softdev:tempmeter1
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softdev:tempmeter1 [2012/02/04 23:48] – [LM60] king | softdev:tempmeter1 [2013/07/15 20:25] (現在) – 外部編集 127.0.0.1 | ||
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表示はLCDで。 | 表示はLCDで。 | ||
+ | 結論から言うと、、1KワードのROMでは、温度と電圧を同時にLCD表示させるのは難しそう。LCD制御で、かなり食ってしまいAD値から目的の値を算出するだけで終わってしまう。あ、そうか、足りなければ2個でやればいいんだな。 | ||
===== LM35 ===== | ===== LM35 ===== | ||
LM35でナショセミ(もうTIだけど)の温度センサーですよ。ちょっとした工作によく使いますよね。会社でも性格じゃない温度を測るのに使ってたりする。 | LM35でナショセミ(もうTIだけど)の温度センサーですよ。ちょっとした工作によく使いますよね。会社でも性格じゃない温度を測るのに使ってたりする。 | ||
PIC12F675で入門コースみたいなので、温度計みたいなのをLM35で作った事があるが、氷点下は測定できなかった。バイクに付けていつもの温度を測りたいと思っていて、許せばバッテリ電圧なども表示したら面白いかと。 | PIC12F675で入門コースみたいなので、温度計みたいなのをLM35で作った事があるが、氷点下は測定できなかった。バイクに付けていつもの温度を測りたいと思っていて、許せばバッテリ電圧なども表示したら面白いかと。 | ||
- | 今回。LM60というのが入手できたので、やってみたんだが、、まだうまく出来てない。 | + | LM35はナショセミの温度センサで、10mV/ |
+ | |||
+ | {{: | ||
+ | |||
+ | * Calibrated directly in ° Celsius (Centigrade) | ||
+ | * Linear + 10.0 mV/°C scale factor | ||
+ | * 0.5°C accuracy guaranteeable (at +25°C) | ||
+ | * Rated for full -55° to +150°C range | ||
+ | * Operates from 4 to 30 volts | ||
+ | * Less than 60 µA current drain | ||
+ | |||
+ | 精度もいいし、リニアリティ、計算も良いのだが、0℃以下が負電圧となってしまうと言うことがある。後で思う事だが、負電圧を作って且つ差動で増幅しても結局はLM60で計測するのと誤差と手間は同じだったように思う。 | ||
+ | |||
+ | ==== PICのADで読む ==== | ||
+ | ADで読む方法では、分解能が4.8mVであるので、センサー出力を増幅しなければいけない。作成時は10倍にした。PIC12F675を使用したので内蔵ROMは1Kワードである。計算式は、Temp=AD*50/1024である。 | ||
+ | < | ||
+ | unsigned int lm35_out, | ||
+ | GO_DONE = 1; | ||
+ | while(GO_DONE); | ||
+ | lm35_out = (ADRESH<< | ||
+ | lm35_temp = lm35_out * 50/1024; | ||
+ | </ | ||
+ | |||
+ | だけどこれだと、整数部分しか計算できない。10倍にして計算し、後で小数点の位置を変えようとすると、計算途中でlong型になってしまい、675だとちょっと厳しい。ソフト屋のT君にアドバイスをもらった。 | ||
+ | |||
+ | < | ||
+ | (int)a = 498*5*10/ | ||
+ | (int)a =((498*5*10-1024a)*10)/ | ||
+ | </ | ||
+ | |||
+ | う〜む、すばらし。 | ||
+ | |||
+ | で、小数点2桁まで求めようとすると、どうなるんだろう。 | ||
+ | |||
+ | |||
+ | |||
===== LM60 ===== | ===== LM60 ===== | ||
行 17: | 行 54: | ||
+ | オフセットを固定で切ってやると、後で調整するときに面倒だしそれに、電源電圧がいつも5Vと限らないでしょう。なので、ADを二つ使って誤差を埋めてやれば、演算だけで出来そうじゃ無いですか?。回路図のLM358はLM2904を使用、GND側は入出力ともRail動作。 | ||
+ | |||
+ | {{: | ||
+ | ==== 計算 ==== | ||
+ | 上の回路だと、非反転増幅のGND部分にオフセッットが入るから、-, | ||
+ | |||
+ | {{:: | ||
+ | |||
+ | Vin=(Vout-Voffset)x10/ | ||
+ | よって、Vout=(Vin-Voffset)x101/ | ||
+ | なんで、このような面倒な計算なの?って、そりゃ、間違えて回路作っちゃたからでしょ。ちょっと勘違いして配線して、結果を見たら違うって言うよくある話で。 | ||
+ | |||
+ | 以下の計算式は、差動増幅で、オフセットのみ捕れた場合の算出方法で、結論から言うと、今回の計算は下記になるですな。 | ||
+ | |||
+ | > | ||
+ | |||
+ | |||
+ | まず前提 | ||
+ | * センサAmpの倍率=10.1。ぴったりの抵抗が無いのよ、面倒。 | ||
+ | * オフセット調整範囲=0.543V〜0V 実際にはもっと範囲狭くなる。 | ||
+ | * センサ電圧=V< | ||
+ | * AN0入力 AD変換値をAD1とし、AD1の電圧=V< | ||
+ | * AN1入力 AD変換値をAD2とし、AD2の電圧=V< | ||
+ | * 使用範囲を-20℃以上と考えると、0.3Vオフセット出せれば良い。 | ||
+ | * オフセット側のアンプは、AD入力インピーダンスがキット低いから。 | ||
+ | |||
+ | んで、以下の式になる。 | ||
+ | |||
+ | > | ||
+ | > | ||
+ | |||
+ | となる。一方、実温度は、0℃=424mVであることと、ΔT=6.25mV/ | ||
+ | > | ||
+ | である。 | ||
+ | |||
+ | また、AD値と電圧の関係は、\\ | ||
+ | > | ||
+ | > | ||
+ | |||
+ | よって最初の式から\\ | ||
+ | > | ||
+ | |||
+ | 2番めの式と、上式から温度は\\ | ||
+ | > | ||
+ | |||
+ | 数字同士の部分を計算すると、下式になる。\\ | ||
+ | > | ||
+ | |||
+ | 上式の最後の項は定数である(AD値に左右されない)。\\ | ||
+ | ここで、大きな問題がある。これは実数計算であり、double型でこの計算すると、LCDも表示制御があるので、2Kワードでは無理である。困った。 | ||
+ | |||
+ | ==== 演算 ==== | ||
+ | Temp=(1/ | ||
+ | |||
+ | このままだど、double演算になるので、整数に直さないといけない。そこで分母分子で同倍する。AD値を100倍にして、分母も100倍。すると、下記\\ | ||
+ | |||
+ | Temp=(AD1×100/ | ||
+ | |||
+ | 最後の67は、67.84を切り捨てで算出。整数演算は切り捨てになるからというのと、エクセルで計算させると切り捨てのの方が真値に近かった。アンプゲイン10.1は、10倍でも誤差は変わらなかった。 | ||
+ | |||
+ | ==== 結論 ==== | ||
+ | いきなり、結論。この方法はよろしくない。 | ||
+ | |||
+ | オフセットをとる電圧が誤差を含み、そのまま増幅されてしまうのでものすごく誤差が出る。う〜ん、誤差と言うかバラツキ?値がコロコロ変わる。だいたい合っているとき合ってない時がある。 | ||
+ | |||
+ | というわけで、計算しやすいLM61に変更し作り直した。-> | ||
- | オフセットを固定で切ってやると、後で調整するときに面倒だしそれに、電源電圧がいつも5Vと限らないでしょう。なので、ADを二つ使って誤差を埋めてやれば、演算だけで出来そうじゃ無いですか? | ||
softdev/tempmeter1.1328366931.txt.gz · 最終更新: 2013/07/15 20:28 (外部編集)