Главная  /  Области применения  /  Термометр для измерения температуры воздуха на базе светодиодной ленты ws2811, ws2812b (sk6812)

Термометр для измерения температуры воздуха
на базе светодиодной ленты ws2811, ws2812b (sk6812)


Содержание

Общее описание
Схема подключения
Конфигурирование WiFi-модуля SC120 (v1.01)
Конфигурирование WiFi-модуля SC120 (v1.02)
Конфигурирование WiFi-модуля SC120 (v1.03)
Конфигурирование WiFi-модуля SC120 (v2.01)
Конфигурирование WiFi-модуля SC120 (v3.01)



Общее описание

Термометр предназначен для измерения и отображения значения температуры.

В качестве датчика температуры используется датчик DS18B20. Для отображения значения температуры применяется адресная светодиодная лента ws2811, ws2812b или sk6812, состоящая из 91 светодиода:
- 50 светодиодов для отображения отрицательной температуры;
- 1 светодиод для отображения нулевого значения температуры;
- 40 светодиодов для отображения положительной температуры.


Smacont. Термометр на базе WiFi-модуля SC120

Термометр на базе WiFi-модуля SC120

В качестве управляющего контроллера используется стандартный WiFi-модуль SC120, сконфигурированный для работы с датчиком температуры DS18B20 и адресной светодиодной лентой ws2811, ws2812b или sk6812.

Характеристики термометра

- Диапазон измеряемых и отображаемых значений температуры: от минус 50˚С до +40˚С;
- Погрешность измерения: ±0,5˚С;
- Разрешение измерения: 1°С;
- Период измерения температуры: 3сек.;
- Цифровая фильтрация результата для повышения стабильности показаний: вкл./откл.;
- Коррекция измеренной температуры: минус 7,0ºС ... +7,0ºС (по умолчанию 0,0ºС);
- Напряжение питания контроллера: 5...9В;
- Ток потребления контроллера при следующих режимах работы:
    1. Радио-модуль WiFi в включен постоянно: 60мА, пиковое значение 200мА;
    2. Радио-модуль WiFi в sleep-режиме: 11мА;
- Рабочая температура контроллера: от минус 20˚С до +85˚С.


Так как минимальная рабочая температура контроллера составляет минус 20˚С, то необходимо предусмотреть обогрев контроллера при температурах меньше минус 20˚С.

Беспроводная локальная сеть WiFi используется для связи с WiFi-модулем SC120 для:
- включения/отключения цифровой фильтрации результатов измерения температуры для повышения стабильности показаний;
- коррекции измеряемой температуры;
- задания режимов индикации значения температуры на светодиодной ленте.

Светодиод "ИНД" используется для индикации процесса работы контроллера термометра.



Схема подключения

Так как к WiFi-модулю SC120 могут быть подключены два типа светодиодной ленты ws2811 или ws2812b (sk6812) используется две схемы подключения.

Подключение датчика DS18B20 и светодиодной ленты ws2812b (sk6812) к WiFi-модулю SC120


Smacont. Электрическая схема подключения датчика DS18B20 и светодиодной ленты ws2812b (sk6812)

Электрическая схема подключения датчика температуры DS18B20 и светодиодной ленты ws2812b (sk6812) к WiFi-модулю SC120

Для повышения яркости свечения одного пикселя, допускается параллельное соединение адресных светодиодных лент (A2...An).

При использовании адресной светодиодной ленты ws2812b (sk6812) используется источник питания с выходным напряжением +5В.

Подключение датчика DS18B20 и светодиодной ленты ws2811 к WiFi-модулю SC120


Smacont. Электрическая схема подключения датчика DS18B20 и светодиодной ленты ws2811

Электрическая схема подключения датчика температуры DS18B20 и светодиодной ленты ws2811 к WiFi-модулю SC120

Для повышения яркости свечения одного пикселя, допускается параллельное соединение адресных светодиодных лент (A2...An).

При использовании адресной светодиодной ленты ws2811 используется источник питания с выходным напряжением +12В. Для получения напряжения +5В, необходимого для питания WiFi-модуля SC120, используется понижающий DC-DC преобразователь на базе чипа MP1583, MP1584EN, MP2365, MP360, XL7015 и т.д. Все перечисленные выше понижающие DC-DC преобразователи выполнены в виде готовых модулей, которые можно приобрести в интернет-магазинах.



Конфигурирование WiFi-модуля SC120 (v1.01)

Файл конфигурации

Файл конфигурации: thermometer-v1_01.zip.

Файл конфигурации, можно загрузить в WiFi-модуль SC120 при помощи "Программы архивирования и восстановления конфигурации".


Smacont. Индикация значения температуры в виде линии

Индикация значения температуры в виде линии

Общее описание

1. Радио-модуль WiFi включен постоянно (ток потребления 60мА, пиковое значение 200мА), WiFi-модулю SC120 можно подключиться в любой момент.
2. Индикация значения температуры в виде линии;
3. Цвет линии - желтый (красный + зеленый, можно изменить при необходимости);
4. Цифровая фильтрация результата: откл. (можно изменить при необходимости);
5. Коррекция измеренной температуры: 0,0ºС (можно изменить при необходимости);
6. Тип адресной светодиодной ленты: ws2811 (можно изменить при необходимости);
7. Светодиод "ИНД" не используется.


Настройка сетевого соединения

Перед началом работы с "Программой Конфигурирования" необходимо выполнить настройку сетевого соединения с WiFi-модулем (для Windows, для Android). После настройки сетевого соединения необходимо запустить "Программу Конфигурирования". Далее необходимо выполнить процедуру выбора IP-адреса контроллера SC120 и ввода пароля. При этом, необходимо вводить пароль "Администратора". При изготовлении модуля, для «Администратора» установлен следующий пароль «admin».


Конфигурация Входов

Входы сконфигурированы в соответствии со схемой подключения. Для "Вход0" ("IN0") модуля SC120, присвоен тип "DS18B20: температура". Для данного входа подключена "подтяжка" к +3,3В.


Smacont. Конфигурация Входов

Конфигурация Входов

Остальные входы модуля SC120 ("Вход1"..."Вход5") не задействованы и имеют тип "Цифровой: инверсия". На каждый незадействованный вход подключена "подтяжка" к +3,3В, чтобы исключить их переключение в случайное положение.

В данном окне производится включение/отключение цифровой фильтрации результатов измерения температуры для повышения стабильности показаний. Для этого необходимо изменить параметр "Фильтр" для "Вход0". Параметр "Фильтр" имеет два состояния "Откл." и "Вкл.", которое соответствует отключению или включению цифровой фильтрации.


Конфигурация Выходов

Выходы сконфигурированы в соответствии со схемой подключения. "Выход0", "Выход1", "Выход2" сконфигурированы для работы с лентой ws2811.


Smacont. Конфигурация Выходов

Конфигурация Выходов

Параметр "Кол-во пикселей (1...255)" имеет значение "91", что соответствует 91-му светодиоду ленты.

Параметр "Режим "шкала"" имеет значение "линия" для каждого "Выход0"..."Выход2".

Параметры "Скважность (заполнение) установленное/текущее", "Время изменения", "Упр. вкл./откл." для "Выход0"..."Выход2" определяются автоматически в обработчиках событий.

Примечание: параметр "Время изменения", для "Выход0"..."Выход2", сконфигурированных как "линия", содержит значение "длины" линии.


Конфигурация Таймеров

В данной конфигурации задействованы два таймера из четырех.


Smacont. Конфигурация Таймеров

Конфигурация Таймеров

"Таймер0" запускается при подаче питания и используется для считывания значения температуры и задания крайней позиции линии шкалы.

"Таймер1" не используется.

"Таймер2" не используется.

"Таймер3" однократно запускается при подаче питания и используется для задания цвета линии шкалы.


Обработчики событий

В контроллере задействованы:
- два обработчика событий из 16-ти;
- 6-ть действий из 34-х.


Smacont. Обработчики событий

Обработчики событий

"Событие8"
Событие происходит циклически, при переходе "Таймер0" в активное состояние.
При этом выполняются следующие действия:

"Действие0": масштабирование шкалы.
Цифровое значение "Вход0" может находиться в диапазоне от 25000 до 34000, что соответствует диапазону температур от минус 50ºС до +40ºС.
Для перевода цифровых значения "Вход0", к которому подключен датчик температуры ds18b20, в значение температуры используется следующая формула:
Т = (val - 30000) / 100,
где: Т - значение температуры в градусах Цельсия; val – цифровое значение "Вход0".
По итогом выполнения "Действие0" получаем "Переменная0", в которой содержится разность цифрового значения "Вход0" и минимального цифрового значения температуры (25000).

"Действие1": удаление дробной части значения температуры.
Для удаления дробной части из числового значения производится деление на 100.
По итогом "Действие1" получаем "Переменная0", в которой содержится значения от 0 до 90, что соответствует температуре от минус 50ºС до +40ºС на шкале.

"Действие2": компенсация нулевого значения "Переменная0".
Так как, нулевое значение при работе со шкалой, соответствует выключенному состоянию шкалы (пиксели не светятся), то, необходимо к значению, хранящемуся в "Переменная0", прибавить единичку. Данное действие можно сразу учесть в "Действие0" - произвести вычитание не с числом "25000", а с числом "24999".

"Действие3": присвоение значения положения шкалы.
Крайняя позиция линии шкалы определяется только для "Выход0" (красный) и "Выход1" (зеленый).


"Событие11"
Событие происходит при переходе "Таймер3" в активное состояние, после включения питания.
При этом выполняются два действия.

"Действие4": включение "Выход0", "Выход1";

"Действие5": для "Выход0", "Выход1" устанавливается максимальная яркость свечения, что соответствует желтому цвету свечения светодиодной ленты.



Конфигурирование WiFi-модуля SC120 (v1.02)

Файл конфигурации

Файл конфигурации: thermometer-v1_02.zip.


Отличие от версии 1.01

1. Период работы "Таймер0" увеличен до 1000мс (было 500мс);
2. При переходе "Таймер0" в активное состояние, производится включение светодиода "ИНД" на время 50мс ("Событие9").


Конфигурация Таймеров


Smacont. Конфигурация Таймеров

Конфигурация Таймеров

Обработчики событий


Smacont. Обработчики событий

Обработчики событий

"Событие9"
Событие происходит при переходе "Таймер0" в активное состояние.
При этом выполняются "Действие6": включение "Выход5" на 50мс.



Конфигурирование WiFi-модуля SC120 (v1.03)

Файл конфигурации

Файл конфигурации: thermometer-v1_03.zip.


Smacont. Индикация значения температуры в виде линии с точкой

Индикация значения температуры в виде линии с точкой

Отличие от версии 1.02

1. Параметр "Режим "шкала"" для "Выход3" имеет значение "точка".
2. В "Действие4" и "Действие5" добавлена активация "Выход3".


Общее описание

1. Индикация значения температуры в виде линии с точкой;



Конфигурирование WiFi-модуля SC120 (версия 2.01)

Файл конфигурации

Файл конфигурации: thermometer-v2_01.zip.


Smacont. Изменение цвета линии шкалы в зависимости от температуры

Изменение цвета линии шкалы в зависимости от температуры

Общее описание

1. Индикация значения температуры в виде линии;
2. Цвет линии шкалы меняется в зависимости от значения текущей температуры: при отрицательной температуре - синий цвет, при положительной температуре - красный цвет;
3. Цифровая фильтрация результата: откл. (можно изменить при необходимости);
4. Коррекция измеренной температуры: 0,0ºС (можно изменить при необходимости);
5. Тип адресной светодиодной ленты: ws2811 (можно изменить при необходимости).



Изменение цвета линии шкалы в зависимости от температуры



Конфигурирование WiFi-модуля SC120 (версия 3.01)

Файл конфигурации

Файл конфигурации: thermometer-v3_01.zip.

Общее описание


1. Индикация значения температуры в виде линии;
2. Периодическое изменение цвета линии шкалы;
3. Цифровая фильтрация результата: откл. (можно изменить при необходимости);
4. Коррекция измеренной температуры: 0,0ºС (можно изменить при необходимости);
5. Тип адресной светодиодной ленты: ws2811 (можно изменить при необходимости).



Периодическое изменение цвета линии шкалы



Программы

Скачать программы (zip)

Скачать "Smacont RC03" (zip)



Новости


25.09.2020

Терморегулятор на четыре канала


22.09.2020

Термометр для измерения температуры воздуха на базе светодиодной ленты ws2811, ws2812b (sk6812)


13.09.2020

Контроллер управления сервоприводами и светодиодной подсветкой для полноростовых крыльев


25.08.2020

Сравнение датчиков температуры при работе с WiFi-модулем SC120


24.08.2020

Подключение терморезисторов (термисторов, термосопротивлений) к WiFi-модулю SC120


22.08.2020

Подключение датчиков температуры LM35 (TMP35, TMP36, TMP37) к WiFi-контроллеру SC120


16.08.2020

Подключение датчика температуры и влажности DHT11/DHT22 к WiFi-модулю SC120


все новости



Продукция     Программы     Применения     Справочник         Контакты     SMACONT. Напишите нам smacont@ya.ru