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标准版 【RA】热电偶温度计
简介:使用瑞萨MCU与MCP96RL00实现多种热电偶的温度采集
开源协议: GPL 3.0
使用瑞萨MCU与MCP96RL00实现多种热电偶的温度采集。支持K.J.T.N.S.E.B.R共八种型号的热电偶。
做这个的原因是最近用了很久的电烙铁发热芯坏掉了,换了新的发热芯总感觉温度不准,正好以前从立创商城海外购活动白嫖过一片MCP96RL00热电偶温度采集芯片,而本次瑞萨RA MCU&立创EDA训练营又不限作品类型,于是便使用瑞萨R7FA2E1A72DFL与MCP96RL00制作了一个热电偶温度计用来校准电烙铁温度,当然用来测量其它东西比如油温、煤气灶温度之类的也是没问题的。
MCP96RL00和美信的MAX31855、MAX6675类似,通过I2C总线与MCU通信。下面是官方文档里的简介(机翻):
原理图如下,只需要添加一颗去耦电容和一个接线座子用来连接热电偶。
由于没有什么复杂的文字需要显示,就直接使用了数码管,比较清晰直观。数码管用了一个四位共阴极数码管,而R7FA2E1A72DFL的引脚比较充裕,就直接用MCU推挽输出驱动扫描显示了,最大电流也就不到20ma。
TYPE-C母座和电源指示灯,这颗MCU支持5V电压还是很方便的,不需要LDO了。两个5.1K下拉电阻是用来识别C TO C线的,不用的话可以不焊。
四个按键,sw1和sw2用来调整热电偶类型。另外两个键是复位和boot,串口下载是要用。
串口下载,直接排针引出。
MCU原理图。由于不需要太精确的时钟,就不要外部晶振了。ADC/DAC也用不到,AVCC脚就直接连5V了。
PCB图(已隐藏铺铜),布线基本没啥需要注意的,全是低速信号。
代码是用keil写的,初始化代码用RASC自动生成。
软件部分详情见附件,注释写的比较详细,这里放一段主函数:
热电偶可以买成品,也可以买一两块钱的延长导线把两根线拧一起,实测温度基本没啥区别,因为延长导线的成分和热电偶是一样的,要是用点焊机焊起来就更好了。
实物图:
测量烙铁头温度:
如何验证这个温度的准确性呢,使用万用表毫伏挡测此时热电偶两端电压:
此时环境温度约25度,热电偶类型为E,然后使用查表法计算出此时温度:
22.3+1.495≈23.8,对应大概335度,精度还行。
按SW1进入热电偶类型切换界面,按SW2切换类型,再按SW1确认。
ID | Name | Designator | Footprint | Quantity |
---|---|---|---|---|
1 | 4.7u | C1 | C0603 | 1 |
2 | 0.1u | C2,C3,C4,C7 | C0603 | 4 |
3 | 100nF | C5,C6,C8 | C0603 | 3 |
4 | HDR-M-2.54_1x4 | J1 | HDR-M-2.54_1X4 | 1 |
5 | LED4-5461AS-1 | LD1 | LED4-5461AS-1 | 1 |
6 | FC-DA1608HRK-620D | LED1 | LED0603-FD | 1 |
7 | 5.1k | R1,R2 | R0603 | 2 |
8 | 1k | R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9,R10 | R1206 | 8 |
9 | 1k | R11,R12,R13 | R0603 | 3 |
10 | 10K | R14,R15,R16,R17 | R0603 | 4 |
11 | 1K | R18 | R0603 | 1 |
12 | GT-TC029B-H025-L1N | SW1,SW2,SW3,SW4 | SW-SMD_L3.9-W2.9-P4.15-LS5.0 | 4 |
13 | R7FA2E1A72DFL#AA0 | U1 | LQFP-48_L7.0-W7.0-P0.50-LS9.0-BL | 1 |
14 | XY126V-5.0-2P | U2 | CONN-TH_XY126V-5.0-2P | 1 |
15 | MCP96RL00-E/MX | U3 | QFN-20_L5.0-W5.0-P0.65-BL-EP3.3 | 1 |
16 | TYPE-C 6P(073) | USB1 | TYPE-C-SMD_TYPE-C-6P | 1 |
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