Электронный цифровой термометр своими руками. Схема, конструкция, описание

В данной статье проведем обзор цифрового термометра , построенного на микроконтроллере Attiny2313 , снабженного выносным цифровым датчиком DS18B20 . Пределы измерения температуры составляет от -55 до +125 градусов Цельсия, шаг измерения температуры составляет 0,1 градус. Схема очень простая, содержит минимум деталей и ее запросто можно собрать своими руками.

Описание работы схемы термометра

Самодельный электронный термометр с выносным датчиком построен на всем известном . В роли температурного датчика выступает микросхема DS18B20 фирмы Dallas. В схеме термометра можно применить до 8 цифровых датчиков. Микроконтроллер взаимодействует с DS18B20 по протоколу 1Wire.

Вначале происходит поиск и инициализация всех подключенных датчиков, затем с них происходит считывание температуры с последующим выводом на трехразрядный семисегментный индикатор HL1. Индикатор может быть применен как с общим катодом (ОК), так и с общим анодом (ОА). Подобный индикатор так же был применен . Под каждый индикатор имеется своя прошивка. Измерять температуру можно как дома, так и на улице, для этого необходимо вынести DS18B20 за окно.

Для Attiny2313 необходимо выставить фьюзы следующим образом (для программы

У каждого в жизни неоднократно возникала необходимость узнать температуру за окном. Многие интересуются данным показателем по нескольку раз за день, при этом целью может являться как бытовое желание понять, насколько тепло одеваться сегодня, так и производственная необходимость. Для этого и нужен электронный термометр с выносным датчиком.

Данное цифровое устройство отличает практичность и удобство в использовании. Основное его назначение – измерение температурного режима как внутри помещения, так и за его пределами.

Прежде всего, электронные термометры актуальны в быту: они позволяют легко и быстро узнать температуру на улице. Кроме того, современные оконные термометры для пластиковых окон отлично вписываются в дизайн сегодняшних квартир в отличие от старых дореволюционных термометров.

Помимо домашнего применения, такие термометры используются:

• в технологических помещениях;
• в аквариумах;
• в резервуарах, где содержатся животные;
• на складах;
• для бани и сауны.

Одно из важных качеств электронных термометров с выносным датчиком для дома и производственных нужд – способность беспрерывного отслеживания температурного режима как в помещении, так и за его пределами, что особенно важно для сохранности продукции, поддержания жизнедеятельности некоторых животных и создания комфортного микроклимата.

Полезный совет! Если вам необходимо измерить температуру не за окном или в пределах помещения, а конкретного объекта, обратите внимание на инфракрасные электронные термометры: они определяют температуру простым наведением на интересующий вас предмет.

Электронный термометр с выносным датчиком: устройство и принцип работы

Для того чтобы использование данного прибора было удобным и приносило максимум пользы, стоит разобраться в принципах его функционирования.

Как пользоваться электронными термометрами с выносным датчиком

В комплектацию устройства входит две части:

1. Основной блок. Он оснащен дисплеем и располагается в комнате.
2. Выносной датчик. Для эффективной работы его следует расположить на расстоянии не более чем 65 м от основного блока.

Чувствительная термопара заключена в резиновую, пластиковую или металлическую оболочку. От нее температурные импульсы поступают на основной блок. В проводных моделях длина провода составляет 1-3 м, однако в последнее время все более популярными становятся беспроводные варианты, где на улице размещается радиопередатчик с термопарой.

Миниатюрный датчик просовывают на улицу, просверлив маленькое отверстие в деревянной оконной раме, или через резиновый прихлоп в случае пластиковых створок. Часто датчик выносят через резиновое уплотнение пластиковой створки и при помощи присоски закрепляют на оконном стекле. Основной датчик при этом легко и удобно разместить в комнате на подоконнике, столе, стеллаже или даже повесить на стену.

Аналогичен принцип размещения термометра на холодильной камере. Корпус прибора крепится на холодильник при помощи присоски или рядом с холодильником, в то время как датчик размещается внутри камеры.

Особенности работы электронных термометров с выносным датчиком

Благодаря высокой чувствительности оконных уличных термометров для пластиковых окон, погрешность результатов измерений минимальна. Данные измерений вы видите на дисплее основного блока. Таким образом, дополнительное удобство уличного цифрового термометра в отсутствии необходимости вглядываться в ртутный градусник, пытаясь различить показания по едва заметному столбику. На уличном оконном термометре с выносным датчиком вся информация четко и наглядно отображается на контрастном дисплее в вашей комнате.

Полезный совет! Покупая уличный электронный термометр с выносным датчиком, обратите внимание на модели, оснащенные датчиком влажности. Таким образом вы сможете отслеживать изменения данного показателя и будете предупреждены о вероятности осадков.

Особенности и полезные функции уличных оконных термометров

Приобретая термометр, обратите внимание на его характеристики и дополнительные возможности, делающие цифровые оконные термометры более удобными и функциональными.

Особенности и преимущества электронных уличных термометров

Благодаря достижениям современных технологий цифровые термометры способны работать при разных условиях и максимально удобны в быту:

• бытовые электронные термометры функционируют при широком диапазоне температур. Для внутреннего основного блока рабочий диапазон составляет от -10 до +50°C, наружный датчик сохраняет свои эксплуатационные характеристики при температурном режиме от -50 до +70°C. Это позволяет использовать термометры во всех климатических зонах России;
• вы можете не переживать за сохранность и точность показаний устройства при любых погодных условиях: благодаря герметичному корпусу, датчику не страшны снег, ветер, дождь и палящее солнце;

• интересно, что радиопередатчик с термопарой могут быть установлены не только на улице. При необходимости измерить температуру в помещении или внутри другого объекта, вы можете разместить капсулу с датчиком в теплице, гараже, погребе, мастерской и даже холодильной камере;
• беспроводные электронные уличные термометры с выносным датчиком легко разместить в любом удобном месте, им не обязательно находиться возле окна;
• современные приборы не просто фиксируют температуру, но осуществляют полноценный мониторинг и анализируют полученные данные.

Дополнительные функции электронных цифровых термометров с выносным датчиком

Современные устройства обладают различными дополнительными возможностями, расширяющими функционал термометра. При выборе термометра эти характеристики могут сыграть немаловажную роль.

Полезный совет! При покупке цифрового термометра обращайте внимание на полный функционал устройства и не берите слишком «умные» модели, если вам не нужны все их возможности. Так вы существенно сэкономите денежные средства, ведь более простые модели и стоят куда дешевле многофункциональных.

Если у вас есть необходимость в анализе данных, убедитесь, что выбранная модель оснащена USB портом и способностью обрабатывать зафиксированные показатели. Если же ваша единственная цель покупки – узнавать температуру на улице, выбирайте самую простую лаконичную модель термометра.

Кому полезно купить электронный термометр с выносным датчиком расширенного функционала

Купить оконный термометр, оснащенный дополнительными возможностями, может быть полезно для:

• синоптиков-любителей: не выходя из дома, вы сможете следить за всеми погодными показателями и получать высокоточные данные;
• метеозависимых людей: заблаговременное предсказание изменений погоды поможет спрогнозировать самочувствие и скорректировать планы или вовремя принять необходимые лекарства;

• огородников: понимание нюансов погодных условий позволит вовремя позаботиться о растениях, выбрать лучшее время для посадки или собрать урожай;
• экстремалов: понимание грядущих погодных условий поможет выбрать лучший день для парапланеризма, серфинга и других занятий, зависимых от силы ветра;
• людей, чья работа и хобби зависит от погодных условий: вы сможете вовремя определиться с планами и выбрать удачный день для осуществления своих целей.

Разновидности электронных термометров с выносным датчиком

Одним из важных преимуществ таких термометров является их мобильность. Вы можете не только разместить основной дисплей в любой точке комнаты и менять расположение по настроению и необходимости, но даже носить его с собой.

Наиболее популярные варианты:

1. Настольный электронный термометр. Вы ставите стильный дисплей на стол, подоконник или полку и всегда легко и быстро получаете необходимую информацию.
2. Настенный электронный термометр. В таком варианте вы можете повесить дисплей на стену. Современные модели хорошо вписываются в любой интерьер, особенно удобны в этом контексте варианты термометров с часами.
3. Переносной электронный термометр. Такие модели, в частности, есть в линейке цифровых термометров rst: по размеру они не больше обычного смартфона, легко помещаются в карман и при необходимости их удобно носить с собой.

Полезный совет! Помните, что даже переносные термометры ограничены радиусом 60 м от датчика – именно в пределах такого расстояния функционирует устройство.

Использование электронных термометров с выносным датчиком для бани

Особенность бани или сауны в условиях повышенной температуры и влажности в пределах помещения. Поэтому крайне важно точно измерять и поддерживать заданный температурный режим. Для этой цели оптимально подходят электронные термометры для измерения температуры с выносным датчиком.

Преимущества термометров с выносными датчиками для бань

Идеальными для бань электронные термометры с выносными датчиками делают следующие характеристики:

• устойчивость к температурным перепадам и воздействию очень высоких температур;
• приспособленность к воздействию повышенной влажности;

Статья по теме:

Виды и возможности устройств. Критерии выбора метеокомплексов. Рейтинг беспроводных моделей. Где купить метеостанцию.

• высокая прочность, наличие защиты от механических повреждений;
• при случайном прикосновении корпус прибора не оставит ожогов на коже – он не накаляется до такой степени;
• минимальный показатель погрешности.

Особенности термометров с выносными датчиками для бань

Разнообразие моделей позволяет выбрать оптимальный для ваших целей вариант, но есть несколько общих рекомендаций, помогающих подобрать оптимальную модель:

• выносной датчик термометра для бани может быть проводным или беспроводным: во втором случае информация с датчика поступает на основной блок при помощи радиоволн;
• в бане важным показателем является не только температура, но и влажность воздуха – чтобы измерить и ее, обратите внимание на термометр-гигрометр;
• обратите внимание на дополнительные функции термометров для бань: например, устройство может оповещать вас звуковым сигналом о достижении установленной температуры;
• в случае с выносным датчиком сам датчик устанавливается в парной, а термометр с показателями монтируется на входе – в комнате для отдыха или предбаннике; таким образом, температуру внутри помещения можно узнать еще на входе в баню;

• электронные термометры способны выдерживать температуру от -50 до +200°C, что позволяет им без помех функционировать в условиях парной;
• многие модели позволяют подключить к одному основному дисплею до трех беспроводных датчиков;
• расстояние, на котором датчики передают информацию на основной корпус прибора – до 40 м;
• термометры для бань делают из жаропрочного пластика и стали, поэтому они не боятся экстремальных условий парной;
• погрешность показаний электронных термометров не превышает 0,5°C.

Для чего нужен датчик влажности

Для проведения банных процедур большое значение имеет не только температура, но и показатель влажности воздуха. Поэтому зная обе эти характеристики, вы можете создать в бане оптимальный микроклимат.

При высоком показателе влажности температура воздуха не должна превышать 40°C. В случае же низкого уровня влажности температура может достигать 80°C.

Термометры для бань: сравнение производителей и видов

У каждой из моделей есть свои особенности. Обращайте внимание на актуальные для работы в условиях повышенной температуры и влажности и удобные для использования в бане:

• электронные модели RST обладают повышенной стойкостью к воздействию высоких температур;
• термометры Sawo характеризуются разнообразием моделей и форм, при этом корпуса всех изделий изготовлены из качественной древесины – кедра, дуба, сосны и других пород;
• при выборе между капиллярным, стрелочным и цифровым вариантами стоит предпочесть покупку цифрового термометра с выносным датчиком – они дороже других моделей, но отличаются безопасностью, наглядностью и наибольшей точностью показаний.

Особенности установки термометров для бань

Чтобы термометр функционировал исправно, а показания отличались точностью, следуйте данным правилам:

1. Закрепляйте термометр на стене, на высоте около полутора метров.
2. Выберите место, равноудаленное как от источников тепла, так и дверей и окон, являющихся источниками холода.

Полезный совет! Для максимальной точности показаний установите несколько термометров на разной высоте – ведь в зависимости от высоты, температура воздуха отличается.

Как сделать электронный термометр своими руками

Если чувствуете в себе тягу к изобретательству, можно освоить создание цифрового термометра своими руками. В результате вы получите рабочий прибор, подключаемый к компьютеру через порт. Таким образом, вы сможете как поддерживать необходимый температурный режим в аквариуме, инкубаторе, хранилище и других помещения, так и отслеживать и в дальнейшем анализировать изменения погоды на улице.

Более того, создание цифрового термометра с выносным датчиком своими руками позволяет подключить к одной двух- или трехпроводной линии несколько датчиков. В результате вы минимизируете затраты и при этом можете отслеживать и регулировать температурный режим в нескольких местах сразу.

Что нужно для сборки электронного термометра с выносным датчиком своими руками

Для успешного создания прибора вам потребуется:

• термодатчик – например, Dallas SD1820, один или несколько;
• два диода Шоттки;
• стабилитроны на 3,9 V, 6,2 V и 5,6V;
• один диод 1N4148;
• один конденсатор 10мкФ на 16V;
• один резистор 1,5 кОм 0,25 Вт;
• корпус для разъема;
• девятиконтактный разъем СОМ-порта типа мама.

Полезный совет! Используйте стабилитроны минимальной мощности – они характеризуются максимальной компактностью.

При должном умении монтаж деталей можно произвести прямо на разъеме – этот вариант является наиболее удобным и практичным.

В результате вы получаете термометр, работающий в температурном диапазоне от -55 до +125°C при абсолютной погрешности преобразования меньше 0,5°C. Максимальное время полного преобразования составляет приблизительно 750 мс.

Необходимое значение напряжения для питания устройства через отдельный внешний вывод составляет от 3 до 5,5 В. Размещается термометр в транзисторном корпусе ТО-92.

Программное обеспечение для работы электронного термометра

Готовое устройство не требует калибровки сенсоров. Остается подключить датчик к компьютерному порту, после чего необходима программа измерения температуры. Подходящим вариантом является Temp.Keeper: она позволяет отслеживать температурный режим различных объектов и сред в зависимости от размещения датчиков.

Полезный совет! Изготовление такого устройства своими руками требует некоторого опыта в конструировании подобных механизмов, а также соответствующих запчастей. Поэтому при отсутствии соответствующего опыта, лучше будет купить уличный электронный термометр, в таком случае вы будете уверены в его исправности и эффективной работе.

Электронные термометры: отзывы о работе

Прежде чем покупать электронное устройство, важно взвесить все за и против. И тут следует обратить внимание на опыт реальных людей, пользующихся устройством долгое время.

По отзывам пользователей, есть два основных аспекта, которые советуют учесть при покупке:

1. Убедитесь, что приобретаемый вами термометр влагостойкий. К сожалению, не все модели обладают данной характеристикой, которая имеет принципиальное значение, если вы собираетесь использовать электронный термометр для измерения температуры на улице.
2. При покупке спросите, на какой срок хватает работы батарейки. Научитесь доставать и вставлять батарейки обратно, чтобы легко заменить их в случае необходимости. О ней свидетельствует блеклость цифр дисплея. Если батарейки две, проверьте, какая их них подсела, и замените именно ее – часто бывает, что замены требует лишь одна из батареек, что позволяет сэкономить средства.

Из полезных функций по собственному опыту пользователи выделяют:

• встроенный гигрометр для измерения влажности воздуха за окном, ведь без этого показателя сложно поддерживать комфортный микроклимат в помещении; однако, большинство термометров измеряют влажность воздуха только в помещении, поэтому вам актуален термометр с выносным датчиком;
• бытовой домашний термометр с гигрометром позволяет куда точнее ориентироваться в погодных условиях и станет настоящей домашней метеостанцией, ведь показатели в вашей местности могут заметно отличаться от той, где делают замеры метеорологи;
• наличие гигрометра позволяет отслеживать изменение климата на улице в течение дня и, например, выбрать удачный момент для проветривания помещения;
• сравнивая показатели влажности, вы сможете определить источник сырости в помещении.

Таким образом, современные термометры с выносным датчиком не ограничиваются простым измерением температуры на улице или в помещении и позволяют анализировать погодные показатели в любых условиях.

Как сделать простой цифровой измеритель температуры (10+)

Простой цифровой термометр своими руками

Мне потребовалось быстро изготовить простой измеритель температуры из подручных деталей. Схема получилась простой, доступной для повторения людьми с базовыми навыками в области электроники.

Схема электронного цифрового измерителя температуры

Конструкция представляет собой классический мост. Одно плечо моста выполнено на резисторе и датчике температуры с линейной зависимостью напряжения от температуры. Второе плечо - делитель напряжения

Схема питается от стабилизированного источника напряжения 9V. Внимание! Нельзя использовать источники, которые дают на выходе высокочастотные пульсации. Измерительный прибор не будет работать в таких условиях. Можно питать от батарейки "Крона", но тогда, по мере ее разряда и снижения напряжения на ней, потребуется подстройка

Детали

Резистор R1 - маломощный 6.8 кОм.

Резистор R2 - маломощный 30 кОм.

Резистор R3 - маломощный подстроечный 5 кОм.

Измерительный прибор A - обычный цифровой тестер.

Принцип работы, наладка, калибровка

Напряжение на датчике VD1 прямопропорционально температуре. Причем изменение температуры на 1 ГрЦ приводит к изменению напряжения на 10 мВ, что очень удобно, так как упрощает пересчет показаний прибора в значение температуры.

Наладку проводим так. Измеряем температуру окружающей среды обычным термометром. Включаем тестер, переводим его в режим измерения напряжения с лимитом 2000 мВ. С помощью подстроечного резистора R3 добиваемся на индикаторе показаний, равных текущей температуре, умноженной на 10. То есть, если у нас в комнате 21 градус, то на индикаторе должно быть 210 мВ.

Все, теперь можно проводить измерения. Показания индикатора нужно делить на 10. Если на индикаторе, например, -120, значит, температура -12 ГрЦ.

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые.

Предлагаемый для самостоятельной сборки цифровой измеритель температуры позволяет в реальном времени измерить температуру в диапазоне от нуля до 99 градусов по Цельсию. Проект разработан на базе микроконтроллера PIC16F1825, драйвера CAT4016 для LED дисплея, температурного датчика DS18200 и двух 7-сегментных светодиодных индикатора с общим анодом. Этот маленький удобный термометр потребляет довольно малый ток и может работать с 4.5 вольтовой батарейкой, составленной из 3-х элементов АА. Яркость дисплея можно изменить, заменив значение резистора R1.

Электронный термометр - принципиальная схема

Характеристики электронного термометра

• Диапазон температур от 00 до 99 градусов
• Входное питание 4,5 - 5В DC
• Ток потребления 20 мА

Цифровой термометр был задуман изначально как бытовой, домашний, который всю свою жизнь должен провисеть где-нибудь у окошка. Владельца термометра, прежде всего, волнует, какая температура на улице. Поэтому термометр может иметь внешний датчик температуры, расположенный, например, на внешней стороне рамы окна или только внутренний, если нужен контроль температуры в помещении.

Часто надо посмотреть на термометр, когда условия освещения плохие - например, посреди ночи. Поэтому ЖК-индикаторы, даже с подсветкой, не подходят. Лучшую читаемость в условиях недостаточного освещения имеют светодиодные индикаторы типа АЛС. Параметры термометра в смысле погрешности измерений всецело определяются настройкой градуирования по образцовому термометру. Схема термометра, вместе со всей страницей из журнала радиоконструктор приводится ниже:

Печатная плата конструкция корпуса термометра зависит от желаемого дизайна изделия, поэтому здесь не приводится. Фото моей платы приводится ниже.