двух температурных датчиков, а так же напряжение бортовой сети.

При реализации функции измерения напряжения бортовой сети возникли трудности, связанные с отсутствием у примененного микроконтроллера 16F628A цифро-аналогового преобразователя (АЦП). Зато в микроконтроллере имеется модуль компараторов, который и был использован для измерения бортового напряжения. С помощью модуля компараторов оказалось возможным измерять напряжение в диапазоне входных напряжений от 5,6В до 16В с дискретностью измерения 0,7В.

Зная напряжения бортовой сети можно оценить состояние аккумуляторной батареи. Сразу при включении устройства (с помощью замка зажигания или другим способом) выполняется измерение бортового напряжения. Если величина бортового напряжение оказалась меньше чем 10,5В автомобильный термометр-вольтметр оповестит звуковым сигналом (в течении 1,5с.) и одновременно выведет в нижней строке дисплея сообщение "Аккум - разряжен" примерно на 3...4с. Далее в нижней строке будет отображаться текущее значение бортового напряжения. Если величина напряжения будет меньше 5,6В на индикаторе будет отображаться сообщение "Напряжение <6B", а если больше 16В - "Напряжение >16B".

Рис. 1. Принципиальная схема.

В качестве управляющего контроллера D1 используется микроконтроллер фирмы Microchip , работающий в данном устройстве от внутреннего тактового генератора (4МГц).

Вывод информации о величине измеренных температур и напряжении бортовой сети автомобиля микроконтроллер осуществляет на LCD индикатор E1 от мобильного телефона Nokia3310. Передача данной информации осуществляется по последовательному интерфейсному каналу типа SPI. Обмен информации между микроконтроллером и дисплеем одностороний, данные передаются только от микроконтроллера к индикатору.

Резисторы R11...R15, совмесно с входными встроенными защитными цепями индикатора, обеспечивают согласование уровней сигналов управления, поступающих на индикатор.

Питание индикатора осуществляется от параметрического стабилизатора напряжения, обеспечивающего значение напряжения питания индикатора около +3,3В. Стабилизатор напряжения выполнен на стабилитроне V5, резисторе R10 и конденсаторе фильтра С8. Питание на стабилизатор поступает от источника стабилизированного напряжения +5В.

Измерение температур осуществляется цифровыми датчиками температуры U1 и U2 фирмы Maxim . Эти датчики имеют заводскую калибровку и позволяют измерять температуру окружающей среды от -55 до +125°С, причем в интервале -10...+85°С производитель гарантирует абсолютную погрешность измерения не хуже ±0,5°С. На границах диапазона измеряемых температур точность ухудшается до ±2°С.Индикация показаний термометра во всем диапазоне измеряемых температур выполняется с дискретностью ±0.1°C.

Обмен данными и командами между микроконтроллером D1 и датчиками температуры U1 и U2 осуществляется с помощью последовательного интерфейсного канала 1-Wire. Для упрощения программного обеспечения датчики подключены на отдельные входы микроконтроллера. Протокол обмена при этом по шине 1-Wire упрощается: не требуется адресация датчиков и их предварительная инициализация.

Резисторы R4, R6 являются нагрузочными резистороми для линий интерфейса 1-Wire. Резисторы R5, R7 выполняют функцию защиты внутреннего источника питания термометра при коротком замыкании цепей питаний датчиков.

Разъем Х3 используется для внутрисхемного программирования микроконтроллера D1. Его необходимо устанавливать в случае использования микроконтроллера в SMD исполнении или когда микроконтроллер в DIP корпусе непосредствено впаивается в плату, а не устанавливается в панельку. Разъем Х3 обеспечивает непосредственное подключение программатора PICKIT2 к термометру.

Пъезоизлучатель SP1 обеспечивает вывод звуковых сигналов, оповещающих о разрядке аккумуляторной батареи.

Внутренняя схема питания автомобильного термометра реализована следующим образом:

С разъема Х4 бортовое напряжение поступает через диод V1 и резистор R3 на микросхему интегрального стабилизатора напряжения U3 типа 7805. Данная микросхема из напряжения бортовой сети формирует стабилизированное напряжение +5В для питания микроконтроллера, параметрического стабилизатора индикатора и цифровых датчиков температуры;

Диод V1 препятствует прохождению импульсных помех отрицательного напряжения в цепи питания термометра, защищает устройство при неправильной подачи питания на устройство (переполюсовка питания), а также совместно с конденсатором С1 препятствует перезапуску микроконтроллера устройства при провалах напряжения бортовой сети при включении стартера автомобиля или других энергоемких потребителей электроэнергии автомобиля;

Резистор R3 совместно с ограничительным диодом (супрессором) V2 защищает внутренние цепи термометра от перенапряжений, возникающих от влияния импульсных помех.

Узел формирования аналогового сигнала, необходимого для измерения напряжения бортовой сети, собран на резистивном делителе напряжения R1,R2, конденсаторе C2 помехоподовляющего фильтра (R1, C2), и диодах V3, V4, защищающих совместно с резистором R1 аналоговый вход микроконтроллера от перенапряжений.

Желательно для повышения точности измерения напряжения резисторы R1 и R2 использовать с 1% точностью, но так, как дискретность измерения очень большая (0,7В) - это условие не обязательно.

Мощность резистора R3 должна быть не менее 0,5Вт, а мощность стальных резисторов может быть 0,125Вт для выводных и 0,1Вт для SMD резисторов. Внешний вид печатной платы собранного устройства показан на рис. 2

Здравствуйте.
Предлагаю обзор гаджета для авто. Это прибор показывающий время, температуру, напряжение аккумулятора, ну и другие плюшки.
Коротко - понравился. Подробности под

Год назад я купил просто вольтметр. Хотел встроить в панель приборов. Но потом передумал колхозить и решил взять гаджет, но более универсальный (информативный). Я купил за $ 10.98.
Подобные гаджеты уже обозревались на муське, но в другом корпусе.


и такой

Но они мне не подходили. После недолгих поисков нашёл этот.
Критерием выбора было - прямоугольная форма, небольшой размер, но с крупными знаками. Обозреваемый гаджет удовлетворяет этому критерию



В коробочке вложено:
1.Сам гаджет
2.Провод питания с наконечником для подключения в прикуриватель.
3. Провод с термодатчиком
4. Инструкция по настройке (с русским описанием)



Начну обзор с ТТХ.
1. Размеры
Высота - 51мм
Ширина - 130мм
Толщина -23,5мм
Высота цифр - 12мм

Кстати, высота может быть уменьшена за счёт удаления подставки выполненной в виде ножки на всю ширину корпуса. (Сорри за фото)



Тогда высота будет 32мм. Да, ещё один нюанс. Корпус выполнен в виде скошенного прямоугольника. При установке на ровную поверхность, получается наклон назад 15 град.



Кому как, а мне как раз так и надо, потому, что место установки гаджета ниже торпеды.
Электрические хар-ки.
1.Напряжениепитания 12/24В
2.Ток потребления:
Синяя подсветка - 19ма.
Красная подсветка - 29ма.
3.Темпратура - по описанию от -50 до +70 град.
По минусу не мерил, а по плюсу 70град показывает, далее показывает НН.






Погрешности:
Паряжение занижает на 0,2В.



Температуру занижает на 2град.
Разница показаний внутр и внешнего датчика 1 град ((см. фото выше))
Подсветка красная



Подсветка синяя.



Синяя подсветка явно слабее (согласно току). Для ночного режима само то.
Ночью синяя



Ночью красная



Переключатель подсветки - сбоку ползунком. Про переключатель подсветки чуть позже.
Сверху корпуса есть 5 кнопок. Назначение и настройка этими кнопками хорошо описана в инструкции (на русском).
Сзади 2 разъёма (чёрный и белый) для подключения провода питания и датчика температуры, а также крышка батареек (2шт). Перед включением надо сдвинуть эту крышку и вытащить изолирующую пластинку, чтобы заработали часы.



Ну а теперь вскрытие (расчленёнка).



Оппа, а один провод от пищалки отвален. Я думал мой косяк, когда разъединял корпус. Когда подпаял его, стали слышны пики при нажатии кнопок. А когда я настраивал время, пиков не было. Значит не я.:)
Тут -же виден внутренний датчик температуры прилепленный к плате (возле чёрного разъёма).
Экран подключён через ленту и справа виден двухцветный светодиод.



Свет от светодиода передаётся по такому световоду.



Переключатель подсветки заглючил. Красный включает, а синий с пятого пинка или вообще не включает. Придётся искать такой маленький переключатель или ставить микротумблер.
На этом закончу свой обзор. Всем удачи.
PS.
По просьбам читателей добавил фото усилителя НЧ, вместо которого установлю сей гаджет.