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项目

使用PICAXE单片机读取和显示温度

2015年7月15日通过查尔斯·r·汉普顿

08M2是Picaxe系列微控制器的最小成员;它廉价,多功能,易于使用自由软件进行编程。

08M2是Picaxe系列微控制器的最小成员;它廉价,多功能,易于使用自由软件进行编程。

推荐的水平

对pic斧的中级-早期知识提出了建议。

项目目标

  • 使用一个08M2微控制器(µC)、一个LM34DZ温度传感器和一些其他组件在一个无焊点面包板上组装一个简单的电路。
  • 编程µC读取温度从LM34DZ,并显示在您的个人电脑屏幕上。

所需的知识、技能、能力和工具

为了成功完成该项目,您将需要能够做到以下所有事项:

  • 阅读简单的原理图。
  • 使用无焊锡面包板。
  • 读取电阻和电容的值。
  • 使用数字万用表(DMM)。
  • 使用电线切割器和剥离器。
  • 使用低瓦数烙铁(可选)。

此外,您应该了解pic斧术语中的“腿”和“针”之间的区别。08M2集成电路(IC)或“芯片”有8条金属引线;左边有四个,右边有四个。在PICAXE的世界里,这些金属铅被称为“腿”,而不是“别针”。”The legs are numbered from one through eight, and leg one is closest to a small depression or dot at the top left of the body of the IC. From leg one, they are counted counter-clockwise around the body of the chip. Thus, legs one through four are on the left side, and legs five through eight are on the right side; legs one and eight are opposite each other.

“引脚”是PICAXE软件中用来识别µC输入和输出功能位置的名称。pin是用字母和数字组合来识别的。幸运的是,对于这个项目,您不需要了解很多关于引脚和它们可以执行的各种功能的知识。只需看看下面的图纸;它显示了正确标记了腿和大头针的08M2。根据这张图和前面的解释,您应该能够确定在08M2上有多少输入/输出(IO)可用。你能告诉吗?

组装电路

通过示意图更清楚地说明电子电路,如下所示。正如您所看到的,组件很少。有关零件的其他详细信息在“部件”列表中提供。为了便于装配电路,还提供了完成面包板的照片。比较原理图绘图,零件列表和照片以满足电路配置的更全面了解。

温度示意图

试验板组装

建议的装配顺序如下。

  1. 首先,定向无焊料面包板如图所示。地面轨道以蓝线标识,+V轨道以红线标识。在面包板的最顶部应该有一个蓝色的接地轨,在最底部应该有一个红色的+V轨。
  2. 接下来,将U1和U2放在如图所示的面包板上;请确保两个组件的方向与图中所示完全一致。U1的腿1是确定照片中的白点,对应于一个小点在IC。U2的主体应与平的一面面向它的身体向电路试验板的底部,将销左边,两中心销,销三个在右边。将U1和U2放置在一起,使金属引线插入面包板约1 / 4英寸。
  3. 加电阻和电容。注意,这些组件没有极性,所以它们可以任意放置。将引线1 / 4英寸插入电路板。
  4. 现在,添加不退出面包板的红色,黑色和黄色电线。每根电线应具有其绝缘剥离约¼“并且将剥离的端部插入面包板中。
  5. 切断三英寸长的三件电线,并从所有的末端带来绝缘。如果您可以使用相同的颜色线,则令人困惑,如照片中所示,但不是绝对必要的。焊料(优选)或压接每个导线的一端在千斤顶底部的一个端子上,J1。在照片中,白色线附接到千斤顶上的顶销(引脚1)。黑线连接到插孔上的中心销(销2)上。蓝线连接到插孔上的下销(销3)上。无论您使用的电线的颜色如何,请确保插孔上的每个引脚连接到照片中显示的位置。
  6. 最后,再剪一根红色的电线和一根黑色的电线,把两端剥掉。这两根电线是用来把面包板和电源连接起来的。电源可以是约5VDC的任意调节、过滤源,但不得高于5.5VDC。任何高于这个高度的东西都有可能损坏这把鹤嘴锄µC。三节AA电池串联连接将工作,将“墙疣”与一个调节5VDC输出。+V应在红色导线上,地(0V)应在黑色导线上。

重新检查所有的线路。然后,再检查一下所有的线路。如果出了小问题,电路就不能工作,但如果出了电源问题,元件就会冒烟,这是个坏消息。

当您满足布线绝对正确时(您确实检查了两次,右?),将电源连接到焊接面包板的红色和黑色电线。使用DMM,通过将黑色DMM探头尖端放置在腿部八,并在腿上的红色DMM探针尖端测量U1上的直流电压。你应该读取大约4-5VDC;如果是这样,空气中没有燃烧的气味,请断开电源线路从面包板和拍摄背面拍打。

安装PICAXE编辑器

对于Picaxeμc做任何事情,它必须是“编程”。编程包括编写一系列指令,称为“程序”或“代码”,并将指令下载到Picaxe。Picaxe Chips的制造商开发了一个专门用于写作和下载Picaxe代码的计算机应用程序:Picaxe编辑器6,也称为PE6。

PE6实际上不是第一个,也不是可用于编程Picaxe芯片的唯一程序,但它是最新的,并建议使用Windows操作系统的个人计算机的用户。截至2015年7月8日,PE6在6.0.8.0版,被认为是一个稳定的Beta版本。它不是开源,而是免费软件和可供下载Picaxe.网站。

在Windows电脑上安装PE6:

  1. 去www.picaxe.com,然后点击Software选项卡。

  2. 点击pic斧编辑器6链接。

  3. 在Picaxe编辑器6页上,单击“下载”选项卡。

  4. 接下来,单击PICAXE Editor 6(主安装程序)按钮。

  5. 下载picaxeeditor6.exe,运行程序,然后按照说明进行操作。

注意,使用Program Editor 6将需要一个驱动程序来支持您将在Windows计算机和PICAXE电路之间使用的AXE027电缆。该驱动程序也可以在PICAXE网站上找到;按照说明下载并安装驱动程序在您的计算机上。

编程的PICAXEµC

  1. 下载代码文件PA-08M2 LM34DZ温度读取器。bas包含在这个项目中,并保存到您的电脑上。

  2. 断开PICAXE电路的电源。

  3. 将AXE027线缆从计算机的USB端口连接到J1插口。

  4. 将电源连接到Picaxe电路。

  5. 启动Picaxe编辑器6(PE6),并最大化屏幕。

  6. 在“工作区资源管理器”窗口中,选择“设置”视图。在Picaxe类型下,选择Picaxe-08m2。在COM端口下,选择与AX-027一起使用的USB端口对应的端口。在仿真下,选择Picaxe-08m2。

  7. 单击“文件”页签,选择“打开”。导航到你电脑上的代码文件PA-08M2 LM34DZ温度读取器的文件夹。bas是存储。选择文件并打开它;应该在PE6的主编辑窗口中打开,如下图所示。

  8. 在Workspace Explorer窗口中,更改为编译器视图。

  9. 单击PICAXE选项卡,然后单击程序。程序应该开始下载到08M2,进度应该显示在编译器视图中。当程序下载完成后,程序将开始运行。

  10. 要查看计算机上的温度输出,单击PE6 PICAXE选项卡屏幕左上角的终端图标。终端窗口将打开,你应该会看到如下截图所示的温度。

注意,温度以华氏度显示,并且大约每秒刷新一次。用拇指和食指轻轻握住LM34DZ机身,观察温度上升,然后松开LM34DZ,观察温度恢复正常。

校准的代码

该电路将根据集成电路固有的精度显示LM34DZ的温度,并将计算的精度包含在代码中。您不能对LM34DZ的内置精度做太多的工作,但是您可以(并且应该)调整代码以提高其在程序集中的精度。

完整的代码解释超出了本项目的范围,但您需要在代码中的数学匹配您的电路的实际供电电压。为了检查和解决任何准确性问题,请遵循以下步骤:

  1. 将电源连接到电路上,使用DMM测量U1上的直流电压,将黑色DMM探头尖端放在第8支腿上,红色DMM探头尖端放在第1支腿上。记录准确的读数。(这个项目包含的代码基于4.919VDC的电源电压,但是您的电压几乎肯定会不同。)

  2. 将电压读数除以1024。(4.919 ÷ 1024 = 0.0048037)

  3. 将结果乘以1000,并将结果转换为两个小数位。(0048037×1000 = 4.80)

  4. 在代码的第24,25和26行中,用您在步骤3中获得的相应结果替换深蓝色数字4,8和0。

  5. 保存带有更改的代码文件,然后将其下载到电路中。当代码反映了电路的电源电压时,显示在终端窗口中的结果将更准确。

您可以随意试验代码。最坏的情况是它停止运行,在这种情况下,您可以简单地返回到这个项目发布的原始代码,并继续您的实验。

PA-08M2_LM34DZ_Temperature_Reader.bas.zip

最后的想法

如果您喜欢用摄氏度而不是华氏度来测量温度,只需用LM35DZ代替LM34DZ,并将代码第29行中的(F)更改为(C)。

如果您的计算机有串行连接,您可以使用串行电缆,如AXE026,而不是AXE027进行编程。你也可以自己制作串口线,但不建议初学者这样做。

从LM34DZ读取和转换输出的算法在web上广泛可用。这个项目中的代码改编自P. H. Anderson和其他人的工作。

其他信息和软件编程PICAXEµCs at是可用的这里

为自己提供这个项目!BOM。