Multi-Thermometer PL0045 mit optionaler PC/Smartphone/Tablet-Anbindung
Version 4.0 29.06.2015 Seite 2 von 14
1. Einleitung
Mit dieser Schaltung können bis zu zwölf verschiedene Temperaturen auf einem LCD-Display angezeigt werden. Optional können die Temperaturen über eine USB-to-RS232-Schnittstelle an einen PC oder mit einer Bluetooth-Schnittstelle an einen PC, ein Tablet oder ein Smartphone (mit Android Betriebssystem) an einem PC übertragen oder die Messwerte auf einer entfernten zweiten Anzeigeeinheit angezeigt werden.
Bei bis zu vier Sensoren wird ein kleines Display (LCD 1602, zwei Zeilen, 16 Spalten) verwendet, bei mehr als vier Sensoren ein größeres Display (LCD 2004, vier Zeilen, 20 Spalten)
Multi-Thermometer PL0045 mit optionaler PC/Smartphone/Tablet-Anbindung
Version 4.0 29.06.2015 Seite 3 von 14
Anmerkung: die Beschriftung sowie das Anzeigeformat der Temperatur kann bis zu einem gewissen Grad individualisiert werden. Wichtig dabei ist z.B., ob negative Temperaturen oder Temperaturen > 100 °C auftreten können. Bitte verwenden sie bei der Bestellung folgenden File um die genaue Darstellung zu spezifizieren. Vorzeichen, „°“, „C“ auch Nachkommastelle können weggelassen werden.
2.1 Grundlegende Eigenschaften • Digitale Temperatur-Sensoren : keine Einstellung oder Kalibrierung erforderlich • Temperaturbereich lt. Hersteller -55 bis + 125 °C, empfohlener Bereich -20 – +80 °C • Digitale Übertragung des Temperatursignals vom Sensor zum Micro-Controller, daher
Leitungslänge > 25 m möglich (getestet: 100 m) • Nur insgesamt drei Leitungen für alle Sensoren zur Schaltung erforderlich, auch lokale
Sternschaltung zur Gruppierung von Sensoren möglich • Anzeige: LCD-Display mit 2 Zeilen á 16 Spalten und Hintergrundbeleuchtung • Größeres Display mit 4 Zeilen und 20 Spalten bei mehr als vier Sensoren • Nur 3 Tasten zur Programmierung • alle Einstellungen bleiben beim Ausfall der Versorgungsspannung gespeichert
Multi-Thermometer PL0045 mit optionaler PC/Smartphone/Tablet-Anbindung
Version 4.0 29.06.2015 Seite 4 von 14
2.2 Optionale Eigenschaften
• Datenübertragung via USB/RS232 zum PC • Übertragung alternativ auch drahtlos über Bluetooth (ca. 10 – 20 m) • Datenübertragung an eine entfernte zweite Anzeigeeinheit (> 20 m)
Im Prinzip kann die Datenübertragung zum PC/Smartphone/Tablet auch parallel zum zweiten Display genutzt werden. Das aber der gleiche Port verwendet wird, werden dabei auch Display-Positionsdaten übermittelt.
3. Einrichten der Sensoren
Die Temperaturübertragung von den Sensoren an die Schaltung erfolgt mittels eines 1-Wire-Bus. Dabei hat jeder Sensor eine weltweit einmalige 64-Bit Kennung. Vor der ersten Verwendung muss diese Kennung daher dem Micro-Controller mitgeteilt werden. Typischerweise wird die Schaltung mit angelernten Sensoren ausgeliefert. Übernimmt der Kunde jedoch selbst die Verkabelung, kann die Einbindung der Sensoren erforderlich werden. Wird ein Sensor ausgetauscht oder optional hinzugefügt, so ist die Anlernprozedur ebenfalls erforderlich.
Die Schaltung verfügt über 3 Tasten:
- PROG
- UP
- Down
.
1. Einschalten des Lernmodus mittels der PROG-Taste (ca. 1 Sek. drücken)
2. Anzeige: „Learn Sensors“ und „Remove Sensors“
3. Es müssen alle Sensoren von der Schaltung getrennt werden
4. Danach PROG-Taste drücken
5. In der ersten Zeile des Displays erscheint die Nummer des anzulernenden Sensors
Multi-Thermometer PL0045 mit optionaler PC/Smartphone/Tablet-Anbindung
Version 4.0 29.06.2015 Seite 5 von 14
Mit der UP-Taste wird die Nummer des Sensors eingestellt, der neu angelernt, bzw. ausgetauscht wird. Wird die Positionsnummer aus Versehen übersprungen, Vorgang mit der PROG-Taste abbrechen und erneut beginnen. Die DOWN-Taste kann nicht zur Erniedrigung der Sensornummer verwendet werden, da sie einen andere Funktion hat (s. Nr. 6).
6. Wenn die richtige Sensor-Nummer eingestellt ist, DOWN-Taste drücken. Damit wechselt die Schaltung in den Progammier-Modus.
In der zweiten Zeile des Displays erscheinen 16 „F“
7. Jetzt den Sensor anschließen.
8. Wenn der Sensor richtig angeschlossen wurde, ändert sich die Anzeige in der zweiten Zeile. Es wird kurz der weltweit einmalige 64-Bit-Code des Sensors angezeigt, der im EEPROM des Micro-Controllers abgelegt wird. Die Schaltung wechselt wieder in den Sensor-Auswahl-Modus und springt zur nächsten Sensor-Nummer. Ist die Höchstzahl anlernbarer Sensoren erreicht, bleibt die Nummer gleich.
9. Sensor wieder trennen.
10. Weiter mit Punkt 5, bis alle Sensoren angelernt sind.
11. Weiter mit Punkt 5
12. Wenn alle Sensoren angelernt oder getauscht sind, PROG-Taste drücken. Die Schaltung wechselt dann wieder in den Anzeige-Mode. Da alle Sensoren noch nicht angeschlossen sind, wird jeweils -00.0 angezeigt
13. Alle Sensoren wieder anschließen. Reihenfolge und Position am Bus sind nicht relevant
Die Anzahl der angelernten Sensoren wird im EEPROM des Controllers gespeichert. Unmittelbar nach dem Anlegen der Versorgungsspannung wird die Anzahl zusammen mit der Versionsnummer kurz angezeigt.
Multi-Thermometer PL0045 mit optionaler PC/Smartphone/Tablet-Anbindung
Version 4.0 29.06.2015 Seite 6 von 14
4. Die RS232-Schnittstelle
Die Schaltung kann optional mit einer RS232-Schnittstelle ausgestattet werden, über die die Temperaturdaten zum PC übertragen werden können. Zusätzlich kann die Versionsnummer der Schaltung und die Anzahl der angelernten Sensoren übertragen werden. Einmal programmiert funktioniert die Schaltung auch ohne Display und Tastatur.
4.1 Hardware-Voraussetzungen PC mit Windows XP, Vista oder Windows 7. (Windows 8 noch nicht getestet)
4.2 Die USB-to-Serial-Bridge Da viele neue Computer keine klassische serielle Schnittstelle mehr haben und überdies für
eine derartige Schnittstelle ein Pegelwandler erforderlich wäre, wird die Schnittstelle mittels USB emuliert. Details finden sie in der Dokumentation „Seriell-to-USB-Bridge“ (http://pic.haraldmeissner.de/USB_BRIDGE.htm) . Es findet etwa alle 3 Sekunden eine Übertragung statt. Wird eine USB-Schnittstelle verwendet, so kann die Versorgung der Hardware über diese Schnittstelle erfolgen und es ist kein separates Netzteil erforderlich.
ACHTUNG: ein direkter Anschluss einer PC-seitigen seriellen Schnittstelle führ zur Zerstörung der Schaltung, da diese mit anderen Spannungspegeln arbeitet.
4.3 Das Bluetooth-Interface Das Bluetooth-Interface funktioniert vom Prinzip her genauso wie die USB-to-Serial-Bridge,
nur drahtlos. Details zur Installation finden sie unter: http://pic.haraldmeissner.de/Software1.htm
Bei Smartphones und Tablets muss eine App installiert werden, die eine serielle Schnittstelle emuliert, z.B. Bluetooth Serial Controller 16. Getestet wurde die Funktionalität für ein Galaxy S3 und ein Galaxy 10.1. P5110.
Der Kopplungscode des BT-Moduls ist normalerweise „1234“. Er steht auf dem Modul. Vor der Kopplung blinkt die Poweranzeige des Moduls, nach der Kopplung leuchtet die LED dauerhaft.
4.4 Einstellungen des COM-Ports (für USB- und Bluetooth-Version)
Die Schnittstelle wird mit folgenden Parametern betrieben:
Multi-Thermometer PL0045 mit optionaler PC/Smartphone/Tablet-Anbindung
Version 4.0 29.06.2015 Seite 7 von 14
4.4 Hyperterminal Das Senden von Daten zum und der Empfang von Daten vom Thermostaten kann mittels
eines Hyperterminal erfolgen. Details entnehmen Sie bitte der Dokumentation „Hyperterminal“ (http://pic.haraldmeissner.de/Software/RS232/Hyperterminal.pdf) . Die Datei 16F876_9600.ht (http://pic.haraldmeissner.de/Software/RS232/16F876_9600.ht ) beinhaltet die gesamte Konfiguration der Schnittstelle.
4.5 Das RS232-Interface Das RS232-Interface ist eine Windows-Anwendung die, wie das Hyperterminal, der Kommunikation mit dem Multi-Thermometer dient.
Details entnehmen Sie bitte der Dokumentation „RS232-Schnittstellen- Programm“ (http://pic.haraldmeissner.de/Software/RS232/RS_232.zip)
Multi-Thermometer PL0045 mit optionaler PC/Smartphone/Tablet-Anbindung
Version 4.0 29.06.2015 Seite 12 von 14
5.2 Verbindung der zweiten Anzeigeeinheit mit der Schaltung
Die Schaltung kann mit einer zweiten Anzeigeeinheit ausgestattet werden, die sich in großer Entfernung zur Schaltung (getestet: 50 m) befinden kann. Auf ihr werden die Messwerte ebenfalls angezeigt. Von dort ist keine Bedienung aus möglich. Die Schaltung wird mit der zweiten Anzeigeeinheit über ein dreipoliges Kabel verbunden. Wird die zweite Anzeigeeinheit mit einem separaten Netzteil betrieben, reicht ein zweipoliges Kabel. Da mit steigender Entfernung ein gewisser Spannungsabfall eintritt, kann einen Einstellung des Kontrasts am zweiten Display erforderlich werden.
Das Kabel wird wie folgt angeschlossen:
Multitherm 2. Anzeige
GND - GND
TX - RX
+5V - +5V (kann entfallen, wenn zweite Anzeigeeinheit mit einem separaten Netzteil
betrieben wird)
Inbetriebnahme:
Da die Hauptplatine Positionsdaten zusammen mit den Temperaturdaten übermittelt, ist keine spezielle Synchronisation erforderlich.
5.3 Display-Kontrast und Helligkeit Auf der Platine des Multithermometers und auf der zweiten Anzeigeeinheit befinden sich ein optional zwei) Potentiometer, mit dem der Display-Kontrast optimal eingestellt werden kann (s. Punkt 5.1). Das optionale zweite Poti dient der Helligkeitseinstellung.
- Gehäuse, klein, ungebohrt, schwarz, 120 x 70 x 40 mm 4,95 € (geeignet sowohl für Multithermometer als auch 2. Anzeigeeinheit Jeweils für Display 1602))
- Gehäuse, groß, ungebohrt, schwarz, 120 x 94 x 45 mm 7,00 € (geeignet sowohl für Multithermometer als auch 2. Anzeigeeinheit (jeweils für Display 1602))
- Steuersoftware (RS232-Schnittstellen-Programm )
- zweite Anzeigeeinheit (mit 1602-Display (für bis zu vier Sensoren) 14,00 €
- Aufpreis LCD-2004-Display für zweite Anzeigeeinheit 12,00 €
- Verbindungskabel 3-adrig pro Meter 1,00 €
(kann sowohl als Sensorverlängerung als auch zum Anschluss der zweiten
Anzeigeeinheit verwendet werden)
7. Sicherheitshinweise und Garantie
Die vorgestellte Hard- und Software wurde gewissenhaft erstellt und geprüft. Dennoch kann keine Garantie für eine fehlerfreie Funktion in allen Einsatzbereichen gegeben werden. Eine Verwendung der Hard- und Software, insbesondere in sicherheitsrelevanten Bereichen, z.B. Schutz von Leben und Sachwerten, erfolgt somit auf eigene Gefahr. Aus dem Gebrauch der Hard- und Software können keine Garantie- und/oder Schadensersatzansprüche abgeleitet werden.
