Nhiệt kế kỹ thuật số đa chức năng: 5 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:36

Tài liệu hướng dẫn này sẽ chỉ cho bạn cách tạo một nền tảng đa chức năng với nhiệt kế, chronograph (đồng hồ đếm ngược), đồng hồ đếm ngược và màn hình hiển thị ánh sáng. Nó cũng được thiết kế để trở thành một nền tảng cho các cảm biến tương tự khác hoặc bất kỳ chức năng nào khác mà bạn có thể nghĩ đến.

Bước 1: Thu thập vật liệu

Để chế tạo nhiệt kế kỹ thuật số, bạn sẽ cần:

- Dây - Altoids thiếc - Bảng mạch - Điện trở biến đổi - Màn hình hiển thị đoạn 7 đoạn cực dương chung hai chữ số - 4 bóng bán dẫn 2N2222 - 2 điện trở 220 k ohm - Nhiệt điện trở (tốt nhất là đầu ra tuyến tính) - 2 nút đẩy tạm thời - 2 điện trở 2,2 k ohm - 5 volt Bộ điều chỉnh - 2 tụ điện san lấp mặt bằng cho nguồn điện (tôi đã sử dụng 220 uF) - Công tắc nguồn - Bộ vi điều khiển ATMEGA168 - Tinh thể 16 MHz - Điện trở 1 k ohm - Nhãn có thể in (Lớn hơn mặt trước của hộp thiếc Altoids) - Ổ cắm (bất kỳ bạn nghĩ là bạn có thể cần) Dụng cụ cần thiết: - Sắt hàn - Bơm khử nhiệt (tùy chọn) - Dụng cụ tuốt dây (tùy chọn) - Kìm cắt dây

Bước 2: Bắt đầu xây dựng

Đối với bước này, sử dụng sơ đồ đính kèm (từ hoặc AutoCAD) để xây dựng mạch. Tôi luôn thấy hữu ích khi lần đầu tiên xây dựng nó trên một breadboard không hàn. Điều này giúp bạn dễ dàng khắc phục mọi vấn đề phát sinh trước khi bạn muốn nhổ tóc:)

Trước khi bắt đầu hàn, cách tốt nhất là trước tiên bạn nên cắt breadboard theo kích thước cuối cùng và sắp xếp tất cả các phần lớn hơn trên bảng (như trong hình thứ 2 bên dưới). Đừng quên dành chỗ cho các nút phía trên bảng và nút nguồn tắt ở bên cạnh. Cần lưu ý rằng trong giản đồ rằng R5 là điện trở so sánh cho nhiệt điện trở và nó có thể được bao gồm trong điện trở nhiệt của bạn, vì vậy bạn nên kiểm tra bảng dữ liệu của mình để biết cách triển khai nhiệt điện trở cụ thể của bạn.

Bước 3: Hiệu chỉnh Thermistor

Để hiệu chỉnh nhiệt điện trở, bạn cần lấy số đọc từ vi điều khiển ở các nhiệt độ khác nhau (càng nhiều càng tốt).

Tôi đã đính kèm tệp hex được tải vào đèn flash của bộ vi điều khiển để hiển thị đầu vào tương tự từ nhiệt điện trở. Nếu nó đọc với một dòng trong đầu ra, đó là do đầu vào nhiệt điện trở quá cao để hiển thị trên hai chữ số (ví dụ đầu ra -5 có thể từ 155 đến 105). Sau đó, các điểm sẽ được vẽ biểu đồ trong excel dưới dạng biểu đồ phân tán, không được kết nối bằng các đường (ví dụ, hãy xem các kết quả đọc nhiệt độ của tôi đính kèm bên dưới). Sau đó, bạn cần nhấp chuột phải vào các điểm dữ liệu trên biểu đồ và nhấp vào "Thêm đường xu hướng". Tiếp theo chọn loại phương trình gần nhất với đường biểu kiến được tạo bởi các điểm mẫu (Tôi đã sử dụng phương trình tuyến tính vì nhiệt điện trở của tôi được tạo ra để có đầu ra tuyến tính). Tiếp theo nhấp vào tab "tùy chọn" và chọn "hiển thị phương trình trên biểu đồ" và nhấp vào OK. Phương trình này phải được nhập vào vị trí của công thức trong mã nguồn, trong đó x là "analogRead (tempPin)". Vị trí để làm điều này được chỉ ra trong mã nguồn (tìm thấy trong phần giới thiệu). Trình chỉnh sửa mà tôi đã sử dụng cho mã nguồn là Arduino 0007. Chương trình cũng tạo các tệp hex trong thư mục con applet của dự án khi bạn nhấp vào nút biên dịch trong chương trình. Sau đó, các tệp hex này có thể được tải vào flash của vi điều khiển bằng bất kỳ phương pháp nào (chẳng hạn như AVRIsp mkII).

Bước 4: Làm vỏ

Để Chuẩn bị hộp đựng đồ điện tử, cần thực hiện hai việc.

Đầu tiên là khoét các lỗ cho màn hình LED, biến trở, hai nút bấm tạm thời và công tắc nguồn. Tôi đã làm điều này trước tiên bằng cách chèn các thiết bị điện tử đã hoàn thành vào hộp thiếc. Tiếp theo, giữ cho hộp thiếc ở đúng vị trí cũ, tôi dùng tia laser làm hướng dẫn để đánh dấu các cạnh của bộ phận, sau đó đóng nắp lại, cào dọc theo đường laser đánh dấu nơi cần cắt. Sau đó, tôi khoan bất kỳ góc nào (chẳng hạn như lỗ hiển thị). Cuối cùng, tôi sử dụng một con dao chính xác để cắt dọc theo các đường. Đừng lo lắng về việc kim loại xung quanh các cạnh bị biến dạng quá nhiều, nó có thể dễ dàng được làm phẳng sau đó bằng cách đặt một khối gỗ dưới một mặt và dùng búa đập nhẹ vào cạnh. Điều thứ hai cần làm là lót đáy bằng bìa cứng (tốt nhất là loại mỏng) để cách nhiệt các thiết bị điện tử không bị chập vào đáy kim loại. Điều này có thể dễ dàng thực hiện bằng cách ấn vỏ Altoids lên bìa cứng để nó để lại một chỗ lõm dọc theo các cạnh. Bây giờ chỉ cần cắt dọc theo chỗ lõm và chèn nó vào dưới cùng của hộp thiếc (xem hình ảnh lase).

Bước 5: Đính kèm nhãn

Tôi đã tạo nhãn bằng cách tải xuống mẫu cho các nhãn có thể in được mà tôi đã mua. Tiếp theo là một trong những phần khó nhất đối với tôi, tạo ra một thiết kế đẹp. Tôi đã sử dụng clip art và các hình dạng cơ bản để tạo ra nó. Tôi đã đính kèm thiết kế để bạn có thể sử dụng hoặc sửa đổi nó. Tiếp theo, hãy in nó ra và cắt dọc theo các đường bên ngoài (hãy đảm bảo rằng bạn đã cắt các đường viền màu đen ngay lập tức). Bây giờ đính kèm nhãn. Tôi thấy rất hữu ích khi giữ nó dưới ánh sáng trong khi làm việc này, nó sẽ giúp bạn xem được vị trí của các lỗ để xếp nó. Cuối cùng, cắt các đường chéo qua các lỗ và gấp các nắp vào bên dưới (xem hình bên dưới) và hoàn tất việc cài các nút.)