IO analógica de alta precisión con clavijas digitales

Leer la temperatura de tu entorno es bastante fácil, ¿verdad? Una búsqueda rápida sugiere el omnipresente DHT11, que habla un protocolo bien documentado y tiene librerías para cada microcontrolador y plataforma concebible. Enchúfalo en tu Arduino y boom, lecturas de temperatura (¡y humedad!). Pero la solución simple no golpea todas las necesidades, a veces las cosas necesitan volverse más esotéricas.

La técnica resumida por una imagen de Microchip Appnote AN685

Durante años hemos estado observando los heroicos esfuerzos de [Edward] para construir un hardware de detección submarina accesible. La última vez que supimos de él estaba trabajando en mejorar la precisión de sus mediciones de Arduino del humilde termistor NTC. Ahora el objetivo es el mismo, pero tiene un plan aún más sorprendente, tirar el CAD por completo y tomar muestras de un termistor analógico utilizando IO digital . En realidad es un truco bastante simple basado en una observación intuitiva, que los microcontroladores son mejores para medir el tiempo que el voltaje.

El circuito básico

El circuito tiene un mínimo de cuatro componentes: una resistencia de referencia, el termistor y un pequeño condensador con resistencia de descarga. Para detectar, se configura un temporizador para contar, y una interrupción de borde para capturar el valor en el temporizador cuando su entrada conmuta. Un ciclo de detección consiste en descargar la tapa a través de la resistencia de descarga, activar el temporizador y la interrupción, y luego cargarla a través del valor a medir. El valor capturado del temporizador se correlacionará con el tiempo que tardó la tapa en cargarse por encima del umbral lógico alto cuando se dispara la interrupción. Comparando el tiempo de carga a través de la referencia con el tiempo de carga a través del termistor se puede calcular su resistencia relativa. Y realizando unos pocos ciclos de calibración a diferentes temperaturas ([Edward] sugiere al menos 10 grados de diferencia) puedes anclar el sistema de medición a la temperatura real.

Para todos los detalles sangrientos, incluyendo consejos para ahorrar hasta el último joule de energía, revisa el post de [Edward] y el Apunte de microchip AN685 al que hace referencia. Además de esta serie, el Proyecto Perla de la Cueva de [Edward] ya ha producido un número impresionante de posts de Hackday. Para más grandes escritos de hardware compruebe un hardware general construido para un solo nodo de detección, o el “sensor de temperatura” [Edward] hecho sin partes externas en absoluto!

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