Termometr do PC DS18B20 DS18S20 DS1820

Zaprezentuję 3 programiki pełniące funkcję komputerowych termometrów: Maxitermo, Termo i MiniTermo. Wszystkie dane czujek znajdziesz na notach katalogowych ze strony producenta:

DS18B20 - http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/DS18B20.pdf - tańszy i nowocześniejszy
DS18S20 - http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/DS18S20.pdf - droższy, odpowiednik niedostępnego już DS1820

Maxitermo wersja beta 040511 DS18B20 DS18S20 DS1820

Program Maxitermo - 700KB umożliwia prezentację i rejestrację temperatur odczytanych dowolnej liczby czujek DS18B20 lub DS18S20 podłączonych do komputera PC przez port szeregowy COM (RS232C) za pomocą adaptera 1-wire DS9097E. Schemat adaptera i sposób podłączenia przedstawiony jest poniżej:

Dla wtyku DB9 COM:

GND - pin 5
DTR - pin 4
RxD - pin 2
TxD - pin 3

Różne wykonania tego adaptera wraz ze zdjęciami bez problemu znajdziesz w necie. W przypadku problemów z samodzielnym wykonaniem, możesz go nabyć za niewielką kwotę np. na allegro.

Temperatury w programie prezentowane są:

jako kontrolki na layoucie definiowanym przez użytkownika
na liście
na wykresie historii temperatur
w zasobniku systemowym.

Program ponadto umożliwia eksport zarejestrowanych temperatur do plików txt. Przykładowy zrzut ekranu poniżej (program wykorzystany do monitorowania temperatury wewnątrz PC):

Pierwsze uruchomienie

Przy pierwszym uruchomieniu należy przejść do zakładki "Ustawienia". Określić:

Port szeregowy do którego podłączony jest adapter,
Kolor tła widocznego w zakładce "Layout",
Opcjonalnie, zaznaczając "Pokaż obraz na layoucie" wskazać plik obrazu tła - może to być np. rysunek przekroju piętra budynku, schemat instalacji centralnego ogrzewania, wnętrze komputera lub rysunek monitorowanego procesu. Następnie w razie potrzeby określić w % powiększenie obrazu tak aby mieścił się w oknie.
Określić okres w minutach między zapisami do bazy. Dla uzyskania czytelnego wykresu dziennego wystarczy zapis co 10 minut. Dla uzyskania czytelnego wykresu miesięcznego wystarczy zapis co 60-120 minut. Podanie wartości 0 spowoduje, że program nie będzie rejestrował temperatur.

Następnie należy nacisnąć przycisk "START". Program cyklicznie skanuje magistralę 1-wire i prezentuje znalezione czujki wraz z temperaturami. W celu konfiguracji ustawień indywidualnych dla każdej czujki należy kliknąć prawym przyciskiem myszy na kontrolkę czujki w zakładce "Layout" lub "Lista". W oknie "Właściwości" określić:

położenie, wymiary, kolory czcionki i tła kontrolki,
kolory czcionki i tła kontrolki,
kolor linii widoczny na wykresie "Historia".

Położenie kontrolek w zakładce "Layout" można określić przesuwając je trzymając lewy przycisk i klawisz Ctrl.

Historia temperatur i eksport danych

Po przejściu do zakładki "Historia" wybrać zakres i nacisnąć "Odśwież" - program naniesie na wykresie przebiegi temperatur dla wszystkich czujek obecnych w podanym przedziale czasowym. Za pomocą przycisku "Zapisz do plików txt" dane dla wybranego zakresu można przenieść do plików txt. Po kliknięciu przycisku należy wskazać folder do którego zostaną zapisane pliki - dla każdej czujki osobny plik.

Termo v. 1.0 DS18B20 DS18S20 DS1820

Program Termo - 277KB służy do pomiaru temperatury za pomocą jednego czujnika 1-wire DS1820 / DS18B20 / DS18S20 oraz uproszczonego adaptera DS9097E podłączanego do portu szeregowego PC.

Program umożliwia:

Wizualizację temperatury
Rejestrowanie temperatury w określonym interwale
Sterowanie urządzeniem zewnętrznym (za pomocą niewykorzystanej w adapterze linii RTS).

Hardware

Adapter podstawowy DS9097E

Uproszczony schemat adaptera oraz układ wyprowadzeń czujnika znajdują się poniżej:

Opis wyprowadzeń portu dla DB9 i DB25

Wartości elementów nie są krytyczne, jedynie w miejscach D3 i D4 obowiązkowo muszą się znaleźć diody BAT85. Nóżkę DQ czujnika trzeba podłączyć do pinu DATALINE adaptera, natomiast GND i VDD czujnika (tryb Parasite-Power) zewrzeć ze sobą i podłączyć do końcówki RETURN. Z wyjścia RTS można wysterować diodę optotriaka czy tranzystor MOSFET i realizować zamierzone sterowanie (program termo). Roboczo na schemacie rolę elementu wykonawczo-sygnalizacyjnego pełni dioda LED D5 połączona szeregowo z rezystorem R2 - jeśli nie korzystamy z opcji sterowania - oba elementy można pominąć.

Adapter bardziej zaawansowany - funkcjonalnie odpowiednik DS9097E

Opis wyprowadzeń portu dla DB9 i DB25

Adapter wykonany na 4-rech diodach ma istotną wadę - masa czujnika ma inny potencjał niż masa komputera. Czasami jest to nieporządane np. wtedy gdy chcemy zasilać czujnik przez przewidziane do tego wejście Vdd. Pokazany wyżej adapter nie posiada tej wady, a w niektórych sytuacjach może się sprawować lepiej od adaptera opisanego na wstępie.

Wartości elementów nie są krytyczne, w miejsce tranzystorów BS170 można użyć dowolnych N-MOSów (lub nawet BC547 ale wtedy koniecznie z dodatkowym rezystorem 10k w obwodzie bazy).

Zwora ZW decyduje czy napięcie zasilające adapter ma być pobierane z portu czy też z wejścia/wyjścia +5V. W przypadku zwarcia ZW końcówka +5V jest wyjściem zasilającym czujnik, w przypadku rozwarcia ZW końcówka +5V jest wejściem zewnętrznego zasilania 5V. Jeśli korzystamy tylko z zewnętrznego zasilania diody 1N4148 i zenerki 5V1 można nie montować.

Sposób dołączenia czujnika: +5V z Vdd czujnika, DATALINE z DQ czujnika, GND z GND czujnika.

Software

Omówienie zakładek w programie:

Ustawienia - Służy do określania portu, okresu próbkowania temperatury (min. 1s) oraz sposobu sterowania urządzeniem zewnętrznym. Sterowanie to może być realizowane w 3 trybach: Tryb alarm załącza stan wysoki na linii RTS, gdy temperatura wykracza poza przedział TL>temp>TH; tryb grzanie załącza stan wysoki na RTS, gdy temperatura spadnie poniżej TL, a wyłącza gdy temperatura przekroczy TH, w przypadku trybu chłodzenie jest odwrotnie.
Log Tekstowy - Daje informacje o wartościach kolejnych próbek temperatury w formie logu.
Wykres - Jak wyżej, ale w formie wykresu.
Termometr - Podaje aktualną wartość temperatury liczbowo i graficznie.
O programie - Informacje o programie.

Warto dodać, że termostat czysto sprzętowy można zrealizować np. na DS1821 [Więcej]

MiniTermo v. 0.9 DS18B20 DS18S20 DS1820

Program MiniTermo-198KB jest uproszczoną wersją termometru opisanego wyżej. Nie rejestruje temperatury, nie steruje urządzeniem zewnętrznym, ale w zamian udostępnia ją w systemowym trayu obok zegarka, w windowsowym okienku oraz przez DDE. Dzięki temu ostatniemu możliwy jest dostęp do temperatury z programów wyposażonych w DDE takich jak LabView, czy choćby MS-Excel. Połączenie DDE można przetestować wpisując w arkuszu MS-Excel następującą formułę:

=MINITERMO|MINITERMO!SENSOR

w razie problemów zerknij do pomocy wpisując hasło DDE.

Podsumowanie

Wszystkie programy są udostępniane na zasadach Freeware,
Brakuje ci wolnego portu COM:
- Sprawdź w instrukcji płyty głównej czy ma gniazdo COM - jeśli tak podłącz do płyty "śledzia COM",
- Zainstaluj kartę PCI / PCMCIA zawierającą porty COM,
- Podłącz przejściówkę USB-COM. Uwaga: Ze względu różne wykonania takich przejściówek (napięcia, chipsety) nie ma gwarancji, że zadziała.
W programie Termo i Minitermo do adaptera może być dołączony tylko jeden czujnik DS18B20 / DS18S20,
Programy mogą nie działać poprawnie z na komputerach z niskimi napięciami RS232C np. na niektórych laptopach
Programów Termo i Minitermo, nie przewiduję już dalej rozwijać. Będę natomiast rozwijał program Maxitermo. Przewiduję dodanie funkcji sterowania wyjściami, oraz obsługę sieci, pozwalającą na odległy monitoring temperatur lub ich prezentację w internecie.

Elektronika, komputer, radio - blog, projekty