文書の表示以前のリビジョンバックリンクPDF の出力全て展開する／折り畳むODT 出力文書の先頭へ この文書は読取専用です。文書のソースを閲覧することは可能ですが、変更はできません。もし変更したい場合は管理者に連絡してください。 ====== 温度計(温度制御機能付き) ====== ===== 概要 ===== 温度センサー(LM35DZ)を利用した温度計を製作しました。温度表示だけでは面白くありませんので、以下のような機能を実装しました。 * 現在温度、最小温度、最大温度、平均温度を表示する。 * 温度制御機能を実装する。(設定した閾値を上回ると制御出力が出る) ===== 動作原理 ===== * 温度センサーにはLM35DZを使用します。 * その出力を増幅せずにPIC入力とします。(10倍程度に増幅するのが一般的のようですが...) * PICのA/D変換のVref+を+2.5Vとします。 * これで精度が2.44mV(2.5V÷1024)になります。 * LM35DZの出力は、温度係数が10.0mV/℃ なので約0.25℃単位の測定が出来ます。(充分ですね) * 温度表示画面では、現在温度、最小温度、最大温度、平均温度を計算し1秒周期で表示します。 * 温度制御画面では、閾値(threshold)の変更や、温度制御(上限制御のみ実装)をするか否かの設定が出来ます。 * 閾値を上回ると、ブザー音(0.1秒)、LED(点滅周期が短くなる)、リレーONを出力します。 * 閾値を下回ると、ブザー音(0.1秒)、LED(点滅周期が遅くなる)、リレーOFFを出力します。\\ ヒステリシス制御します。例えば、閾値が22℃である場合、\\ リレーがONとなるのは、現在温度が23℃以上になったときです。\\ リレーがOFFとなるのは、現在温度が21℃以下になったときです。 * 閾値は、PICのEEPROMに記憶しますので電源をOFFにしても、次回ON時には閾値を再設定する必要はありません。 ※温度制御には、制御の安定化のために、ヒステリシス制御を採用したかったのですが、mikro-Cのフリー制限(2Kワード)を超えてしまい諦めました。￫何とか実装できました。 ※同様に、温度制御(下限制御)も実装を諦めました。 ===== 回路図 ===== {{:imgpaste:202004:htmikan-20200429-165811.png}} ===== ソースコード ===== スイッチ入力、平均温度等の見直しをした最終版 <code c ThermoMeter2.c> //********************************************************************** #define RELAY PORTB.F4 #define SW1 PORTA.F5 #define SW2 PORTB.F0 #define SW3 PORTB.F1 #define SW4 PORTB.F2 //********************************************************************** static unsigned int nowData, maxData, minData, aveData, thresholdData; static unsigned char buf[8], sw3, sw4; //********************************************************************** void interrupt(){ if (PIR1.TMR1IF == 1) { PIR1.TMR1IF = 0; PORTA.F4 = ~PORTA.F4; if (sw3 == 0) sw3 = (SW3 == 0) ? 1 : 0; if (sw4 == 0) sw4 = (SW4 == 0) ? 1 : 0; } } //********************************************************************** void IntToStrEx(int number, char *buf) { IntToStr(number, buf); buf[7] = 0x00; buf[6] = buf[5]; buf[5] = '.'; } //********************************************************************** void buzzer() { Pwm_Start(); Delay_ms(100); Pwm_Stop(); } //********************************************************************** void ThermoCntl() { // 温度制御をするかしないかを判断する。 if (SW2 == 1) { Lcd_Custom_Out(1, 9, "<----->"); // 温度制御しない。 RELAY = 0; T1CON.T1CKPS1 = 1; } else { Lcd_Custom_Out(1, 9, "<Upper>"); // 温度制御する。 // 制御出力をONにするかを判断する。 if ((nowData > thresholdData) && (RELAY == 0)) { buzzer(); RELAY = 1; T1CON.T1CKPS1 = 0; T1CON.T1CKPS0 = 1; } // 制御出力をOFFにするかを判断する。ヒステリシス制御！ if ((nowData < (thresholdData - 10)) && (RELAY == 1)) { buzzer(); RELAY = 0; T1CON.T1CKPS1 = 1; T1CON.T1CKPS0 = 0; } } // if (sw3 == 1) { // 閾値を＋１する。 sw3 = 0; if (thresholdData < 990) thresholdData = ((thresholdData / 10) + 1) * 10; Eeprom_Write(0, thresholdData & 0xFF); Eeprom_Write(1, ((thresholdData >> 8) & 0xFF)); } // if (sw4 == 1) { // 閾値をー１する。 sw4 = 0; if (thresholdData > 0) thresholdData = ((thresholdData / 10) - 1) * 10; Eeprom_Write(0, thresholdData & 0xFF); Eeprom_Write(1, ((thresholdData >> 8) & 0xFF)); } // 閾値温度を表示する。 IntToStrEx(thresholdData, buf); Lcd_Custom_Out(2, 1, "threshold->"); Lcd_Custom_Out(2, 12, &buf[3]); } //********************************************************************** void main() { unsigned int ad2, tmp; unsigned char cnt, flg; // OSCCON = 0b01110000; // 内臓クロックを8Mhzに設定する。 CMCON = 0b00000111; // コンパレータは使用しない。 ANSEL = 0b00000100; // A/D変換はAN2を使用する。 TRISA = 0b00101100; TRISB = 0b00000111; // タイマー１を設定する。 PIE1.TMR1IE = 1; PIR1.TMR1IF = 0; T1CON.T1CKPS1 = 1; T1CON.T1CKPS0 = 0; T1CON.TMR1ON = 1; // ADCON1.VCFG1 = 1; ADCON1.VCFG0 = 0; // Lcd_Custom_Config(&PORTA, 6, 7, 0, 1, &PORTB, 5, 6, 7); Lcd_Custom_Cmd(LCD_CURSOR_OFF); Lcd_Custom_Cmd(Lcd_Clear); // Pwm_Init(5000); // 5Khz tmp = (PR2 << 2) / 2; CCPR1L = tmp >> 2; CCP1CON.F6 = tmp & 0b00000001; CCP1CON.F7 = (tmp & 0b00000010) >> 1; buzzer(); // RELAY = 0; nowData = 0; maxData = 0; // 0℃ minData = 1000; // 100℃ aveData = 0; // 0℃ thresholdData = Eeprom_Read(1); thresholdData = thresholdData << 8; thresholdData = thresholdData | Eeprom_Read(0); if ((thresholdData < 0) || (thresholdData > 990)) thresholdData = 0; cnt = 0; sw3 = sw4 = 0; flg = 0; // INTCON.PEIE = 1; // これ以降の処理で割り込みを許可する。 INTCON.GIE = 1; // これ以降の処理で割り込みを許可する。 // while (1) { for (cnt = 0; cnt < 60; cnt++) { ad2 = Adc_Read(2); nowData = (int)((double)ad2 * 2.44); maxData = maxData < nowData ? nowData : maxData; minData = minData > nowData ? nowData : minData; aveData += nowData; // 画面をクリアする。 // Lcd_Custom_Cmd(Lcd_Clear); // 現在温度を表示する。 IntToStrEx(nowData, buf); Lcd_Custom_Out(1, 1, "now"); Lcd_Custom_Out(1, 4, &buf[3]); // 温度制御画面に切り替えるかをチェックする。 if (SW1 == 0) { ThermoCntl(); // Delay_ms(1000); continue; } // 最大温度を表示する。 IntToStrEx(maxData, buf); Lcd_Custom_Out(2, 8, " max"); Lcd_Custom_Out(2, 12, &buf[3]); // 最小温度を表示する。 IntToStrEx(minData, buf); Lcd_Custom_Out(2, 1, "min"); Lcd_Custom_Out(2, 4, &buf[3]); // 平均温度を表示する。 if (flg == 0) tmp = aveData / (cnt + 1); else tmp = aveData / (cnt + 2); // 前回の平均温度を考慮する。 IntToStrEx(tmp, buf); Lcd_Custom_Out(1, 9, "ave"); Lcd_Custom_Out(1, 12, &buf[3]); // Delay_ms(1000); } aveData = aveData / 60; // 前回の平均温度を考慮する。（引き継ぐ） flg = 1; } } //********************************************************************** </code> (旧版) ヒステリシス制御に対応した版です。 <code c ThermoMeter2old2.c> //********************************************************************** #define RELAY PORTB.F4 #define SW1 PORTA.F5 #define SW2 PORTB.F0 #define SW3 PORTB.F1 #define SW4 PORTB.F2 //********************************************************************** unsigned int nowData, maxData, minData, aveData, thresholdData; unsigned char buf[10]; //********************************************************************** void interrupt(){ if (PIR1.TMR1IF == 1) { PIR1.TMR1IF = 0; PORTA.F4 = ~PORTA.F4; } } //********************************************************************** /* void Pwm_Change_DutyEx(unsigned int duty_ratio) { CCPR1L = duty_ratio >> 2; CCP1CON.F6 = duty_ratio & 0b00000001; CCP1CON.F7 = (duty_ratio & 0b00000010) >> 1; } */ //********************************************************************** void IntToStrEx(int number, char *buf) { IntToStr(number, buf); buf[7] = 0x00; buf[6] = buf[5]; buf[5] = '.'; } //********************************************************************** void buzzer() { Pwm_Start(); Delay_ms(100); Pwm_Stop(); } //********************************************************************** void ThermoCntl() { // 温度制御をするかしないかを判断する。 if (SW2 == 1) { Lcd_Custom_Out(1, 9, "<----->"); // 温度制御しない。 RELAY = 0; T1CON.T1CKPS1 = 1; } else { Lcd_Custom_Out(1, 9, "<Upper>"); // 温度制御する。 // 制御出力をONにするかを判断する。 if ((nowData > thresholdData) && (RELAY == 0)) { buzzer(); RELAY = 1; T1CON.T1CKPS1 = 0; } // 制御出力をOFFにするかを判断する。ヒステリシス制御！ if ((nowData < (thresholdData - 10)) && (RELAY == 1)) { buzzer(); RELAY = 0; T1CON.T1CKPS1 = 1; } } // if (SW3 == 0) { // 閾値を＋１する。 if (thresholdData < 990) thresholdData = ((thresholdData / 10) + 1) * 10; Eeprom_Write(0, thresholdData & 0xFF); Eeprom_Write(1, ((thresholdData >> 8) & 0xFF)); } // if (SW4 == 0) { // 閾値をー１する。 if (thresholdData > 0) thresholdData = ((thresholdData / 10) - 1) * 10; Eeprom_Write(0, thresholdData & 0xFF); Eeprom_Write(1, ((thresholdData >> 8) & 0xFF)); } // 閾値温度を表示する。 IntToStrEx(thresholdData, buf); Lcd_Custom_Out(2, 1, "threshold->"); Lcd_Custom_Out(2, 12, &buf[3]); } //********************************************************************** void main() { unsigned int ad2, tmp; unsigned char cnt; // OSCCON = 0b01110000; // 内臓クロックを8Mhzに設定する。 CMCON = 0b00000111; // コンパレータは使用しない。 ANSEL = 0b00000100; // A/D変換はAN2を使用する。 TRISA = 0b00101100; TRISB = 0b00000111; // タイマー１を設定する。 PIE1.TMR1IE = 1; PIR1.TMR1IF = 0; T1CON.T1CKPS0 = 1; T1CON.T1CKPS1 = 1; T1CON.TMR1ON = 1; // ADCON1.VCFG1 = 1; ADCON1.VCFG0 = 0; // Lcd_Custom_Config(&PORTA, 6, 7, 0, 1, &PORTB, 5, 6, 7); Lcd_Custom_Cmd(LCD_CURSOR_OFF); // Lcd_Custom_Cmd(Lcd_Clear); // Pwm_Init(5000); // 5Khz tmp = (PR2 << 2) / 2; CCPR1L = tmp >> 2; CCP1CON.F6 = tmp & 0b00000001; CCP1CON.F7 = (tmp & 0b00000010) >> 1; buzzer(); // RELAY = 0; nowData = 0; maxData = 0; minData = 1000; thresholdData = Eeprom_Read(1); thresholdData = thresholdData << 8; thresholdData = thresholdData | Eeprom_Read(0); if ((thresholdData < 0) || (thresholdData > 990)) thresholdData = 0; cnt = 0; // INTCON.PEIE = 1; // これ以降の処理で割り込みを許可する。 INTCON.GIE = 1; // これ以降の処理で割り込みを許可する。 // while (1) { aveData = 0; for (cnt = 0; cnt < 60; cnt++) { Lcd_Custom_Cmd(Lcd_Clear); ad2 = Adc_Read(2); nowData = (int)((double)ad2 * 2.44); maxData = maxData < nowData ? nowData : maxData; minData = minData > nowData ? nowData : minData; aveData += nowData; // 現在温度を表示する。 IntToStrEx(nowData, buf); Lcd_Custom_Out(1, 1, "now"); Lcd_Custom_Out(1, 4, &buf[3]); // 温度制御をするかをチェックする。 if (SW1 == 0) { ThermoCntl(); // Delay_ms(500); continue; } // 最大温度を表示する。 IntToStrEx(maxData, buf); Lcd_Custom_Out(2, 9, "max"); Lcd_Custom_Out(2, 12, &buf[3]); // 最小温度を表示する。 IntToStrEx(minData, buf); Lcd_Custom_Out(2, 1, "min"); Lcd_Custom_Out(2, 4, &buf[3]); // 平均温度を表示する。 IntToStrEx(aveData / (cnt + 1), buf); Lcd_Custom_Out(1, 9, "ave"); Lcd_Custom_Out(1, 12, &buf[3]); // Delay_ms(500); } } } //********************************************************************** </code> ヒステリシス制御に対応する前の版です。 (編者注：保管されておらず、復元不可でした） ===== 動作確認 ===== 全体構成です。制御部、スイッチ部、表示部より構成されます。 {{:imgpaste:202004:htmikan-20200429-170457.png?500}} 制御部です。 上側が低電圧電源、リレー(125VAC、1A)、中央右側がLM35DZ(温度センサー)、下側がPIC16F88です。 {{:imgpaste:202004:htmikan-20200429-170507.png?500}} スイッチ部です。 左側から、画面切り替え、温度制御ON/OFF、閾値UP、閾値DOWN、黒い丸い物が圧電スピーカです。 右上の青いボリュームは、LCD(液晶)の輝度調整用の物です。 {{:imgpaste:202004:htmikan-20200429-170519.png?500}} LCD(液晶表示)です。16文字2列の物です。 現在温度(now)、最小温度(min)、最大温度(max)、平均温度(ave)を0.5秒周期で表示しています。 {{:imgpaste:202004:htmikan-20200429-170537.png?500}} 温度制御画面です。 現在温度が、20.7℃、閾値(threshold)が22.0度、温度制御OFFの状態です。 {{:imgpaste:202004:htmikan-20200429-170551.png?500}} 温度制御画面です。 現在温度が、20.7℃、閾値(threshold)が22.0度、温度制御ONの状態です。 {{:imgpaste:202004:htmikan-20200429-170604.png?500}} 画像では紹介できませんが、現在温度が閾値を上回ると、ブザー音(0.1秒)、LED(点滅周期が短くなる)、リレーONとなります。 <callout type="warning" title="著作権表示 copyright notice"> このページは稲崎様の閉鎖したHPのコピーで、著作権は稲崎様にあります。[[elechobby:picdic:picdic|詳細]] This page is a copy of Mr. Inasaki's closed website, and the copyright is held by him.[[elechobby:picdic:picdic|Details]] </callout> elechobby/picdic/pic16f88/57.txt 最終更新: 2025/10/17 14:29by 127.0.0.1