Чего хотелось:
- минимальные размеры (в разумных пределах)
- минимальная стоимость
- простота конструкции
- высокая повторяемость
- ну и наконец универсальность (об этом чуть позже).
Посмотрев подобные конструкции и покурив описалово на тиньку, которая оказалась под рукой (ATtiny2313), пришёл к выводу, что можно несколько упростить существующие конструкции и немного улучшить их характеристики.
Итак схема: (12.11.2009 привёл названия сегментов в соответствии с даташитом на индикатор.) На схеме показан второй вариант включения термодатчика, если он не захотеть работать по однопроводной шине (что встречается очень редко). Обратите внимание, что подтягивающий резистор на 11 выводе должен быть 4,7кОм. Уменьшение или увеличение может привести к нестабильной работе датчика в случае включения по однопроводной схеме. Хотя в последнее время попадаются экземпляры датчиков, которые не хотят работать с таким подтягивающим резистором, приходится подбирать в диапазоне 1,8кОм - 6,2кОм (обычно около 4,0кОм).
Как видим эта схема отличается от подобных отсутствием транзисторов на управление сегментов. Таким образом схема упростилась на 4 транзистора и 4 резистора, по сравнению с аналогичными схемами. Тут некоторые скажут: "так нельзя - большая нагрузка на порты!!!". Читаем datasheet на сей контроллер "DC Current per I/O Pin - 40.0 mA". У нас 8 сегментов в каждом символе, по 5 мА каждый - получается 40мА!!!.
Теперь посмотрим графики из того же описания: Из графиков видно, что ток может достигать и 60 мА и даже 80 мА на пин. Ну не будем увлекаться - нам 5 мА на сегмент (40мА на символ) хватит с головой! Ограничительные резисторы подобраны для получения тока около 5 мА на сегмент. В моей схеме стоят 470 Ом. Я ркость сегментов при этом отличная!!! Так, чё-то я увлёкся теорией.
Практика!!!
Печатную плату рисовал исходя их соображений "как можно меньше, но как можно проще". Поэтому она получилась с несколькими перемычками... На рисунке есть место под кварц - это для небольшой универсальности - у меня было несколько штук AT90S2313, у которых нет внутреннего генератора. КРЕНка применена в корпусе SOT-89. Защитные стабилитроны BZX79-C5V1 в корпусе DO-35. Конденсаторы в фильтре питания - 10mkF * 16V танталовые (других не нашлось), размера 3528 (SMD-B). Я их обычно не ставлю, а вместо них - 1mkF * 50V размера 1206.Глюков связанных с питанием не замечено.
Ну и далее фотки платы: Далее запаиваем индикатор и программируем: Прошивка для случая индикатора с ОА (+) и ОК (-) - в HEX формате, ну и проект под CodeVisionAVR, который можно скомпилировать и под ОА, и под ОК. Проект собран по кускам, что-то из готовых проектов из Интернета, что-то дописано мной... Оригинальной идеей стала динамическая индикация. Проблема заключалась в том, что во время общения с датчиком температуры DS18B20 возникали моменты, когда "сканирование" индикации останавливалось. Поэтому обновление индикатора сделано не по прерываниям, а в главном цикле программы, и ещё вставлено кой-где в процедуре общения с датчиком... Плюсом данного способа стала высокая частота обновления, что исключило проблему мерцания.
Чуть не забыл - фьюзы для нормальной работы термометра: Покалькулировать эти самые фьюзы можно тут. А почитать про них - в описании на контроллер...
Заработало!!!
Итак, прошили, включили... Хм... работает!!! (а вот про эту красную штуку справа - читаем тут) Ну ещё вот в таком виде: Ответ на вопрос "что делают кнопочки ПЛЮС и МИНУС - читаем в статье ТЕРМОСТАТ". Это то, о чём говорилось в 5-м пункте "Чего хотелось".
Итак как видим получилось довольно простое (куда уж проще???) устройство, которое по размерам не превышает размер индикатора. Кроме всего ещё и точность высокая: по описанию датчика - "±0.5°C accuracy from –10°C to +85°C". Как показала практика точность гораздо выше - около ±0,1°C. Сверял 10 экземпляров с лабораторным термометром, прошедшим метрологический контроль...