Uniwersalny cyfrowy termometr

23 kwiecień 2004
Autor :   Łukasz Sczygiel (artykuł gościnny)
Masz palma? Chciałbyś zrobić do niego coś, czego nie mają inni? Zrób termometr. Opisany układ jest prosty, pancernie wytrzymały i co najważniejsze - skuteczny.
Co jest potrzebne?

  • Palm ze złączem z obsługą standardu RS232.
  • 15 złotych na części składowe.
  • 1 do 2 godzin wolnego czasu.
  • lutownica, cyna, kalafonia.
  • trochę zdolności manualnych.
  • w przypadku braku zdolności, potrzebna jest wtyczka, która będzie pasować do złącza w palmie.

    Co otrzymujemy w wyniku naszej zabawy?

  • W pełni sprawny cyfrowy termometr o zakresie mierzonych temperatur od -55 do +125 z dokładnością +/-0.5 i rozdzielczością 1/100 stopnia Celsjusza.
  • możliwość zestawienia szyny z kilkunastoma (!) czujnikami działającymi niezależnie. Długość takiej szyny wynosić może do około 200m.

    Spis części:

  • Układ scalony DS1820 (lub jego odmiany DS1822, DS18B20, DS18S20)
  • Rezystor 1,5k Ohma
  • Dioda Zenera 3,9V (1N5228)
  • Dioda Zenera 6,2V (1N5234)
  • Diody Schottky'ego (1N5818) - dwie sztuki
  • Złącze pasujące do Twojego palmtopa.

    Jak to wykonać?

    Na początek schemat:

    ilustracja
    Rys. 1

    Jako że schemat jest (prawie) planarny, zaprojektowanie płytki lub "pająka" nie powinno stanowić problemu. Pomocna wskazówka: Najpierw można zlutować wszystko oprócz diody D1 i samego scalaka DS1820. Do tego momentu wszystko da się zlutować bez płytki, na samych końcówkach elementów. Następnie należy przylutować diodę D1 tak, aby nie dotykała elementów z którymi nie powinna mieć kontaktu. Zależnie od tego jaki będzie efekt tej operacji, może być potrzebny kawałek taśmy izolacyjnej (jak u mnie).

    Całość można zmontować we wnętrzu wtyczki pasującej do palma, lub na jakimś "odjazdowym" nośniku (u mnie był to plastik z karty telefonicznej) - patrz Rys. 6 oraz 7. Sam scalak DS1820 powinien być podłączony tak jak na schemacie (tylko na dwie końcówki). Jednak w zależności od wersji może być konieczne podłączenie końcówki 2 z 3 razem (najpierw należy sprawdzić podłączenie na dwa, a jeśli nie zadziała to połączyć 2 z 3). Wiem, że w moim przypadku mogą być problemy ze znalezieniem odpowiedniej wtyczki, więc skupię się na wykonaniu jej samodzielnie.

    Najprostszym wyjściem jest zmontować cały interfejs termometru w gniazdku (męskim db-9) i podłączać termometr do kołyski (jeśli ktoś ma kołyskę na RS232). Można również zamontować w kołysce wtyczkę męską db-9 a termometr zbudować we wtyczce żeńskiej db-9. Ten sposób posiada tę zaletę, że taki termometr można podłączyć bez żadnych dodatkowych problemów również do komputera. Natomiast wadą tego rozwiązania jest to, że trzeba rozdłubać kołyskę, czego nie każdy sobie życzy, a także fakt, że do dokonania pomiaru kołyskę trzeba zabrać ze sobą.

    Rozwiązaniem najmniej szkodliwym jest zbudowanie własnej wtyczki pasującej do posiadanego palmtopa. Wymaga to jednakże pewnej zręczności w majsterkowaniu. Przedstawię tutaj jak ja rozwiązałem ten problem ze swoim sprzętem. Jeśli nasz palmtop posiada złącze, które samo trzyma wtyczkę jak na Rys. 2 (tak jak np. w Palmie IIIc) to jej wykonanie nie powinno nastręczać trudności. Występują tu tylko dwa problemy. Pierwszym jest jak wykonać styki naszej domowej wtyczki. Drugi to odpowiednia grubość wtyczki, tak aby trzymała się ona "na wcisk". Oba można rozwiązać w prosty sposób.

    ilustracja
    Rys. 2

    Rozpiska styków:

    Palm IIIc i kompatybilne - patrząc na powyższy obrazek to od PRAWEJ:
    DTR 1
    GND 10
    RXD 3
    TXD 5

    Wtyczka (gniazdo) db-9 COM 9-cio pinowy.
    DTR 6
    GND 5
    RXD 3
    TXD 2

    Na witrynie http://www.hardwarebook.net dostępny jest opis złącza 9-cio pinowego i 25-cio pinowego. Zamieszczono tam również dokumentację złączy w Pilot, PalmPilot, Palm III, Palm VII, Palm VIIx, Palm IIIx, Palm IIIe, Palm IIIxe, Palm V, Palm Vx oraz Palm IIIc: pdf1, pdf2. I podając za stroną http://palmare.idnes.cz/ dokumentację złącza Universal Connector.

    ilustracja
    Rys. 3


    ilustracja
    Rys. 4

    Oficjalny opis tego złącza można znaleźć pod tym adresem.

    Wykonanie styków:

    W kawałku plastiku wykonałem po dwa otwory na styk oddalone od siebie o 4-6mm. Następnie "przewlekłem" przez nie drut zaginając końce, tak aby taki drut "sprężynował" i tym samym usztywniał samego siebie w tych otworach. Jest to cos w stylu zszywki do papieru.
    Aby uzyskać odpowiednią grubość wtyczki należy po prostu wykonać ją warstwowo, doklejając kolejne warstwy plastiku. Dokładniej można dopasować grubość przez nadlutowanie styków cyną, a następnie odpowiednie ich podpiłowanie.

    ilustracja
    Rys. 5



    ilustracja
    Rys. 6

    Całą część "interfejsową" można z powodzeniem zmieścić w tak wykonanej wtyczce. Widać to na poniższych obrazkach:

    ilustracja
    Rys. 7

    ilustracja
    Rys. 8

    Jak widać ze schematu jak i ze spisu części, wykonanie takowego urządzenia nie jest bardzo trudne i powinien z nim sobie poradzić każdy domowy kombinator-majsterklepka. Uruchomienie sprowadza się do podłączenia interfejsu do palmtopa i uruchomienia programu MyTemp.

    ilustracja
    Rys. 9

    Program ten po uruchomieniu szuka scalaków typu DS1820 na szynie pomiarowej i zlicza ile się ich zgłosiło. Więc jeśli coś nie styka i nie zostaną wykryte scalaki to, po poprawieniu styków, należy tapnąć na przycisku z napisem ROM. Z mojego doświadczenia wynika, że ten interfejs działa niezawodnie. Jeśli coś jest nie tak i program MyTemp nie mierzy temperatury poprawnie, oznacza to że gdzieś popełniony został błąd (najczęściej coś nie styka).

    Końcowy widok zmontowanego i uruchomionego urządzenia przedstawia się następująco:

    ilustracja
    Rys. 10

    Do obsługi tego termometru możemy użyć programu MyTemp (43 KB) autorstwa Christofa Klaibera.

    Teraz odpowiedź na pytanie, do czego można wykorzystać takie urządzenie?

  • okablowując sobie dom/mieszkanie szyną pomiarową (do 200 metrów, układy podłącza się równolegle) z podpiętymi scalakami DS1820, można uzyskać pomiar temperatury w każdym pomieszczeniu, w komputerze, temperaturę na zewnątrz, a także - umieszczając na zewnątrz dwa scalaki z których jeden będzie owinięty ciągle wilgotną watą - możemy nawet mierzyć wilgotność.
  • w samochodzie jako układ ostrzegający przed gołoledzią (kiedy temperatura powietrza spada gwałtownie poniżej 0 stopni)
  • w połączeniu z urządzeniem opisanym w chipie 2002/2 można zbudować sobie sterowanie domową instalacją grzewczą za pomocą palmtopa lub peceta. I to za dosłownie kilkanaście złotych.
  • zabudowując sobie w ubraniu i mierząc temperaturę podczas drogi do pracy/szkoły można udowadniać że np. w autobusach i tramwajach nie grzeją :)
  • mierzyć czy herbata podana przez teściową ma odpowiednią temperaturę ;)
  • w przypadku podejrzenia choroby zmierzyć, czy nasz organizm ma podwyższoną temperaturę.
  • w połączeniu z logowaniem pomiarów w programie myTemp można planować rodzinę metodą termiczną (nie polecam na poważnie :) )
  • innych przykładów na pewno namnoży się w komentarzach.

    W sprzedaży można spotkać kilka odmian układu DS1820 są to:

  • DS18S20 - troszkę dłużej trwa wewnętrzne przetwarzanie temperatura/napięcie - dokładność 0.5 st.
  • DS18B20 - dodano funkcję alarmu w momencie osiągnięcia określonej temperatury - dokładność 1.0 st.
  • DS1822 - mniejsza dokładność: +/- 2.0 stopnia Celsjusza.
    Generalnie Wszystkie powyższe odmiany są obsługiwane przez program MyTemp.


    W dokumentacji podane jest, że dokładność pomiarów utrzymuje się na poziomie +/- 0.5 stopnia Celsjusza. Jednak mnie udaje się uzyskać pomiary z błędem około 2 stopni. Być może dostał mi się DS1822 zamiast DS1820?
  • woda z lodem miała u mnie 3-5 St. (teoretycznie 0 st.)
  • temperatura mojego ciała mierzona pod pachą 35,5 st.(teoretycznie 36,6 st.)

    To samo urządzenie można podpiąć do PC-ta. Na stronie http://www.elektroda.pl/dla_kompa/ds1820/ można znaleźć ten sam schemat wraz z oprogramowaniem do jego obsługi pod Windowsem. Myślę że ten interfejs działałby również ze sprzętem typu Pocket PC. Problem mógłby być w tym przypadku tylko software i dostęp do interfejsu RS232.

    Ceny wszystkich elementów to około 15 złotych. (ja kupiłem je za tyle w Bytomiu przy dworcu MZK). Najdroższy jest układ DS1820 - jego cena to około 12 złotych.

    Pomocne linki:

    Scalak DS1820 gruntownie opisany jest tutaj (po angielsku).

    Dodatkowe informacje (również po angielsku) na podobne tematy są pod tym adresem.

    W artykule wykorzystano informacje dostępne na stronach:
    http://www.elektroda.pl/dla_kompa/ds1820/
    http://palmare.idnes.cz/PalmOS/PalmOS_Hardware/usb_kabel040219.html
    http://mytemp.sourceforge.net/
    http://www.hardwarebook.net
  • O Serwisie

    Wortal PDAclub.pl to serwis internetowy zajmujący się tematyką technologii mobilnych. U nas znajdziesz najnowsze informacje o smartfonach, tabletach, smartwatch i innych urządzeniach mobilnych pracujących zarówno pod kontrolą Apple iOS jak i Google Android czy też Windows. PDAclub.pl to także jednao z najstarszych forów internetowych, gdzie każdy użytkownik znajdzie fachową pomoc.

    PDAclub POLECA


    W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w urządzeniu końcowym. Można dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności. Akceptuję otrzymywanie plików cookies z serwisu pdaclub.pl. Akceptuję