PIC WX full

Rozhraní:   COM port (9600 8N1)  English version
Obslužný SW/HW:   UniTrack, GPS-SMT-AX-WX LCD modul, WxLcdDisplay, PicSWX (pro spolupráci se SW DigiNed, UiSMT), Pic3Com  
Procesor:   PIC 12F675 (cena v GM listopad 2003 cca 50,- )  
Snímané veličiny/Čidla:   Teplota+vlhkost SHT-11, tlak MPX 4115  DataSheet čidla MPX 4115
 DataSheet čidla SHT 11
Schema

Schéma ve vyšším rozlišení

Osazovací plán

 

 

Připojení čidla k meteostaničce:
 
SHT11svorka
zemX4-2
dataX3-2
hodinyX4-1
+5VX3-1

(je označeno i na pl. spoji)

Předloha desky plošných spojů

 

 

Eagle 4.03 (zobrazená bitmapa není v měřítku)

Fotografie hotové WX a desky s čidlem SHT11

(u čidla je mezi +5V a zem připojen blokovací kondenzátor 100n
a do +5V vložena dioda 1N4148 jako ochrana proti přepólování)

 

 

Seznam použitých součástek
Díl      Hodnota

C1       100n
C2       100n
C3       33u
C4       100n
C8       470p
D1       1N4148
IC1      78L05
IC3      PIC12F675P
IC7      LM2904N
JP1      jumper
JP2      jumper
MPX1     MPX4115
R1       10k
R2       330
R3       100K
R6       9k1 1%
R7       8k2 1%
R8       10k 1%
R9       10k 1%
R10      2k2
R11      4k7 1%
R12      1k8 1%
R13      4k7 (pull-up rezistor pro DATA signál SHT-11)
X1       W237-02P (šroubovací svorkovnička 2póly/5mm)
X2       F09H (Canon 9 samice do pl. spoje)
X3       W237-02P (šroubovací svorkovnička 2póly/5mm)
X4       W237-02P (šroubovací svorkovnička 2póly/5mm)
SHT-11   čidlo teploty a vlhkosti firmy Sensirion
    
 
Napájení V případě napájení stabilizovanými 5V se IC1 (stabilizátor) nahradí drátovým spojem.

Jinak je napájecí napětí v rozsahu 7-30V.

Zdrojový kód programu PIC  P5WX-SHTP-2.zip (formát pro Microchip assembler)  5.8.2004 opraven výpočet vlhkosti
HEX přeložený program pro PIC 12F675  5.8.2004 opraven výpočet vlhkosti
  Před programováním si prosím načtěte a někam (třeba na spodní stranu pouzdra obvodu) zapište hodnotu z posledního byte programové paměti - jde o kalibrační konstantu vnitřního oscilátoru.  
Postřehy a rady získané při vývoji a stavbě meteostaničky Vřele doporučuji si pro čidlo SHT-11 udělat desku podobnou té na fotografii a čidlo pájet podle návodu v datasheetu - max. 5 sekund a max. 350C, a dále čidlo uložit na min. 24 hodin do prostředí s vlhkostí >74%, aby se zregeneroval pájením vysušený polymer čidla.

Prostředí s cca 90% vlhkostí lze dosáhnout např. ve sklenici s vodou, kterou zcela přikryjeme látkou, třeba několikrát přeloženým větším kapesníkem.

Hodnota R13 (4k7) vyhovuje pro cca 30-90cm dlouhý kabel k čidlu (pro miniaturní mikrofonní stíněnou dvoulinku). Pro kratší vzdálenosti může být pull-up rezistor 10k, pro delší bude možná potřeba hodnota nižší. Pokud Vám bude meteostanička (byť jen občas) posílat podezřelá data (mě posílala 8% vlhkosti a -39.9C), je třeba vyzkoušet nižší hodnotu pull-up rezistoru R13. Pokud bude posílat trvale 1% vlhkosti a -39.9C, čidlo nekomunikuje. Může být přerušený některý z připojných vodičů nebo je čidlo zničeno (pájením, přepólováním, vysokým napájecím napětím) nebo je rušen signál hodin. Pro vzdálenosti 30-90cm se mi osvědčilo použití stíněné dvoulinky s tím, že stínění signálu hodin vede zem a stínění signálu DATA vede +5V.

 
Použití Tato meteostanička měřící teplotu, vlhkost a tlak je navržena pro přímou spolupráci s APRS modulátorem UniTrack. Pro použití s programem DigiNed, UiSMT je nutno její výstup zformátovat např. pomocí PICSWX firmware pro PICWX 2.0 desku.
V režimu měření (oba jumpery jsou otevřeny) meteostanička 1x za cca 5s (doba měření) pošle na RS-232 výstup APRS WX datový řetězec ve formátu: <Esc>w000/000g000tnnnbnnnnnhnn<CR>znnnC
kde nn jsou naměřené hodnoty
a z je znaménko "-" pro zápornou teplotu stupňů Celsia nebo mezera pro kladnou

V režimu konfigurace, do kterého se vstoupí zkratováním JP2 (jde vlastně pouze o kalibraci tlaku), meteostanička reaguje na následující příkazy ("^" je znak "ESC")
^U - upload obsahu EEPROM (odešle obsah EEPROM po RS-232)
^D - download obsahu EEPROM (zapíše do EEPROM data přicházející bezprostředně po příkazu)
^M - provede jedno měření a výsledek pošle standardně po RS-232, pokud během doby měření (cca 5s) odpojíte zkratovací propojku z JP2, přejde meteostanička do režimu měření, jinak zůstává v režimu konfigurace.
Režim konfigurace je indikován promptem ">"

Čidlo MPX 4115 lze získat na dobírku na adrese Petr Sysala nebo (od roku 2005) i u GM Electronic za cca 700kč.
 
Čidlo SHT-11 lze získat u firmy RothSware za cca 640kč.
 
Ceny jsou platné na jaře 2005
Konfigurace

Pro stažení obsahu EEPROM do souboru a jeho nahrání zpět doporučujeme používat pro Windows program Piceerw plná instalace 1.4MB; pouze exe,vyžaduje ocx knihovny (36kB)).

Jediná věc kterou je nutno konfigurovat je tlak. Ten je nutno zkalibrovat, neboť čidlo měří absolutní tlak vzhledem k hladině moře, ale námi kýžený tlak (přepočtený na hladinu moře) v jiných nadmořských výškách je od absolutního posunut. Hodnota posunu, která se přičítá k naměřernému tlaku je uložena v EEPROM procesoru.

Vlastní kalibrace tlaku je uložena v EEPROM od adresy 0Fh a jsou to 4 BYTY ve formatu FLO32. Potřebné číslo ve formátu FLO32 získáte pomocí programu Fprep.exe. Toto číslo pomocí hexadecimálního editoru zapište na adresy 0Fh až 12h souboru s obsahem EEPROM. Při zjišování čísla pro kalibraci tlaku postupujte tak, že na uvedené adresy uložíte 4x 00h, tím bude tlak měřen bez kalibrace. Porovnáním naměřené hodnoty tlaku s tlakem skutečným zjistíte hodnotu, kterou po převodu na číslo FLO32 formátu PIC uložíte do EEPROM. Meteostanička interně počítá tlak v desetinách hPa, potřebujete-li přičíst k nekalibrovanému tlaku např 19.2hPa, budete programem Fprep převádět číslo 192!

Windowsí program pro kalibraci tlaku (bez nutnosti převodu na FLO32)P5WXpresscalib.exe (zatím není naprogramován).
Kontakt Případné dotazy směrujte na: Tomáš OK1VCF

Tomáš OK1VCF & Petr OK1MAB