带矩阵 LED 指示灯的温度计。方案、说明

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在该温度计中，使用矩阵 LED 模块显示温度值。可以调节指示器的亮度并选择读数的离散性。

该温度计采用微控制器 PIC16F630-I/P 温度传感器 - DS18B20。测量温度区间为-55 ^оC到+ 125 ^оC.其测量误差为±0,5 ^оC. 读数可以四舍五入到最接近的 1。 ^оS.

在图中。图1所示为温度计的外观。它用双面胶带贴在墙上，传感器安装在窗外树荫下。

带点阵 LED 指示灯的温度计
米。一、温度计的外观

温度计示意图如图所示。 2. 按SB1 按钮增加指示灯的亮度，按SB2 按钮减少指示灯的亮度。共有16个等级。当亮度改变时，微控制器将新值存储在其非易失性存储器中。该指示器基于三个矩阵模块 A1-A3 FZ0148 [1]。它们均由一个 8x8 LED 矩阵和一个 MAX7219 芯片 [2] 组成，该芯片使用微控制器命令控制 LED。模块沿电源线VCC和GND以及控制信号CLK和CS（这些线从第一个模块连接器延伸到第二个“直通和直通”）并联，并沿信息线串联。 DOUT 输出处的信息相对于到达 DIN 输入处的信息延迟了 16 个时钟周期（由 CLK 脉冲指定）。除最后一个模块外，每个模块的 DOUT 输出均连接到下一个模块的 DIN 输入。

带点阵 LED 指示灯的温度计
米。 2. 温度计示意图

发送到模块的最后16位信息始终位于MAX7219芯片的移位寄存器中。 DIN 输入状态到寄存器低位的传输发生在 CLK 脉冲的上升沿，但仅当 CS 输入为低电平时才发生。当 CS 输入出现上升沿时，来自移位寄存器的信息通过 LED 显示并保留在 LED 上，直到下一个这样的边沿。

在所考虑的器件中，CS 信号的低电平在依次加载到三个 FZ48 模块中的 16 (3x0148) 位信息传输期间被设置。完成后，该信号的上升沿允许三个模块同时向 LED 输出信息。在图中。图 3 显示了输出符号在其矩阵上的位置。安装跳线 S1 使设备进入将读数四舍五入到整数值的模式。在此模式下，不需要显示十分之一度的 A3 模块，并且可以将其从设备中排除。如果离开该模块，它将始终显示 0。

带点阵 LED 指示灯的温度计
米。 3. 输出符号在其矩阵上的放置

温度计的标称电源电压为 9 V，但实际上，它可以在 7,5 V 至 25 V 范围内。器件运行所需的 5 V 电压由集成正电压调节器 DA1 提供。

在图中。图4显示了温度计印刷电路板的图及其上部件的位置。对于 DD1 微控制器，必须提供一个面板，将其插入已编程的面板中。 FZ0148 模块安装在连接器 X1、X2 (A1)、X3、X4 (A2) 和 X5、X6 (A3) 中。

带点阵 LED 指示灯的温度计
米。 4、温度计的印刷电路板图及其上零件的位置

电路板上的连接器 X6（图中未显示）仅用于 A3 模块的可靠机械固定。

去掉模块后的板子如图所示。 5. FZ0148模块是拆机购买的。套件中安装在其上的连接器的引脚块是有角度的，但在组装过程中我用直的引脚块替换了它们。由于主板和模块板之间的连接器的高度而形成的间隙使得可以更好地从集成稳定器DA1中排出热量。

带点阵 LED 指示灯的温度计
米。 5. 移除模块的电路板

BK1 温度传感器放置在一个金属外壳中，防止湿气渗透，并通过一束长达几米的三根电线连接到电路板。传感器应放置在避免阳光直射的地方，并远离暖气和其他在运行过程中产生大量热量的设备。

完整的显示字符集，包括减号和空格，如图 6 所示。 7、以及如图。图 30 显示了存储这些符号的微控制器 EEPROM 映像的内容。每个字符包含四个字节的内存。地址XNUMXH处的字节用于存储设置的亮度值。

带点阵 LED 指示灯的温度计
米。 6.全套显示字符，包括减号和空格

带点阵 LED 指示灯的温度计
米。 7. 单片机 EEPROM 字符图像存储的内容

微控制器程序是在 PIC Simulator IDE v7.21 中创建的。每 1 秒从 BK0,7 传感器读取的温度值在显示在指示器上之前会以编程方式进行平滑处理 - 每个新值都被写入由四个两字节字组成的数组中，而不是最旧的一个。因此，该数组始终包含最后四次测量的结果。它们的平均值显示在指示器上。

在所使用的开发环境版本中，可以模拟DS18B20传感器的运行（图8），这大大简化了程序的调试。为了组织微控制器与具有 SPI 接口的设备（类似于 LED 模块中使用的设备）的通信，该环境具有一组标准程序和函数。

带点阵 LED 指示灯的温度计
米。 8.单片机程序

微控制器程序可以从 ftp://ftp.radio.ru/pub/2015/04/max7219.zip 下载。

文学

MAX7219 模块点阵模块，用于 Arduino 控制 FZ0148。 - URL：dhgate.com/store/product/5pcs-lot-max 7219-module-dot-matrix-modules/196738799.html (04/11/14)。
串行接口、8 位 LED 显示驱动器。 - URL：adafruit.com/datasheets/MAX7219.pdf。

作者：K. Abdukarimov

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