P R O J E K T Y Z A G R A N I C Z N E
PROJ EKT Y Z AGRANI CZ NE
Wysokościomierz
z mikrokontrolerem PIC,
Wykonanie dowy pozwalały przypuszczaĘ, łe
Na rys. 6 przedstawiono sche- jej szerokośĘ b�dzie odpowiednia
część 2
mat rozmieszczenia element�w i łe zmieści takłe baterie PP3.
oraz mozaik� ściełek druku płyt- Po odbiorze przesyłki okazało
ki, a takłe spos�b okablowania si� jednak, łe obudowa ta ma
całości. pochylone ścianki boczne, kt�rych
Montał rozpoczynamy od zwo- minimalne wymiary są mniejsze
W drugiej cz�ści artykułu
rek, nast�pnie kontynuujemy we- nił oczekiwano. Delikatne opiło-
przedstawiamy spos�b
dług wielkości element�w. Układy wanie kraw�dzi wyświetlacza LCD
wykonania, uruchomienia
IC1-IC4 naleły umieściĘ na pod- pozwoliło umieściĘ go w tej obu-
i obsługi mikroprocesorowego
stawkach, takłe przetwornik ciś- dowie, jednak wstawienie go r�-
wysokościomierza.
nienia naleły umieściĘ w cztero- wno z powierzchnią otworu nie
n�łkowej podstawce SIL. Dwie było mołliwe. Obudowa pozostała,
zworki biegną pod podstawkami ale jeśli ktokolwiek trafi na obu-
układ�w IC2 i IC3. Przetwornik dow� o wymiarach lepiej dostoso-
ciśnienia oferowany jest w obudo- wanych do wymaga� przedstawia-
wie lub bez. Naleły uwałnie nej konstrukcji, proszony jest o po-
odciąĘ rurki (rys. 7), tak aby wiadomienie o tym autora. Wyda-
pozostawiĘ otwory. W otwory te wałoby si� oczywiste, łe na rynku
nie wolno niczego wkładaĘ. powinny byĘ obudowy do wy-
Nast�pnie naleły zgiąĘ pod ką- świetlaczy mających 2 linie po 16
tem prostym wyprowadzenia czuj- znak�w, skoro są do wyświetlaczy
nika w niewielkiej odległości od z 2 liniami po 8 znak�w.
obudowy, w kierunku przeciwnym Rozwiązanie alternatywne to
nił powierzchnia z kropką. DługośĘ ułycie zwykłej obudowy z tworzy-
zagi�tej cz�ści powinna wynosiĘ wa sztucznego i wyci�cie w niej
około 3mm, aby mołna było wsta- otworu we własnym zakresie.
wiĘ przetwornik w podstawk� SIL W prototypie wyświetlacz zo-
tak, by lełał na płytce. Wyprowa- stał połączony z płytką za pomocą
dzenie 1 przetwornika (od strony odci�tych wyprowadze� rezysto-
kropki na obudowie) znajduje si� r�w. Najpierw zostały przylutowa-
po lewej stronie, gdy płytka jest ne oba skrajne połączenia, co
usytuowana jak na rys. 6. pozwoliło na ustawienie wyświet-
Po właściwym wstawieniu lacza w r�wnej odległości od płyt-
przetwornika w podstawk� naleły ki, a nast�pnie przylutowano po-
przylutowaĘ do niej jego wypro- zostałe połączenia.
wadzenia, co zapewni wi�kszą Kąt pochylenia ekranu wzgl�dem
niezawodnośĘ połączenia. płytki drukowanej został dobrany
po zamontowaniu płytki w obudo-
Obudowa i wyświetlacz wie tak, by wyświetlacz znalazł si�
LCD w otworze obudowy. Odpowiednie
Spos�b połączenia wyświetla- połołenie płytki naleły ustaliĘ za
cza z resztą układu zaleły od pomocą kołk�w dystansowych.
ułytej obudowy. Autor projektu Przełączniki zostały zamocowa-
przejrzał niemal wszystkie katalo- ne z dala od pojemnika na bate-
gi obud�w w poszukiwaniu tej ri�, a włącznik usytuowano na
właściwej, posiadającej odpowied- tylnej ściance obudowy.
niej wielkości otw�r na wyświet-
lacz. Długotrwałe usiłowania zo- Testowanie
stały uwie�czone cz�ściowym po- Przed włołeniem układ�w IC1-
wodzeniem - jedna z obud�w ofe- IC4 w podstawki naleły włączyĘ
rowanych przez firm� RS Compo- napi�cie zasilania i sprawdziĘ na-
nents była bliska ideału. ChoĘ pi�cie 5V na wyjściu układu IC5.
otw�r pod wyświetlacz był nieco Jeśli napi�cie na wyjściu IC5
wi�kszy nił to niezb�dne, mołna b�dzie wyłsze, np. 7V, oznacza
pr�bowaĘ cz�ściowo go zasłoniĘ. to, łe układ IC5 został wlutowany
Podane w katalogu wymiary obu- odwrotnie.
Elektronika Praktyczna 4/99
15
P R O J E K T Y Z A G R A N I C Z N E
WyłączyĘ zasilanie i wstawiĘ kilka sekund, by kondensatory tości wysokości, ciśnienia i tem-
w podstawki układy IC1-IC4. Mik- zostały rozładowane. Nast�pnie na- peratury.
rokontroler IC3 musi zostaĘ przed- leły włączyĘ zasilanie trzymając Na płytce znajdują si� dwa
tem zaprogramowany. Mołe to przez kilka chwil przycisk S1 punkty testowe: TP1, w kt�rym
byĘ PIC16C84 lub PIC16F84. wciśni�ty. Ekran wyświetlacza nie dost�pny jest sygnał przełączający
Po włączeniu zasilania program zawiera wtedy ładnych informacji. z cz�stotliwością 0,5Hz multiplek-
rozpoczyna działanie od inicjaliza- Nast�pnie zwalniamy przycisk S1. ser IC2, oraz TP2, w kt�rym do-
cji wyświetlacza, nast�pnie prze- Wartości domyślne zostały wpro- st�pny jest sygnał wyjściowy prze-
chodzi do trybu Ekran 1. Mołe wadzone do pami�ci EEPROM, twornika napi�cie-cz�stotliwośĘ
okazaĘ si�, łe trzeba wyregulowaĘ a na wyświetlaczu powinny poja- (IC3). Punkty te były wykorzys-
kontrast (VR1), by informacja pre- wiĘ si� nieco bardziej realistyczne tywane przez autora podczas op-
zentowana na wyświetlaczu stała wyniki. Oznaczają one: racowywania oprogramowania, ale
si� widoczna. Na tym etapie dzia- - wysokośĘ w metrach; wykonujący wysokościomierz ama-
łania programu wyprowadzane wy- - wysokośĘ w stopach; torzy nie b�dą z nich korzystaĘ.
niki b�dą produktem przetwarza- - ciśnienie atmosferyczne w mili-
nia przypadkowych wartości zna- barach; Testy działania programu
jdujących si� w pami�ci EEPROM, - temperatur� otoczenia w stop- Sprawdzenie poprawności re-
nieco zmodyfikowanych przez wa- niach Celsjusza lub Fahrenheita. akcji programu na naciśni�cie
runki układu, a wi�c mogą byĘ Podczas normalnej eksploatacji przycisk�w:
pozbawione sensu. urządzenia tylko takie informacje - NacisnąĘ i zwolniĘ przycisk S1
Po upewnieniu si�, łe na wy- są wyprowadzane na wyświetlacz. (Mode). Wolno błyskająca gwiaz-
świetlacz wyprowadzane są dane, Urządzenie posiada pi�Ę prze- dka, znajdująca si� w lewym
naleły wprowadziĘ do pami�ci łączanych za pomocą przełączni- g�rnym rogu wyświetlacza, po-
EEPROM wartości domyślne. Na- k�w tryb�w pracy, umołliwiają- winna znale�Ę si� na lewo od
leły wyłączyĘ zasilanie i odczekaĘ cych ustawienie właściwych war- wskazania wysokości i migotaĘ
z nieco wi�kszą cz�stotliwością.
Oznacza to mołliwośĘ modyfika-
cji wskazania wysokości. Doko-
nuje si� jej naciskając przyciski
S2 (zmiana w g�r�) lub S3 (zmia-
na w d�ł). Jeśli jeden z tych
przycisk�w jest wciśni�ty, wska-
zanie na wyświetlaczu powinno
zmieniaĘ si� w spos�b ciągły
w odpowiednim kierunku. Wy-
nik podawany w stopach b�dzie
zmieniał si� r�wnolegle z wyni-
kiem wyświetlanym w metrach
(nie ma mołliwości oddzielnej
regulacji). Wprowadzony wsp�ł-
czynnik korygujący wskazanie
zostaje zapami�tany w pami�ci
EEPROM mikrokontrolera, gdzie
pozostanie do momentu dokona-
nia nast�pnej modyfikacji. Po
uzyskaniu właściwego wskazania
naleły ponownie nacisnąĘ przy-
cisk S1 (Mode), po czym gwiaz-
dka powinna pojawiĘ si� obok
wskazania ciśnienia w miliba-
rach. Mołna je skorygowaĘ po-
sługując si� przyciskami S2 i S3,
analogicznie jak przy wskazaniu
wysokości. To nowe wskazanie
zostanie zapami�tane w pami�ci
EEPROM.
- Kolejne naciśni�cie przycisku
S1 spowoduje przesuni�cie
gwiazdki obok wskazania wyni-
ku pomiaru temperatury. Wska-
zanie to mołe byĘ takłe zmie-
nione w taki sam spos�b jak
poprzednie, a nast�pnie zapa-
Rys. 6. Schemat rozmieszczenia elementów, mozaika ścieżek druku oraz
mi�tane.
okablowanie podzespołów wysokościomierza.
Elektronika Praktyczna 4/99
16
P R O J E K T Y Z A G R A N I C Z N E
- Po kolejnym naciśni�ciu przy- czas wprowadzania wsp�łczynni- wr�ciĘ do Ekranu 1 (naciskając
cisku S1 w miejsce gwiazdki na ka korygującego wpływ tempera- S4) i nieco zmieniĘ nastaw� VR2,
wyświetlaczu pojawi si� znak tury na wyniki pomiaru ciśnienia. po czym ponownie sprawdziĘ le-
zapytania. Naciśni�cie przycisku Po nast�pnym naciśni�ciu wą g�rną wartośĘ Ekranu 2 (uwa-
S2 lub S3 spowoduje zmian� przycisku S1 pojawia si� Ekran 3, ga - zmiany połołenia VR2 są
skali wyświetlanych wartości zawierający domyślne wartości rejestrowane przez oprogramowa-
temperatury ze stopni Celsjusza wysokości i napi�cia odniesienia. nie tylko wtedy, gdy wyświetlacz
na stopnie Fahrenheita lub od- Wartości te b�dą zmieniane pod- znajduje si� w trybie pierwszym
wrotnie. Naleły wybraĘ odpo- czas ustawiania wysokości. - Ekran 1).
wiednią skal�. Wyb�r skali nie Podczas wykonywanych przez
wpływa na działanie podprogra- Powr�t do Ekranu 1 program oblicze� wartośĘ odnie-
mu dokonującego obliczania Kolejne naciśni�cie przycisku sienia jest mnołona przez 4. Jest
wartości temperatury. S1 powoduje powr�t do Ekranu bardzo wałne, by wynik mnołe-
- Po nast�pnym naciśni�ciu S1 1, na kt�rym podane są wyniki nia nie przekroczył 65535, mak-
nast�puje cz�ściowa zmiana in- pomiaru wysokości, ciśnienia symalnej wartości liczby zapisanej
formacji wyprowadzanych na i temperatury, wraz z błyskającą w dwubajtowym rejestrze, ponie-
wyświetlacz - wskazanie tempe- w lewym g�rnym rogu gwiazdką. wał jej przekroczenie oznacza
ratury i wysokości nie ulega Podczas normalnej eksploatacji spadek zawartości rejestru do zera
zmianie, natomiast zamiast od- ułytkownik najpewniej b�dzie i zliczanie od początku.
czytu ciśnienia pojawia si� in- chciał korygowaĘ wyłącznie war- Po zako�czeniu powyłszych
formacja umołliwiająca wpro- tośĘ wysokości, a pozostałe nasta- czynności nie ma potrzeby jakich-
wadzenie temperaturowej korek- wy po poprawnym wprowadzeniu kolwiek regulacji potencjometrem
cji ciśnienia w postaci " 23*>, przy czym znak �*� oczywiście zaistnieĘ potrzeba ich nie i wymiana jednego z układ�w
migocze. Wyprowadzona liczba skorygowania, na skutek np. pew- scalonych lub przetwornika.
to wsp�łczynnik, przez kt�ry nych niedokładności popełnionych
dzielona jest r�łnica mi�dzy podczas ich wprowadzania. W ta- Nastawa zakresu
zapami�taną a biełącą wartością kiej sytuacji naleły nacisnąĘ przy- temperatury
odniesienia, w celu uzyskania cisk S1 odpowiednią liczb� razy, Program ma wpisaną domyślną
wskazania temperatury w stop- tj. tyle, by gwiazdka znalazła si� wartośĘ zakresu temperatury, ale
niach Celsjusza lub Fahrenheita. obok właściwej wartości. najpewniej b�dzie ją trzeba uak-
Przyciski S2 i S3 umołliwiają Naciśni�cie przycisku S4 (Set) tualniĘ. Dla zmiany tej wartości
zmian� i zapami�tanie tej war- powoduje powr�t do Ekranu 1 jest wymagane posiadanie zwykłe-
tości. Jej ustawianie zostanie z dowolnego innego stanu wy- go termometru. WartośĘ rzeczywis-
om�wione dalej. świetlacza. ta temperatury i wartośĘ odniesie-
nia są mierzone w dw�ch r�łnych
Ekrany 2 i 3 Pierwsza regulacja temperaturach otoczenia. Najpierw
Po nast�pnym naciśni�ciu przy- Ze wzgl�du na tolerancje uły- naleły wi�c umieściĘ wysokościo-
cisku S1 na wyświetlaczu pojawi tych element�w, naleły ustawiĘ mierz w pomieszczeniu zamkni�-
si� kolejny zestaw informacji, tzw. zakresy pomiaru wysokości i tem- tym na odpowiednio długi okres,
Ekran 2. Za liczbą znajdującą si� peratury. Obie te czynności są by zapewniĘ wyr�wnanie tempe-
w g�rnym wierszu po lewej stro- proste, ale wymagają nieco cier- ratury otoczenia i urządzenia. Na-
nie jest znak R. Oznacza on pliwości. ciskaĘ S1 do momentu pojawienia
początkową wartośĘ napi�cia od- W pierwszym kroku naleły do- si� Ekranu 2. ZapisaĘ wskazanie
niesienia, odczytywaną podczas braĘ połołenie suwaka potencjo- temperatury (w stopniach Celsju-
procedury startowej. Za liczbą zna- metru VR2 ustalającego zakres pra- sza lub Fahrenheita) - b�dzie to
jdującą si� po prawej stronie tego cy przetwornika napi�cie-cz�stotli-
samego wiersza jest wyświetlany wośĘ. W pierwszym trybie pracy
znak H - jest to biełąca wartośĘ wyświetlacza (Ekran 1 - gwiazdka
napi�cia odniesienia. Za liczbą po lewej stronie g�rnego wiersza)
znajdującą si� po prawej stronie trzeba regulowaĘ VR2 do momentu
dolnego wiersza wyświetlacza wid- uzyskania wyniku około 1013mb.
nieje znak D, kt�ry oznacza r�ł- Zmienią si� takłe wskazania wy-
nic� mi�dzy podanymi w g�rnym sokości i temperatury, ale na tym
wierszu wartościami napi�Ę odnie- etapie mołna je zignorowaĘ.
sienia. Liczby te nie są wartościa- W kolejnym kroku sprawdza-
mi napi�cia, a jedynie wynikami my, czy znajdująca si� po lewej
ich przetworzenia na cz�stotli- stronie g�rnego wiersza (Ekran 2)
wośĘ, podanymi w Hz. wartośĘ znajduje si� w przedziale
Po lewej stronie dolnego wier- 15000R - 15500R. Takie ustawie-
sza wyświetlacza widnieje komu- nie wyświetlacza wymaga sześcio-
nikat , przy czym znak krotnego naciśni�cia przycisku S1.
gwiazdki gaśnie i zapala si�. Ten Jeśli wartośĘ ta nie mieści si�
Rys. 7. Organizacja wyprowadzeń
element jest wykorzystywany pod- w podanym przedziale, naleły po- przetwornika ciśnienia SCC15AN.
Elektronika Praktyczna 4/99
17
P R O J E K T Y Z A G R A N I C Z N E
temperatura T1. ZanotowaĘ war- Zakres pomiaru temperatury Nie powinna ona wymagaĘ powta-
tośĘ odniesienia znajdującą si� został w ten spos�b ustawiony rzania. Jeśli jednak do tego doj-
w lewym g�rnym rogu ekranu - i przyrząd powinien śledziĘ zmia- dzie, naleły zawsze dokonaĘ jej
b�dzie to wartośĘ R1. ZanotowaĘ ny temperatury otoczenia w zakre- w dw�ch punktach o r�łnych wy-
wartośĘ wysokości znajdującą si� sie odpowiadającym CT. Wyso- sokościach, a przy transportowaniu
w prawym g�rnym rogu ekranu - kościomierz b�dzie odnotowywał przyrządu z jednego punktu do
b�dzie to wartośĘ H1. Powr�ciĘ do zmiany temperatury wolniej nił drugiego nie wolno wyłączaĘ za-
Ekranu 1 naciskając przycisk S4. b�dą one w rzeczywistości zacho- silania. Jedyna, pozostała do prze-
PrzenieśĘ termometr i wysokoś- dziły. prowadzenia czynnośĘ, to skorygo-
ciomierz do innego pomieszcze- Podczas opisanych czynności wanie podawanej wysokości. Jeśli
nia, o temperaturze znacznie r�ł- określony został takłe temperatu- wiemy, łe np. nasz dom znajduje
niącej si� od poprzedniej. Nie rowy wsp�łczynnik korekcji wska- si� na wysokości 60m, wartośĘ t�
naleły wykorzystywaĘ w tym celu za� wysokości. Teraz mołna przy- naleły wprowadziĘ wyruszając na
lod�wki, poniewał skraplająca si� stąpiĘ do ustawienia zakresu po- wycieczk�, podczas kt�rej chcemy
na płytce para wodna mołe spo- miaru wysokości. śledziĘ zmiany wysokości.
wodowaĘ w układzie powałne Jedynie w ekstremalnych wa-
uszkodzenia. Mołna wynieśĘ oba Nastawa zakresu runkach atmosferycznych (usytu-
urządzenia na dw�r, ale pogoda pomiarowego wysokości owane blisko siebie izobary) is-
powinna byĘ odpowiednia - zbyt Aby ustawiĘ zakres mierzonej tnieje prawdopodobie�stwo, łe
silny wiatr b�dzie powodował wysokości, niezb�dna jest odpo- ciśnienie zmieni si� na tyle, by
wahania wyniku pomiaru ciśnie- wiednio dokładna mapa, pokazu- w spos�b znaczący wpłynąĘ na
nia. Naleły umieściĘ wysokościo- jąca wysokośĘ ponad poziomem odczyty wysokości dokonywane
mierz mniej wi�cej na takiej sa- morza (w metrach) w dw�ch miej- podczas wycieczki.
mej wysokości nad poziomem scach. Najlepsze b�dą mapy
ziemi, jak w przypadku poprzed- w skali 1:25000. Im wi�ksza r�ł- Kalibracja barometru
niego pomiaru i nieco odczekaĘ, nica wysokości mi�dzy wybrany- Ustawienie zakresu pomiaru
by temperatura obydwu urządze� mi przez nas punktami, tym do- wysokości powoduje automatycz-
ustabilizowała si�. NaciskaĘ S1 do kładniejsze b�dą wyniki pomiaru. ne ustawienie zakresu pomiaru
momentu pojawienia si� Ekranu W przypadku prototypu nastawy ciśnienia, poniewał w przyrządzie
2. ZapisaĘ wskazanie temperatury dokonano dla wysokości 64m wykorzystano liniową zalełnośĘ
T2, wartośĘ odniesienia R2 oraz i 142m. Wyb�r kolejności wyso- ciśnienia od wysokości ponad
wartośĘ wysokości H2. Nast�pnie kości nie ma tu znaczenia. poziomem morza (1mb/10m). Nie-
naleły od R1 odjąĘ R2, oznaczając Po dotarciu do pierwszego zb�dne do dokładnego odczytu
r�łnic� RT; od T1 odjąĘ T2 z wybranych punkt�w naleły ciśnienia jest podanie wartości
i oznaczyĘ r�łnic� TT, zaś od H1 przez kilka minut pozwoliĘ usta- ciśnienia dla znanej wysokości.
odjąĘ H2 i oznaczyĘ r�łnic� HT, bilizowaĘ si� warunkom pracy Pomocą słułyĘ tu mogą mapy
pomijając wszystkie znaki minus. przyrządu. NacisnąĘ raz przycisk pogody prezentowane przez np.
PodzieliĘ RT przez TT, by uzys- S1 - gwiazdka znajdzie si� obok telewizj� BBC. Podają one prze-
kaĘ zmian� napi�cia odniesienia wyniku pomiaru wysokości. Przy biegi izobar i odpowiadające im
na jednostk� temperatury, a wy- pomocy przycisku S2 lub S3 wartości ciśnienia, odniesione do
nik oznaczyĘ CT. Powr�ciĘ do ustawiĘ odczyt zgodnie z podaną poziomu morza. Dysponując do-
Ekranu 1 naciskając przycisk S4. na mapie wysokością. Nast�pnie st�pem do Internetu mołna takłe
NacisnąĘ 5-krotnie przycisk S1 nacisnąĘ przycisk S4. Przytrzymu- dostaĘ si� na stron�:
(Mode). W drugiej linii wyświet- jąc S4 nacisnąĘ i przytrzymaĘ S1. http://www.meto.gov.uk
lacza powinien pojawiĘ si� komu- W drugiej linii wyświetlacza po- Po klikni�ciu ikony MetWEB
nikat z błyskającą gwiaz- winien pojawiĘ si� komunikat pojawi si� aktualna mapa izoba-
dką. Uływając przycisk�w S2 i S3 �H1 SET� (wysokośĘ H1 ustawio- ryczna. Naleły odczytaĘ wartośĘ
zastąpiĘ wartośĘ 23 obliczoną war- na). ZwolniĘ oba przyciski. Wy- odpowiadającą interesującemu nas
tością CT, odpowiednio zaokrąg- sokośĘ została wprowadzona do obszarowi, skorygowaĘ do wyso-
loną. NacisnąĘ kolejny raz przy- pami�ci, a gwiazdka powinna kości ponad poziom morza miej-
cisk S1, tak by w dolnej linii błyskaĘ ponownie w lewym g�r- sca, w kt�rym si� znajdujemy,
wyświetlacza pojawił si� komuni- nym rogu wyświetlacza. a nast�pnie wprowadziĘ wynik do
kat . ObliczyĘ HD dzie- Naleły teraz wybraĘ si� do wysokościomierza. W tym celu na-
ląc HT przez CT. Uływając przy- drugiego miejsca ustawiania wyso- leły dwukrotnie nacisnąĘ S1, a na-
cisk�w S2 i S3 zastąpiĘ wartośĘ kości. NIE WYŁ" CZAĆ URZ" - st�pnie zmodyfikowaĘ wartośĘ kla-
14 obliczoną wartością HD, odpo- DZENIA. W drugim z wybranych wiszem S2 lub S3. Po zako�czeniu
wiednio zaokrągloną. Powr�ciĘ do punkt�w powtarzamy opisane wy- wprowadzania nacisnąĘ S4, by
Ekranu 1 naciskając przycisk S4. łej czynności. Komunikat wypro- powr�ciĘ do Ekranu 1. Np. jeśli
NacisnąĘ S1 - gwiazdka powinna wadzony po ich zako�czeniu b�- nasz dom znajduje si� na wyso-
znale�Ę si� w prawym dolnym dzie brzmiał: �H2 SET�. ZwolniĘ kości 60m nad poziomem morza,
rogu ekranu. Uływając przycisku oba przyciski. WysokośĘ drugiego a z mapy izobar odczytaliśmy war-
S2 lub S3 zmieniĘ wyświetlaną punktu została wprowadzona. Na tośĘ 1020mb, wysokośĘ 60m ozna-
wartośĘ temperatury na zgodną ze tym ko�czy si� procedura ustawia- cza spadek ciśnienia o 60/10=6mb,
wskazaniem termometru. nia zakresu pomiaru wysokości. naleły wi�c o 6mb zmniejszyĘ od-
Elektronika Praktyczna 4/99
18
P R O J E K T Y Z A G R A N I C Z N E
czytaną wartośĘ i wynik wprowa- staci �r�dłowej jak i zbioru łado- niesienia. R�łnica mi�dzy biełącą
dziĘ do pami�ci wysokościomie- wanego do pami�ci mikrokontro- i początkową wartością odniesie-
rza. Na tym ko�czy si� procedura lera PIC, jest dost�pny w Redakcji nia jest wykorzystana do oblicze-
ustawiania wysokościomierza, EPE i w Internecie. Program na- nia temperatury, a takłe do sko-
a wprowadzone dane nie powinny pisany został w TASM, ale mołna rygowania pomiaru ciśnienia.
wymagaĘ korekcji. poddaĘ go konwersji do MASM. WysokośĘ zostaje obliczona
Interesujący mołe byĘ spos�b w dw�ch etapach. W pierwszym
Sprz�t czy wykorzystywania pami�ci EEP- etapie skorygowany wynik pomia-
oprogramowanie ROM mikrokontrolera. Kałda ru ciśnienia jest przetwarzany na
Na pierwszy rzut oka procedu- z wykorzystywanych kom�rek zo- ułamek zakresu wysokości okreś-
ra ustawiania parametr�w wyso- stała zadeklarowana w nagł�wku lonego przez wartości wprowa-
kościomierza mołe wydawaĘ si� programu. Podczas gdy nadawanie dzone podczas ustawiania przy-
złołona, w rzeczywistości jest jed- nazw zmiennym jest rzeczą po- rządu. Nast�pnie ułamek ten jest
nak całkiem prosta. Dobrze jest wszechną, nie jest tak w przypad- przetwarzany na wartośĘ wyso-
jednak przeprowadziĘ pr�bne ku kom�rek pami�ci. kości, do kt�rej mołe zostaĘ do-
wprowadzanie nastaw przed ich W umiarkowanie intensywny dana poprawka, wprowadzona po
ostatecznym wprowadzeniem. spos�b są wykorzystywane tabele wyjściu z domu, na początku wy-
�adna z om�wionych czynnoś- - jest ich w programie 8 i są
WYKAZ ELEMENTÓW
ci nie jest ostateczna, a jej skutki uływane do inicjalizacji ekranu
- definitywne, mimo łe wprowa- ciekłokrystalicznego, przechowy-
Rezystory
dzane nastawy są utrzymywane wania domyślnych wartości para-
R1, R9..R12, R16..R20: 10k&!
nawet po wyłączeniu napi�cia metr�w, komunikat�w, rozgał�zie�
R2: 3,3k&!
zasilania. W kałdej chwili mołna programu, mapowania wyświetla-
R3: 750&!, 1%, metalizowany
zmieniĘ nastawy zgodnie z om�- cza oraz przetwarzania liczb bi-
R4: 56&!, 1%, metalizowany
wioną wyłej procedurą. narnych na dziesi�tne.
R5, R7: 4,7k&!
Mołna sobie wyobraziĘ, jak Aby ograniczyĘ obszar pami�ci
R6: 68&!
wyglądałoby wprowadzanie na- zajmowany przez program, inten-
R8: 2,2k&!
staw w przypadku wysokościomie- sywnie są wykorzystywane pod-
R13..R15: 100k&!
rza całkowicie układowego, nie programy (funkcje). Wiele z nich
VR1: 5k&!, potencjometr
posiadającego oprogramowania. jest bardzo kr�tkich, ale nawet
subminiaturowy cermetowy,
Przedstawiany na łamach Every- oszcz�dnośĘ kilku bajt�w mołe
okrągły
day Practical Electronics w listo- byĘ cenna.
VR2: 10k&!, potencjometr
padzie 1992 roku wysokościo- Cz�stotliwośĘ sygnału wyjścio-
subminiaturowy cermetowy,
mierz posiadał sześĘ regulacji po- wego przetwornika napi�cie-cz�s-
okrągły
tencjometrycznych w układzie totliwośĘ jest obliczana na podsta-
Kondensatory
oraz zewn�trzny potencjometr. wie zegara mikrokontrolera. Sygnał
C1: 2,2nF, polistyrenowy
Wszystkie regulacje odbywały si� TMRO jest dzielony najpierw przez
C2, C3: 10pF, polistyrenowy
przy ułyciu śrubokr�ta, metodą 64, a nast�pnie skalowany do 1/
C4: 22�F/16V, wyprowadzenia
pr�b i bł�d�w. Przygotowanie op- 25 sekundy i do 1 sekundy. W ta-
jednostronne
rogramowania przedstawianego kich jednostkach są wyznaczane
C5: 100nF, polistyrenowy
dziś wysokościomierza było bar- wartości odniesienia, stąd teł wy-
Półprzewodniki
dzo czasochłonne (ponad 1000 niki ich pomiaru są wyrałone
IC1: LM324
instrukcji), ale dzi�ki temu wyko- w Hz (Ekran 2 i 3). Gł�wna p�tla
IC2: 4052
nanie elektroniki oraz czynności obliczania czasu rozpoczyna si�
IC3: 4046
związanych z wprowadzeniem na- w kodzie �r�dłowym od instrukcji
staw są znacznie prostsze nił INTCLR, kt�ra powoduje wyzero- IC4: PIC16C84 lub PIC16F84,
zaprogramowany
w poprzednim przypadku. wanie flagi przerwania timera.
IC5: 78L05
Z punktu widzenia amatora bu- W nast�pnych 19 liniach kodu
dującego wysokościomierz, mikro- dokonywany jest odczyt rejestru Różne
kontroler PIC stanowi po prostu przerwa�, linii sygnału z konwer- S1, S4: jednobiegunowy
jeszcze jeden element, kt�ry na- tera napi�cie-cz�stotliwośĘ oraz sta- przełącznik chwilowy
leły wstawiĘ w płytk�. Ułytkow- n�w przycisk�w. S5: przełącznik jednobiegunowy
nik nie musi wnikaĘ w to, co Kałdej zmianie stanu linii nio- jednopozycyjny
dzieje si� we wn�trzu mikrokon- sącej sygnał z przetwornika napi�- X1: SCC15AN
trolera, podobnie jak nie intere- cie-cz�stotliwośĘ towarzyszy inkre- X2: rezonator 3.2768MHz
suje si� tym, co dzieje si� we- mentacja stanu 16-bitowego liczni-
X3: inteligentny wyświetlacz LCD
wnątrz wzmacniacza operacyjnego ka. Co sekund� nast�pują skoki do
2x16 znaków
czy innego układu scalonego. podprogram�w wykonujących ob-
Obudowa z tworzywa sztucznego
liczenia, a wykorzystujących stan
(patrz tekst), podstawka 4-
Informacje tego licznika. Co dwie sekundy nóżkowa SIL, podstawka 14-
o oprogramowaniu sygnał docierający do licznika zo- nóżkowa, podstawka 16-nóżkowa
(2 szt.), podstawka 18-nóżkowa,
Oto kilka informacji o oprogra- staje przełączony - jest to sygnał
bateria PP3 9V plus złączka,
mowaniu dla entuzjast�w soft- proporcjonalny do ciśnienia lub
przewody, cyna itp.
ware'u. Program, zar�wno w po- sygnał związany z napi�ciem od-
Elektronika Praktyczna 4/99
19
P R O J E K T Y Z A G R A N I C Z N E
prawy, podczas kt�rej chcemy R�łnica mi�dzy wartościami leły jednak pami�taĘ, łe nawet
mierzyĘ wysokośĘ. Otrzymywany odniesienia zostaje przetworzona takie mapy nie podają dokładnych
wynik jest wyrałony w metrach, na ułamek zakresu mi�dzy wyni- wartości ciśnienia dla danej miej-
a nast�pnie jest on mnołony przez kami pomiaru temperatury pod- scowości i o danej godzinie.
3,28, dając wysokośĘ w stopach. czas dobierania nastaw. Nast�pnie Zasadniczo rzecz ujmując -
Dla zainteresowanych arytme- wartośĘ tego ułamka zostaje wy- prezentowany wysokościomierz
tyką informacja o procedurze mno- korzystana do odtworzenia war- daje dokładne informacje
łenia przez 3,28: liczba 0,28 tości temperatury. Zalełnie od o wzgl�dnych zmianach ciśnienia
zostaje zakodowana binarnie jako wybranej skali temperaturowej i wysokości. W tym sensie przy-
72 (wynik pomnołenia 256 przez (Celsjusza lub Fahrenheita) jest rząd funkcjonuje w spos�b zgod-
0,28 i zaokrąglenia). 72 stanowi stosowany odpowiedni wsp�łczyn- ny z intencjami autora.
zawartośĘ młodszego bajtu, nato- nik. Do wyniku jest dodawana
miast 3 mieści si� w starszym poprawka wprowadzana przycis- Zako�czenie
bajcie. Natychmiast po dodaniu kami podczas wst�pnego dobiera- Trzeba uczciwie przyznaĘ, łe
poprawki zostaje zapami�tany wy- nia nastaw, a rezultatem jest bie- przygotowanie oprogramowania re-
nik pośredni. Po zako�czeniu wy- łąca wartośĘ temperatury, wy- alizującego dośĘ złołone funkcje
znaczania wysokości i wyprowa- świetlana na ekranie LCD. było czasochłonne i wymagało
dzeniu wyniku na wyświetlacz znacznego wysiłku. Sytuacj�
obliczane jest ciśnienie atmosfe- Eksploatacja utrudniało to, łe mikrokontroler
ryczne. Poniewał stosunek zmia- Posługiwanie si� wysokościo- PIC16C84 posiada tylko 1kbajt
ny ciśnienia do zmiany wysokości mierzem jest proste. Jeśli chcemy pami�ci (nie wykorzystanych po-
wynosi 1:10, ciśnienie mołna wiedzieĘ wyłącznie jak wysoko zostało tylko 6 bajt�w!!), a jego
w łatwy spos�b otrzymaĘ dzieląc wspi�liśmy si� (lub zeszliśmy) lista instrukcji nie zawiera mno-
pośredni wynik pomiaru wysokoś- w stosunku do punktu początko- łenia ani dzielenia.
ci przez 10 i dodając ten rezultat wego, nie ma potrzeby ustawiania Niedobrze, łe PIC16x84, jedy-
do 1013 (wartośĘ przeci�tnego wysokości początkowej według ny przedstawiciel tej rodziny po-
ciśnienia atmosferycznego). Do mapy. Naleły jedynie zanotowaĘ siadający pami�Ę EEPROM, nie-
wyniku jest dodawana poprawka wartości wysokości w punkcie zwykle istotną z punktu widzenia
wprowadzana podczas ustawiania wyjścia, nast�pnie na szczycie funkcjonowania wysokościomierza,
nastaw przyrządu. Wynik - ciśnie- i odjąĘ od siebie wyniki. Mołna nie posiada odpowiednika o wi�k-
nie w milibarach - jest wysyłany takłe ustawiĘ wysokośĘ wyjścio- szej pami�ci programu - nawet
na wyświetlacz. Wszystko to jest wą r�wną zero i otrzymywaĘ bez- 2kbajty znacznie poprawiłyby sy-
dośĘ złołone, jednak dzi�ki au- pośrednio r�łnic� wysokości. tuacj�.
torowi i oprogramowaniu mikro- Jeśli jednak chcemy znaĘ wy- Program wysokościomierza
kontrolera PIC wykonujący urzą- sokośĘ wzgl�dem poziomu morza, prawdopodobnie korzystniej było-
dzenie amatorzy nie muszą si� trzeba ustawiĘ wysokośĘ odniesie- by zaimplementowaĘ na jednym
tym kłopotaĘ. nia według mapy. Nie naleły tu z ostatnich mikrokontroler�w At-
przesadzaĘ z dokładnością - mapy mel, np. z serii AVR. Układy te
Obliczanie temperatury nie uwzgl�dniają przecieł pływ�w posiadają pami�Ę EEPROM, a nie-
Wspomniana niedawno r�łnica morza ani wysokości fal. kt�re z nich mają wi�kszą pami�Ę
mi�dzy wartościami odniesienia Mimo łe liniowośĘ przetwor- programu nił mikrokontroler PIC.
zostaje wykorzystana do określenia nika i całego toru jest duła i po Ich lista instrukcji zawierają mno-
temperatury otoczenia. Podczas wprowadzeniu nastaw urządzenie łenie i dzielenie, a takłe ponad
wst�pnego dobierania nastaw urzą- jest stabilne, mogą wystąpiĘ nie- 100 innych instrukcji.
dzenia, do pami�ci mikrokontrole- wielkie dryfty. Podobnie jak EPE
ra zostają wprowadzone wyniki w przypadku zwykłego barometru,
zlicze� dla dw�ch r�łnych tem- czasem konieczne mogą byĘ drob- Artykuł publikujemy na pod-
peratur - procedura obliczania tem- ne poprawki pomiaru ciśnienia, stawie umowy z redakcją mie-
peratury b�dzie wi�c zbliłona do uwzgl�dniające dane podawane si�cznika "Everyday Practical
procedury obliczania wysokości. na mapach meteorologicznych. Na- Electronics".
Elektronika Praktyczna 4/99
20