dESµ Temperaturmodell mit TMB 880

Kurzbeschreibung

Das Temperaturmodell besitzt eine eigene LCD-Anzeige, die unabhängig von dem abfragenden Rechner, die gemessene Temperatur anzeigt. So kann während der Programmentwicklung unmittelbar kontrolliert werden, ob das abfragende Programm die Temperatur richtig decodiert. Ein anderer Vorzug besteht darin, direkt am Messort eine Anzeige zu besitzen.

Kernbaustein des Temperaturmodells ist das LCD-Temperaturmodul TMB 880CF. Es führt pro Sekunde eine Temperaturmessung durch. Nach der Messung werden die Daten auf der LCD-Anzeige des Moduls angezeigt und an einer seriell arbeitenden, unidirektionalen, synchronen SPI Schnittstelle, mit Takt und Datenleitung, ausgegeben. Über diese können sie von einem angeschlossenen Steuerrechner empfangen werden.

Temperaturmessbereich:

-20°C bis +70°C

Auflösung:

0,1°C

Genauigkeit:

± 1°C

Schaltplan der Baugruppe

Das Temperaturmodul TMB 880 arbeitet mit einer Versorgungsspannung von 1,5V. Um diese Spannung aus der 5V Versorgungsspannung eines Digitalsystems zu gewinnen, wurde ein Spannungsteiler aus zwei Dioden und einem Widerstand aufgebaut. Über den Dioden kann nun die 1,5V Betriebsspannung für das Modul abgegriffen werden. Zwei Transistoren verstärken die digitalen Ausgangssignale des Temperaturmoduls von 1,5V auf das TTL-Niveau von 5V. Hierdurch werden beide Signale invertiert. Ein dritter Transistor in der Leitung des Data-Signals invertiert das Signal ein zweites Mal, so dass es wieder positiv arbeitet. Das Takt-Signal bleibt gegenüber dem Originalsignal des Temperaturmoduls invertiert, es ist 0-aktiv.

Anschlüsse des Temperatur-Modells

Das Temperaturmodul besitzt Optionen, die in der vorliegenden Schaltung nicht benutzt werden. Diese wurden inaktiviert. Die herausgeführten Signale haben folgende Bedeutung ..

+5V

Zuführung der TTL-Versorgungsspannung

Data

Datenleitung auf der die TTL-Signalpegel des vorzeichenbehafteten und BCD-codierten Temperaturwertes erscheinen.

/Clock

Taktleitung, welche über TTL-Signalpegel mit log 0 ein gültiges Datum auf der Datenleitung signalisiert.

1/10

Mit dem Eingang 1/10 kann bestimmt werden, ob das Modell jede Sekunde, oder alle 10 Sekunden eine Messung durchführen soll. Der Eingang wurde hier auf 1 Sekunde gesetzt.

Die SPI Temperaturübertragung

Im nachfolgenden Bild sind das Taktsignal (Uclock)- und das Datensignal (Udata) des im Schaltplan dargestellten Temperatur-Modells gezeigt. Die Taktleitung besitzt im Ruhezustand ein log1-Signals, während die Datenleitung auf log0 liegt.Will das Temperaturmodul einen Temperaturwert übertragen, dann wird zuerst das Datensignal aktiv. Auf ihm erscheint das Vorzeichen des Temperaturwertes. Mit dem Abfallen des Taktsignals auf log0 ist der Vorzeichenwert gültig und kann von einem am Modell angeschlossenen Steuerrechner gelesen werden. Das erste Taktsignal besitzt eine Länge von 1ms. Die folgenden 12 Taktsignale sind kürzer und besitzen eine Länge von 0,125ms.

In der Folge ist auf der Datenleitung, jedem weiteren Taktsignal, ein Bit des Temperaturwertes zugeordnet. Die Bits bilden BCD codierte Ziffern des Temperaturwertes, in der Abfolge Zehnerstelle, Einerstelle, Nachkommastelle. Da die Datenleitung doppelt invertiert wurde können die Bits der Datenleitung unmittelbar zu BCD-Zahlen ausgewertet werden.

Signalzeiten

Das folgende Tabelle gibt die Signalzeiten der Takt- und Datenimpulse an. Vor und nach jeder Übertragung fallen die Signalleitungen in ihren Ruhezustand und verbleiben dort, bis zur nächsten Datenübertragung, die sich 1s später abspielt. Die Datenübertragung kann nicht vom Steuerrechner angestossen werden. Dieser muss durch Polling die Übertragung abwarten oder durch einen Interrupt über das Taktsignal, zum Lesen des Temperaturwertes aufgefordert werden.

Zuordnung der Signale zur 25pol Sub-D Buchse

Die Zuordnung der Leitungen Data und Clock zu Torbits des dESµ-Systems kann durch ein Umstecken der Kabel an dem 25pol. Sub-D Stecker beliebig geschehen. Die voreingestellte Zuordnung ist folgend gezeigt.

Tor B / Bit 0 -Clock , Bit 1 -Data

Taster

nc

nc

nc

nc

nc

nc

Data

Clock

Temperatur-Modell