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Bausatz: Digital-Blink-Thermometer

Artikelnummer: DITM5

Zeigt die Temperatur durch das Blinken von 2 LEDs rot/blau mit hoher Genauigkeit an

Sofort lieferbar Lieferzeit: 1 - 3 Tage

Bausatz: Digital-Blink-Thermometer

Kurzbeschreibung

Die mit wenigen Bauteilen realiserte Schaltung misst die Umgebungstemperatur und gibt das Ergebnis durch das Blinken zweier Leuchtdioden (LEDs) rot/blau auf eine elementare, sofort verständliche Weise aus. Praktisch in Haus und Garten und ein echter 'eye catcher' in den Abendstunden. Ein nützlicher und interessanter Lehrbausatz, der mit einem auführlichen Anleitungsheft geliefert wird.

Zusätzlich benötigt wird eine Spannungsquelle, die 3 bis 5 Volt bereitstellt, z. B. eine Reihenschaltung aus drei Mignon-Batterien oder -Akkus, eine Lithium-Batterie oder ein Li-Ion-Akku.

Technische Daten

Verwendeter Microcontroller: AVR ATtiny13A
Betriebsspannung: 3 bis 5 Volt
Platine: ca. 25 mm x 12 mm, bleifrei verzinnt, Bestückungsdruck, Löststopplack

Sämtliche Bauteile sind RoHS-konform.

Ausführlich Beschreibung

Messen, steuern, regeln - so lässt sich das große Arbeitsfeld von Microcontrollern in industriellen Anwendungen umreißen. In diesem Bausatz steht das Messen im Vordergrund, speziell das Messen von Temperaturen. Wir verwenden hier einen modernen digitalen Temperatursensor, eine kleine integrierte Schaltung des Typs DS18B20. Dieses IC sieht aus wie ein kleiner Transistor, enthält aber tatsächlich eine komplexe Elektronik. Der Sensor misst Temperaturen im Bereich von -55 bis +125 °C und "spricht digital". Daher benötigt man einen Mikrocontroller, um den Sensor dazu zu bewegen, die aktuelle Temperatur zu ermitteln und den Messwert mitzuteilen. Diese Aufgabe übernimmt in diesem Bausatz ein Vertreter des sehr verbreiteten AVR ATtiny13.

Die Temperaturausgabe erfolgt mit Hilfe von zwei Leuchtdioden (rot und blau), z. B. steht "zweimal rot blinken, kleine Pause, dreimal rot blinken" für 23 °C (blaue Signale für negative Temperaturen). Ein anschließender zusätzlicher Blinkimpuls in der anderen Farbe zeigt einen Halbgradschritt an (also etwa für 23,5 °C).

Die fertig bestückte Platine ist so kompakt, dass sich ihr viele Einsatzmöglichkeiten erschließen.

Weitere Funktionen und Möglichkeiten des Bausatzes

Das Thermometer lässt sich in einen Modus umschalten, in dem die Temperatur in Zehntelgrad-Genauigkeit angezeigt wird. Dieser Modus lässt sich auch dauerhaft aktivieren. Wer über ein genaues Vergleichsthermometer verfügt, kann auf einfache Weise eine Kalibrierung des Digitalthermometers vornehmen, um die Messgenauigkeit zu erhöhen. Auch dann schaltet das Thermometer automatisch auf Zehntelgradanzeige.

Zum Umfang des Bausatzes gehört ein Sensor. Es lassen sich weitere (bis zu fünf) Sensoren über ein zweiadriges Kabel einfach parallel an den ersten anschließen. Der Microcontroller prüft nach dem Einschalten, wie viele Sensoren vorhanden sind und wie deren Adressen lauten, und berücksichtigt alle bei der Messung und Ausgabe der Temperatur. Weitere Sensoren können Sie als Zubehör direkt mitbestellen.

Das Digitalthermometer bietet noch mehr Möglichkeiten. So lässt sich die Pause zwischen den Messzyklen von standardmäßig 9 auf etwa 60 Sekunden verlängern. Des weiteren kann der interessierte Bastler einen Modus aktivieren, in dem die normalerweise nur intern verwendeten Sensoradressen ausgegeben werden.

In jedem Messzyklus prüft der Microcontroller die Betriebsspannung. Fällt diese durch Erschöpfung einer Batterie unter etwa 2,9 Volt, schaltet sich das Gerät komplett aus. So wird vermieden, dass ein Akku zu stark entladen wird und womöglich Schaden nimmt. Zudem versagen bei zu geringer Spannung die DS18B20-Sensoren und liefern keinen verlässlichen Messwert mehr.

Den Bausatz begleitet ein umfangreiches Anleitungsheft. Dieses enthält neben der genauen Bau- und Betriebsanleitung Informationen über die Funktionsweise der Schaltung und des Sensors und gibt das komplette Microcontroller-Programm kommentiert wieder.

Benötigen Sie für spezielle Zwecke, z. B. im Modellbau, einen besonders flachen und kompakten Aufbau? Dann werfen Sie bitte einen Blick auf die SMD-Ausführung dieses Bausatzes.

Das PETling-Thermometer, ein wetterfestes Digitalthermometer im PETling

Die bestückte Platine ist so schmal und flach, dass sie problemlos in einen Standard-PETling passt und noch genug Platz für eine Stromversorgung in Mignon-Größe (= AA) lässt.

Das Foto oben zeigt das Digitalthermometer mitsamt einem Li-Ion-Akku in einem 9 cm lagen PETling. Eine solche Batterie kann die sparsame Schaltung für Monate im Dauerbetrieb versorgen, bevor sie erschöpft ist. Die Spannungsquelle kann fest verlötet werden, denn das Digitalthermometer lässt sich auch "soft" aus- und wieder einschalten, also ohne dass die Batterie getrennt werden muss. Die Unterspannungsabschaltung des Thermometers schützt zudem einen Akku vor übermäßiger Entladung. In dieser wetterfesten Form bieten sich sicherlich einige interessante Einsatzmöglichkeiten. Bei Dunkelheit ist das Blinken der ultrahellen LEDs noch aus mehreren hundert Meter Entfernung erkennbar, also ein Temperatur-Fernablesen möglich.

Das PETling-Thermometer ist eine wirkungsvolle Dekoration überall dort, wo Menschen vorbeikommen und stehenbleiben. Was mag es mit dem regelmäßigen Blinken wohl auf sich haben?

PETlinge sind als Zubehör bei uns erhältlich.

Ein Kurzfilm bei Youtube zeigt das PETling-Thermometer in Aktion.


Sie besitzen bereits alle erforderlichen Bauteile und brauchen nur noch die Bastelanleitung und das µC-Programm? Dann ist vielleicht das zugehörige eBook das Richtige für Sie!


Datenblatt zum Temperatursensor DS18B20 (englischsprachiges PDF-Dokument, auf der Herstellerseite MAXIM)


Die sehr praktischen Lithium-Akkus in handlichen Größen (Micro, Mignon und größer) sind preiswert leider nur im Ausland erhältlich, bspw. bei LightInTheBox in China. Suchen Sie in diesem Shop z. B. nach Trustfire Akku geschützt. Es ist ratsam, die mit einer integrierten kleinen Schaltung "geschützten" Akkus zu verwenden, um Tiefentladung und Überladung generell zu verhindern.

Zum Laden von LiIon-Akkus benötigen Sie ein spezielles Ladegerät, oder Sie müssen die Akkus gut kontrolliert laden (Laden über Vorwiderstand abbrechen, wenn Ladeschlussspannung von 4,1 Volt oder besser etwas weniger erreicht ist - nur empfehlenswert bei Akkus mit integrierter Schutzschaltung, da eine deutliche Überladung zur Zerstörung des Akkus bis hin zum Brand führen kann).

Wenn die Lithium-Akkus oder -Batterien schneller benötigt werden und etwas mehr kosten dürfen, schauen Sie mal bei Ebay (Suche nach Lithium-Akkus und -Batterien der Baugröße AA / 14500) nach Angeboten deutscher Händler.

Auch LiPo-Akkus (Lithium-Polymer) lassen sich gut mit der kleinen Platine kombinieren. ==> LiPo-Akkus bei Ebay

schreibt
Funktioniert super! Blinkt jetzt im Petling auf meinem Balkon. Bin gespannt auf die erste Minusgrad-Anzeige.