Barometer und Höhenmesser

mit Thermometer

Die physikalische Größe (Luft-)Druck wird hier von einem Drucksensor des Schweizer Sensor-Spezialisten Intersema in binäre Zahlenwerte umgesetzt. Im Betrieb als Höhenmesser erreicht das Gerät eine beachtliche Auflösung, sie beträgt 1 Meter. Gemessen und angezeigt werden außer der Luftdruck-Tendenz auch der absolute Luftdruck sowie die Temperatur und die Zeit. Ein Mikrocontroller des verbreiteten Typs PIC16F876 verarbeitet die Messdaten. Dieses Barometer, das auch als Höhenmesser einsetzbar ist, schöpft das Leistungspotential des PIC16F876 nahezu vollständig aus. Das Messen des Luftdrucks und insbesondere das Berechnen der geografischen Höhe machen eine hohe Anzahl von Fließkomma-Operationen notwendig; der PIC ist damit bis fast an seine Grenze ausgelastet. Weil die Luftdruck-Tendenz viel über das zu erwartende Wetter aussagt, zeigt unser elektronisches Barometer die Entwicklung der zurückliegenden vier Stunden an. Auf der Zeitachse beträgt die Auflösung eine halbe Stunde, auf der Achse des Luftdrucks beträgt sie 0,8 Millibar.

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Material

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040313-11v2.zip

Gerber-Datei

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Platine

Gerber-Datei herunterladen: 040313-1.zip

Extra-Info / Update

Das Ein-/Ausschalten des LCDs funktioniert bedauerlicherweise nicht mit allen Displays. Dies haben wir leider zu spät entdeckt.
Die neue Version der Software (040313-11v2) löst die Probleme mit der Real-Time-Clock.
Ein 56pF-Kondensator zwischen Pin 12 von IC2 und Masse verbessert die Genauigkeit der Uhr.

Durch eine Änderung in der Software sind auf der Platine einige kleine Änderungen erforderlich. Das geänderte Platinen-Layout können Sie hier herunterladen. Bereits angefertigte Platinen mit dem ursprünglichen (im Heft 06/2005 abgedruckten) Layout lassen sich wie folgt modifizieren (siehe Korrekturzeichnung):

Die beiden Leiterbahnen, die zu Pin 1 (MCLR) von IC2 führen, werden beide in der Nähe von Pin 1 mit einem scharfen Messer unterbrochen. Mit einem Stück isoliertem Draht werden diese beiden Leiterbahnen wieder miteinander verbunden, sie haben jetzt aber keine Verbindung mehr zu Pin 1. Die Leiterbahn, die von Pin 4 (RA2) von IC2 zu R7/S1 führt, muss in der Nähe von Pin 4 unterbrochen werden. Anschließend wird die unterbrochene Leiterbahn, die von R7/S1 kommt, mit Pin 1 von IC2 verbunden.
Im Schaltplan muss es statt 3V 3,3 V heißen.

Stückliste

Widerstände:
R1 = 2k2
R2 = 33
R3 = 330 k
R4 = 180 k
R5,R6,R7 = 4k7
R8 = 1 k
R9 = 1k5
P1 = 10 k
Kondensatoren:
C1,C2 = 22 p
C3,C4 = 100 n
Halbleiter:
D1 = 1N4001
D2,D3 = 1N4148
IC1 = ICL7663
IC2 = PIC16F876 (programmiert: EPS 040313-41)
IC3 = MS5534B (Intersema)
Außerdem:
K1 = Sub-D-Buchsenleiste (female) 9-polig, gewinkelt für Platinenmontage
K2 = Stiftleiste 2 • 8 Kontakte
S1,S2,S3 = Mini-Drucktaster, z.B. DTS63N
X1 = Quarz 8 MHz, kleine Bauform
X2 = Quarz 32,768 kHz
LC-Display, alphanumerisch 2 • 20 Zeichen, z.B. Vikay 2220
DIL-Fassung 28-polig
Platine EPS 040313-1
Software: EPS 040313-11