Сразу снимаю с себя всю ответственность за потраченное вами время, деньги, детали, итд... Если у вас что-то не заработало, то вините во всём свои кривые руки.....

Недавно занимался сборкой компьютера с полностью пассивным охлаждением. Чтобы было удобно контролировать температуру процессора, нужно было по быстрому собрать термометр. Всяческие программы типа "Everest", "Aida", и прочие мне не подходили по одной простой причине: хотелось контролировать температуру даже при выключенном мониторе. Или даже при полностью отключенном мониторе. Было решено собрать термометр на основе цифрового датчика DS18B20, дешёвого микроконтроллера AVR, и семисегментного индикатора. Сначала я хотел повторить схему термометра по одному из вариантов, предложенных в интернете. Но после анализа схем, размещённых в интернете, я пришёл к выводу, что придётся изобретать свой "велосипед".

Конструкции, представленные в интернете, имели ряд недостатков, а именно:
* низкая скорость динамической индикации (50...100 герц), изза которой становится некомфортно смотреть на индикатор, если быстро бросить на него взгляд, кажется что цифры "шевелятся";
* не все конструкции адекватно измеряли весь диапазон температур (от -55 до +125), попадались например конструкции, не измеряющие температуру ниже нуля градусов, или некорректно измеряющие температуру выше 100 градусов;
* отсутствовала проверка контрольной суммы (CRC);
* общие выводы сегментов подключались к одной ножке микроконтроллера без ключевых транзисторов, ПЕРЕГРУЖАЯ ПОРТЫ МИКРОКОНТРОЛЛЕРА.



При перегрузке портов МК, яркость свечения индикатора может снизиться, а также можно пожечь ножки микроконтроллера. Несколько лет назад я собирал термометр на ATtiny2313+DS18B20 по схеме с интернета. Схема была без ключевых транзисторов. При температуре 18 градусов, цифра "1" светилась ярко, а цифра "8" светилась заметно тусклее, надеюсь всем понятно почему всё происходит именно так. Поэтому я пообещал себе в будущем не перегружать ножки МК. Вот кстати фотка того термометра, собранного по схеме из инета, думаю что в комментариях не нуждается:



Также хотелось сделать несколько доработок:
* вывести на индикатор символ градуса (десятые доли градуса мне были не так критичны);
* затактировать микроконтроллер от внешнего кварца, так как протокол "1-Wire", который использует датчик, критичен к формированию временнЫх интервалов (тайм-слотов), поэтому молиться о стабильности встроенного тактового генератора мне не хотелось;
* ввести в программу проверку контрольной суммы, при несовпадении контрольной суммы выводить на индикатор: "Crc";
* добавить в схему диод (для защиты схемы от переполюсовки питания);
* при подаче питания в течении 1 секунды засветить все сегменты (так называемый тест сегментов);
* реализовать проверку контрольной суммы DS18B20.

Проект я написал в среде AVR Studio 5, функции работы с датчиком нашёл где-то в инете, а остальное переписал на свой лад, обильно снабдив комментраиями исходный код. В конце статьи есть ссылка на скачивание прошивки и исходника.

Семисегментный индикатор я использовал на 3 знакоместа, сегменты с общим анодом. Также в архиве (в конце статьи) есть прошивки под индикатор с общим катодом. Общие выводы сегментов я подключил сразу к двум выводам МК, соединённым параллельно. Таким образом, каждый общий вывод сегментного индикатора использует 2 ножки МК для повышения нагрузочной способности выводов.



Микроконтроллер я использовал ATtiny2313A (также можно использовать ATtiny2313 или ATtiny2313L), задействовал практически все свободные ножки (за исключением ножки сброса). Если собирать термометр на ATmega8, то можно соединять параллельно по 3 или по 4 ножки для повышения нагрузочной способности портов.

Схема девайса:



Прилагаю фотографии собранного термометра. Корпуса покачто нет, так как термометр будет встраиваться в корпус ПК.












Индикация.
Не подключен датчик температуры, либо короткое замыкание на линии данных:


Ошибка контрольной суммы (CRC):


Подключен датчик температуры, температура от -55 до -10 градусов:


Подключен датчик температуры, температура от -9 до -1 градуса:


Подключен датчик температуры, температура от 0 до 9 градусов:


Подключен датчик температуры, температура от 10 до 99 градусов:


Подключен датчик температуры, температура от 100 до 125 градусов:



Частота динамической индикации - несколько килогерц, благодаря чему мерцание на глаз не заметно даже при броском взгляде на индикатор.
Для желающих повторить конструкцию я скомпилировал несколько прошивок под разные кварцы: 4 МГц, 8 МГц, 10 МГц, 12 МГц, 16 МГц.
Также сделал прошивки под индикаторы с общим анодом (ОА), и с общим катодом (ОК). Все прошивки в архиве (см. ниже).


UPD
Обновил прошивку. Мелкие исправления, мелкие плюшечки. Из основного — stdint типы данных, гибкая настройка ног под сегменты. Все изменения описаны в шапке исходника.



Схема (формат PNG) и (формат SPLAN7, в архиве)
Печатка (формат SL5, в архиве)
Прошивки (формат HEX) и фузы (формат JPG) (в архиве) и исходник (среда AVR STUDIO 5, в архиве)
Даташит на ATtiny2313
Описание работы с датчиком DS18B20 на русском
Даташит на семисегментный индикатор

Обсудить на форуме

г.Вельск, Апрель 2014г.