記事では、バッテリーなしで動作するデジタル体温計回路プロジェクトについて説明しています。バッテリーの代わりに、回路は小さな太陽電池を利用し、周囲の光源から利用可能な周囲光から電力を引き出すことによって動作します。

これにより、特定のソースからの温度を測定しながら、回路を非常にコンパクト、軽量、多用途、手間のかからないものにすることができます。

ザ・温度計の温度測定に使用できます人体、部屋の温度、ヒートシンク、気象分析、または摂氏0度から100度の間の臨界温度測定を必要とするその他の適切なアプリケーション用。

基本的な作業コンセプト

以下の回路図を参照すると、IC1は温度センサーデバイスのように機能します。このICは人気があります LM35チップこれは、周囲の周囲温度が比例して上昇するのに応じて、直線的に増加するDC出力を生成します。正確には、ケース温度が摂氏上昇するごとに10mVの速度で出力DCを生成します。

LM35には、0°Cで0Vを生成できる校正済み回路が組み込まれています。

“パルス/フェージングLED回路図 ”

このICとは別に、この光駆動温度計の他の主要な要素は、内部にデジタル電圧計ステージ、10進シフター、および3桁と1/2桁を操作するLCD出力インターフェイスで構成される集積回路ICL7136（ICI）です。温度読み取り用のLCDパネル。

ICL7136電圧計

このICには、最小のクロック周波数で動作する内部発振器もあり、モジュール全体が最小の電力で機能し、ディスプレイにちらつきがないことを保証します。

回路の温度読み出し校正は、プリセットP1を適切に調整することによって実行されます。

回路のしくみ

ダイオードD1と抵抗R11は、LM35が0°C未満の周囲温度に応答して負の電圧になることを保証します。

“12ボルトのバッテリーレベルインジケーター ”

ここでのLEDD1およびD2は、通常のインジケータLEDとしては機能せず、適度に正確な1.6 Vの一定のリファレンスを取得するためのリファレンス電圧ジェネレータとして機能します。この機能には、わずか数uAmpしか必要ありません。標準のツェナーダイオードは基準電位に関してより正確ですが、ツェナーダイオードはLEDと比較してはるかに高い順方向電流を必要とするため、このアプリケーションではツェナーは回避されています。

IC3は、この関連コンポーネントとともに、太陽電池電源の電圧モニターステージのように機能します。

オペアンプは、太陽電池の出力電圧が0.7 Vを下回ると、トランジスタT2を介してメイン温度計回路ステージをオフにします。

この機能により、IC1、IC2ステージがこのような低電圧時に誤動作して、エラーのある温度読み取り値が生成されないようにします。

LM35が正しく動作するためには、5.5 Vの最小電源電圧が必要ですが、IC2の場合、正常に機能するために必要な最小基準電位は7Vです。

低周囲光での作業

オペアンプIC3は、1Vのヒステリシスレベルで動作するようにシュミットトリガーとして装備されています。つまり、IC出力は太陽電池の電圧が8 Vのときにオンになり、7Vを下回るとオフになります。

7 VスイッチのONしきい値は、プリセットP2を使用して正確に調整されます。

IC1、IC2で構成される回路は、10〜200マイクロアンペアの電流範囲内で正常に動作できます。太陽電池の光源が不十分で電流が低下すると、IC3はIC1 / IC2の電源をオフにします。これにより、太陽電池の負荷がなくなり、電圧が8Vに上昇します。この8VはコンデンサC6に蓄積されます。 IC3はこれを検出し、回路の電源をオンにして、温度計がこの蓄積されたエネルギーを使用して動作するようにします。 C6が7Vのしきい値を下回って放電すると、IC3はT2を介して回路への電力を再び遮断します。

IC3の上記の機能は、実際には、周囲光が低いか、または太陽電池温度計が正常に機能するのに十分な電力を生成できません。このような状況では、IC3は太陽電池からの電力のオン/オフを切り替えて、ユーザーができるようにします。温度を確認してくださいオン/オフの切り替えモードですが、間違いなくエラーはありません。これにより、温度計は完全にシャットダウンするのではなく、周囲光が少ない状況でも完全に機能し続けることができます。

抵抗R7の値を変えることにより、ユーザーの好みに応じてヒステリシスレベル（1V）を変えることができます。

コンデンサのC6値は、暗い場所でIC3 / T2のオン/オフが発生する速度を決定します。 C6値を小さくすると、ディスプレイのオン/オフが速くなり、その逆も同様です。

“自宅で車のアンプに電力を供給する ”

建設とセットアップ

光駆動温度計のPB設計は、次の画像で視覚化できます。

組み立てる PCB は簡単ですが、LCDモジュールは非常にデリケートで壊れやすいため、PCBに挿入する際は注意して取り扱う必要があります。

PCB上のいくつかのワイヤ接続を忘れないようにしてください。 LM35のVout端子とGND端子の間に+ 1.000Vを導入できるように、最初はIC2LM35をPCBに取り付けないでください。この前に、ディスプレイが100°CになるようにP1を調整してください。これが完了したら、太陽電池または外部電源が使用されている場合はそれを取り外し、PCBにIC2を固定します。