Elektronik-Projekt: Temperatur-Feuchtigkeits-Modul (Version 1)

1. Einleitung 2. Der Feuchtigkeitssensor (SHTxx) 3. Schaltungsbeschreibung 4. Softwarebeschreibung 5. Nachbauhinweise 6. Stückliste 7. Download   feuchtemodul1_doku.pdf (493 KB)

3. Schaltungsbeschreibung

Das folgende Bild zeigt die nicht allzu umfangreiche Schaltung.

Die gesamte Schaltung lässt sich grob in vier Bereiche unterteilen:

• Mikrocontroller
• Sensor
• LC-Display
• Stromversorgung

Die Schaltungsbeschreibung erfolgt hier entsprechend diesen 4 Bereichen.

Mikrocontroller:
Der Mikrocontroller (IC1) zählt zu den wichtigsten Komponenten in diesem Projekt. Für diese Aufgabe wurde der Typ PIC16F84 der Fa. Microchip ausgewählt. Dieser verfügt über eine für dieses Projekt ausreichende Anzahl an I/O-Pins, über ausreichend Programmspeicher, Datenspeicher und auch über einen nichtflüchtigen Speicher . Der größte Vorteil an diesem Mikrocontroller ist aber, dass er einen Flash-Programm- speicher besitzt und daher fast beliebig oft einfach neu programmiert werden kann.

Eigenschaften des Mikrocontroller PIC16F84:

• Flash-Programmspeicher: 1k x 14-bit-Wort
• Datenspeicher: 68 Bytes
• EEPROM-Datenspeicher: 64 Bytes
• I/O-Ports: 13
• Interruptquellen: 4
• Stapelspeicher: 8 Ebenen
• Timer: 1
• Taktfrequenz: 0 bis 20 MHz

Weitere Eigenschaften des PIC16F84:

• Direkte, indirekte und relative Adressierung
• Power-On-Reset (POR)
• Power-Up-Timer (PWRT)
• Interner Watchdog (WDT)
• In-Circuit Serial Programming™ (ICSP)
• Geringer Stromverbrauch

Für das Temperatur-Feuchtigkeits-Modul 1 wird jedoch nur ein Teil dieser Eigenschaften benötigt.

Grundbeschaltung des Mikrocontrollers:
Als Takterzeugung wird eine Standardapplikation bestehend aus einem Quarz (X1), zwei Keramikkondensatoren (C3, C4) und einem Widerstand (R2) verwendet.

Zur Erzeugung des Reset wurde ebenfalls eine einfache Standardlösung bestehend aus einem Widerstand (R1) und einem Elektrolyt-Kondensator (C1) gewählt.

Der Kondensator C2 dient zur Entkoppelung der Betriebsspannung für den Mikrocontroller. Für diesen Koppelkondensator sollte ein Keramiktyp verwendet werden. Dieser muss möglichst nahe an diesen IC angebracht werden.

Projektspezifische Beschaltung:
Über den Port A (Pins RA0 und RA1) kommuniziert der Mikrocontroller mit dem Sensor, während am Port B das LC-Display angeschlossen ist.

Sensor:
Die Beschaltung des Sensors gestaltet sich entsprechend Abschnitt 2.3 (Sensorbeschaltung).

LC-Display:
Das LC-Display (LCD1) ist am Port B des Mikrocontroller (IC1) angeschlossen und wird im 4-Bit-Mode betrieben. Daher sind die Leitungen D0 bis D3 nicht von bedeutung und sind daher mit Masse verbunden.
Die Kontrasteinstellung des LC-Display erfolgt mit dem Trimmer R4.

Stromversorgung:
Zur Stromversorgung gibt es nicht viel zu sagen. Ein Festspannungsregler (IC3) vom Typ 78L05 übernimmt mit den Kondensatoren C6 und C7 die Spannungsregelung. Als Spannungsquelle dient beispielsweise eine 9-V-Batterie.
Die Diode D1 dient als Verpolungsschutz.

Autor: Buchgeher Stefan
Erstellt: 9. Jänner 2005
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