Современная электроника №3/2025

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 33 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 3 / 2025 выключает импульс сканирования. Процесс измерения окончен. ● Полученные данные передаются от МК в ПК, где фиксируются, обраба­ тываются, и строится спектр отве­ та. Далее вновь передаётся коман­ да на новую частоту, и получение данных для записанного МАСадреса повторяется. ● После прохождения сканирования диапазона частот ПК передаёт сле­ дующий МАСадрес в МК. И так цикл повторяется до последнего 14го дат­ чика температуры. В каталоге forth_assmb_pik12 нахо­ дятся файлы на языке forthассемблера программы работы МК. При компиля­ ции общей программы они также ком­ пилируются и формируют в каталоге uart_1wire_v2r_16f676_v2_12m_sin_ ad9833 HEХкоды для записи в МК. Файлы для МК имеют расширение hex и записываются в МК любым доступ­ ным программатором. Работа с МК построена на структу­ ре ATкоманд. Например, для провер­ ки связи МК с компьютером передаёт­ ся код AT и байт x88, в ответ должны получить байт кода, назначенного для данной ИМС, например, байт x31. Код назначения для МК определяет­ ся в названии сформированного HEX­ файла. Например, файл hex_16f676_ ad9833_i1w_v2_3B012F675004315F.hex содержит последние 3 байта: x04 x31 x5F. Байт x5F – cерия данных микро­ схем автора для работы с термометри­ ей. Код x04x31 и последующие цифры байт – это условный МАСадрес дан­ ной микросхемы МК, где первая циф­ ра и есть байт ответа при проверке связи. Автор лишь повторил размер­ ность кодировки датчиков DS18B20 для микросхемы МК. Другие команды АТ подробно приве­ дены в файле uart_1wire_v2r_16f676_ v2_12m_sin_ad9833.f так, что доступно программировать и на других языках при обращении к МК. Скорость обращения к МК выбрана в 9600 кбод в стандарте 8N1. Предусмотрены ещё два окна: настройка, проверка генератора AD9833 и позиционирование датчиков в автоматическом режиме без отобра­ жения в работе спектра, но с записью данных в файл формата Excel. Режим с записью данных спектра в файл Excel позволяет анализировать спектры, учитывать возможные поме­ хи и проводить сравнительный ана­ лиз в спорных случаях измерения. На рис. 9 приведено фото цифровых подвесок, для которых подготовлено это программное обеспечение. Для позиционирования датчи­ ков по полученным данным отсчёта АЦП индуктивноёмкостных значе­ ний выбран анализ «интегрального веса» участка данных спектра. Чем больше «интегральный вес», тем больше «частотных» откликов диа­ пазона, т.е. больше значение индук­ тивности и ёмкости. Исходя из того, что значение квадратного корня про­ изведения ёмкости и индуктивности обратно пропорционально частоте исследуемого LCконтура [1], получа­ ем правило позиционирования датчи­ ков. Чем ближе датчик, тем меньше «интегральный вес», или, наоборот, чем дальше датчик, тем больше «инте­ гральный вес». Другой вариант трактовки правила позиционирования: длиннее линия – больше индуктивность и ёмкость линии и, следовательно, меньше частота «исследуемого LC» контура. На рис. 10 приведён график «инте­ грального веса» для двух датчиков. Sнч и Sвч – выделенная штрихо­ вым контуром площадь «интеграль­ ного веса» спектра. НЧ – низкая часть частоты спектра, ВЧ – высокая часть частоты спектра. Вид графиков двух разных датчи­ ков, на первый взгляд, одинаковый, но «интегральный вес» разный, посколь­ ку по шкале Y разное значение ампли­ туд. Для большей наглядности анали­ за использовался метод дихотомии, т.е. деление на два поддиапазона и сравнение соответствующих участ­ ков спектра. Для быстрого построения графиков по данным окна без отображения спектра подготовлен файл макроса uart_1wire_v2r_grafika.xls для редак­ тора Excel, который находится в пап­ ке dop_files в архиве. Подробности практической работы с позиционированием датчиков тер­ моподвесок выходят за рамки данно­ го изложения, но доступны в тексте настройки и помощи программы. Выводы Возможность адаптера «привязать» уникальный МАСадрес к «уникально­ му» месту установки позволяет сни­ зить ошибки размещения датчиков. Размещение датчика можно прове­ рить и способом его нагрева и тем самым убедиться в правильности позиционирования. Но для датчиков, установленных в место измерения, возникает проблема их достоверной проверки без изъятия с места работы. Предлагаемый адап­ тер помогает проводить достоверную проверку датчиков на месте их посто­ янной работы. Использование сканирующего адап­ тера повышает надёжность и ремон­ топригодность цифровых термопод­ весок на основе интерфейса 1wire и датчиков DS18B20. Литература 1. Измерение индуктивности кату­ шек резонансным методом. URL: https://forum.cxem.net/index. php?/blogs/entry/463измерение­ индуктивностикатушек­ резонанснымметодом/. 2. Генератор AD9833. URL: https:// www.chipdip.ru/catalog/popular/ ad98331. 3. Описание МК 16F676. URL: https:// www.chipdip.ru/product/pic16f676ip. 4. Каталог программы, платы. URL: http://90.189.213.191:4422/temp/ uart_1wire_v2r/test/. 5. Описание языка Форт spf4.exe, автор версии А. Черезов. URL: http://www.forth.org.ru/. 6. «Тройник» для интерфейса 1wire // Современная электроника. 2023. № 6. С. 24–26. URL: https://www.cta.ru/ articles/soel/2023/20236/169584/. Рис. 10. Графики спектров двух датчиков в формате Excel