Electronique > Réalisations > Affichage / Mesures > Thermomètre 006

Dernière mise à jour : 15/04/2018

Présentation

Ce thermomètre a été conçu pour un usage domestique. Il dispose de 16 points et peut afficher la température par pas de 1°C ou par pas de 0,5°C, avec une valeur centrale de 19°C dans les deux cas.

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Il peut travailler avec un capteur de température analogique LM35 ou avec un capteur de température numérique DS1820, au choix. L'affichage est réalisé par des LED intelligentes WS2812B, qui permettent ici de choisir différentes couleurs pour les divers points de l'affichage, tout en tenant compte de l'échelle sélectionnée.

Schéma

Le PIC 18F26K22 est bien sûr le coeur du montage.

thermometre_006

Mode d'affichage
L'affichage peut se faire en mode point (dot) ou ruban (bar). Le choix s'effectue avec le cavalier JP1 :
Bien que les deux modes soient implémentés, je recommande le mode point. D'une part pour l'aspect visuel, et d'autre part pour réduire la consommation globale au strict minimum. A noter que l'allumage des LED, dans tous les cas, ne se fait qu'à 20% de la luminosité maximale, et cela suffit amplement.

Choix de l'échelle
Actuellement, il est possible de choisir entre deux échelles, grâce au cavalier JP2 :
Bien entendu, toute modification du programme est envisageable pour disposer d'une autre plage d'affichage.

Choix du capteur de température
Ce thermomètre peut travailler avec un capteur de température analogique LM35 ou avec un capteur de température numérique DS1820 (ou DS18S20). A la mise sous tension, le logiciel recherche la présence du capteur numérique. Si celui-ci est détecté, il est utilisé. Dans le cas contraire, c'est le capteur analogique LM35 qui est utilisé. Des infos sont envoyées sur la ligne Tx du port UART1, lors de cette recherche, pour informer des résultats de cette analyse.

thermometre_006_term_boot_001a  thermometre_006_term_boot_001a

Si les deux capteurs sont installés, alors le logiciel utilise le capteur numérique. 

Lecture de la température avec capteur analogique LM35
Le LM35 délivre une tension de sortie Vout qui dépend de sa température, de façon linéaire et à raison de 10 mV par degré Celcius. Ainsi :
A 10 °C, Vout (Ain) = 100 mV
A 25 °C, Vout (Ain) = 250 mV
A 40 °C, Vout (Ain) = 400 mV
A 55 °C, Vout (Ain) = 550 mV
etc.
Afin de bénéficier d'une bonne résolution de mesure même dans les valeurs de température les plus faibles, le CAN du PIC est configuré avec une tension de référence haute (Vref+) de +500 mV et non de +5 V. Cela permet de diviser par 10 l'erreur de mesure faite sur la tension analogique délivrée par le LM35. La tension de référence de 500 mV est obtenue grâce à un régulateur shunt ajustable TL431 câblé pour délivrer 2,5 V, tension qui est ensuite abaissée par un pont diviseur constitué de R2 et RV1. Remarque : le TL431 peut être omis (il peut ne pas être câblé) si la précision de la mesure avec le LM35 n'est pas primordiale.

Le brochage du LM35 est le suivant - attention, composant vu de dessous !

LM35 - Brochage Capteur Temp 001 - LM35

+Vs = alim positive (par raport à la masse)
Vout = tension de sortie proportionnelle à la température
GND = masse.
Il existe plusieurs modèles de LM35. Pour la présente application, je conseille le modèle LM35CZ ou LM35DZ.

Lecture de température avec capteur numérique DS1820 ou DS18S20
La lecture de la température avec ce capteur s'effectue "en direct" avec une liaison "1 fil" (OneWire). Les données acquises par le DS1820 (ou DS18S20) sont déjà numérisées, il ne reste qu'à les récupérer et les interpréter.
Attention : il faut utiliser ici un DS1820 ou DS18S20. Le DS18B20 n'est actuellement pas supporté.

Indication de dépassement de capacité
Si la température est inférieure à la valeur minimale de l'échelle actuellement sélectionnée, alors la LED #1 (la plus basse) clignote. Et si la température est supérieure à la valeur maximale de l'échelle sélectionnée, alors la LED #16 (la plus haute) clignote.

Procédure de réglage
Un réglage est nécessaire uniquement en cas d'utilisation du capteur analogique LM35. Il consiste à ajuster RV1 pour avoir 500 mV sur la broche RA3/VREF+ du PIC (tension de référence haute du PIC). Un simple multimètre suffit pour cette opération, et cela est valable, que le TL431 soit ou non en place.

Logiciel du PIC

Le logiciel complet permet de modifier de façon individuelle chaque point de l'affichage. La version allégée livrée ici (LE) ne le permet pas.
Thermomètre 006 - PIC 18F26K22 - LE (15/04/2018)
Si vous souhaitez recevoir par la poste un PIC préprogrammé et prêt à utiliser, merci de consulter la page PIC - Sources.

Circuit imprimé

Non finalisé.

Historique

15/04/2018
- Première mise à disposition.