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【转】DS18B20温度计制作全过程

元件盒一直躺着几只DS18B20,从没试过,决定用它做个电子温度计,说干就干......
  
  1、构思
  Mega8做大脑、小塑料盒做外壳、3位LED数码管显示、废弃手机电池做电源、线路板热转印制作、设置2个开关(1个按键式、1个拨动式可常开)、RS232升级程序。先想这些吧,开始干了。

  2、画电路出图
  电路原理图很简单,很快用PROTEL99SE画完;
  根据小塑料盒大小设计PCB板,布好线,这步也不复杂。
  裁好热转印纸,准备出图了,我喜欢打印时选择"Show Holes",这样在焊盘上就有孔。用我刚买的HP3050Z一体机,那天逛科技市场,看了感觉不错就搬回来了,从没用它打过转印纸,还不知道效果呢。
  ......图出来了,还不错!比较满意。




3、制作线路板
  ①找块单面敷铜板, 按合适尺寸裁好,用很细很细的沙纸打磨光亮,冲洗干净,吹干。千万别省事,一定要干净,否则转印效果不好。也可以用稀三氯化铁擦涂一下,能稍微提高转印效果。





 ②对好位置,将打好的热转印纸盖到敷铜板上,用不干胶粘到平整的耐热材料上,强烈建议别直接放在你家的红木写字台上,我用的是铺剩的复合地板。用电熨斗进行转印,慢慢移动,使图及板受热均匀,尤其是边缘部分,要特别照顾一下。力量和时间我全是靠经验,大概20秒左右,稍用力。




 ③加热后,纸与板粘在一起了,很烫,一定小心,别烫了你的小手手。扔到洗手池里,用凉水降温,我实在等不及它自然冷却。



④板子凉了,从一边轻轻撕下转印纸,看看效果吧,很不错!是10Mil的线啊,没断一根。




 ⑤扔到三氯化铁熔液里腐蚀。要想速度快,最好是热熔液+搅拌+毛刷轻刷。
  应该好了吧,看看......




⑥洗净炭粉。你们都是用什么洗啊,我用汽油,气味大点,但非常好用,用纸巾蘸一点就擦干净了,擦后用肥皂洗一下板子。什么?你没有汽油,这好办,拿个钢钉,拿把锤子,拿个瓶子,趁没人的时候到你家楼下找辆底盘高点的车,爬到车底下,在油箱上凿个洞,汽油就流出来了,接汽油的时候千万别抽烟,切记。接完汽油后,别忘了给人家油箱用什么东西堵上,以免漏光油耽误人家办急事。(取油方法仅限于想象,请勿模仿,哈哈)




4、线路板钻孔,学学CNC
  线路板手动钻孔是件麻烦事,特别是IC脚的排孔,往往钻不垂直钻不整齐。今天试试用雕刻机自动钻孔,开始了......
  ①用PROTEL99SE将PCB输出PDF格式文件,分辨率设置为600DPI,如果你装了虚拟图形打印机,当然也可以直接输出BMP格式图像文件,我用的是PdfCreator虚拟打印机。用PhotoShop CS2打开PDF文件,分辨率输入600DPI......


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②处理图像
  将图像水平翻转,将角上4个螺丝孔的焊盘染为另一种颜色,我将它染成了绿色,存为BMP格式文件。



 ③生成刀路文件
  启动ArtCAM Pro 8.1,打开刚才处理好的BMP格式文件,不要使用快捷方式<通过图像产生模型>,否则调入的图像会转换为灰度,要使用菜单的[文件]-[打开]或打开文件按钮。确定后,会蹦出模型尺寸设置对话框,设置为600DPI,单位毫米......




双击绿色焊盘,选择绿色图形,然后在对话框上点<关闭>......




  在<助手>里的<矢量-位图>点<位图到矢量>小图标......


 退出通过位图产生矢量对话框,点<接受>即可。这时4个绿色焊盘会由虚线框住。



下面要生成刀路文件了。在<刀具路径>的<二维刀具路径>里点击<钻孔>图标


在<钻孔>设置里,开始深度0,结束深度2.5,随便选择个尖刀,设置下切步距3,钻孔中心位于全部已选矢量,材料厚度3,起个名称叫"定位 "吧,点击<现在>,再点<关闭>,在<刀具路径>框上方就出现了[定位]的名称,单击它变成蓝色,点击<保存刀具路径>......


选择Tryax格式,起个名字,还是叫"定位"吧,保存刀具路径文件。

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******焊盘钻孔的刀具路径与以上方法相同,不再赘述******

  ④开始自动钻孔啦
  启动MACH2,调入"定位的.tap",我喜欢用诊断模式,可以输入XYZ值控制主轴位置,按<Alt+7>进入诊断模式。
  将线路板放到雕刻机工作面上,操控刻刀到线路图左下角位置,刀尖离板3mm,置XYZ全零。



不用开主轴电机,空跑一遍试试,看刀是否落位准确,根据偏差调整线路板位置,直到4个点能落位准确,用热熔胶固定线路板。刀置于X0,Y0位置。


调入钻孔刀路文件。换上0.8mm钻头,控制主轴下降,将钻头尖贴近线路板,将Z置零,打开主轴电机,点<启动>,雕刻机开始自动钻孔了......
  外壳开孔的加工方法同上,测量好开孔位置,用雕刻机尖刀开孔......
  ***(本论坛不支持WMV视频文件格式,有兴趣的可访问作者的http://avr.cnta.net)***

  5、制作测温头
  找个大小合适的电解电容。
  首先脱了它的衣扒了它的皮,然后抽了它的筋剔了它的肉,剩下个骨头架;
  然后将里面灌上导热硅脂,把焊上线的DS18B20放进去,呵呵,有点象寄居蟹;

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找根粗细合适的圆珠笔杆,将测温头用环氧树脂胶固定住,这样能测量液体温度,没事就测测水烧开了没有。

6、开始总装了
  将半成品运到总装车间,在总工程师领导下,各部门协调有序地运作起来。
  动力部门找了块原装名牌废手机锂电池,其实还能用,就是待机时间太短;
  机械部门找来了一颗钢珠,用做按钮开关的按键,说是增加温度计金属感,提高档次,再者这么白白滑滑的,摸着也舒服;
  线路板元件很少,几只电阻、1个按钮开关、1个拔动开关、1只Mega8、引出排线接LED数码管,再连上DS18B20的3根线......很快就焊接完毕。


 把盖子安上,怎么样,不错吧!



  还有2个接口需要交待,一个是充电口,一个是RS232口。Mega8里烧进了BootLoader升级程序,用RS232口更新程序。 请看下面这个图,右边是充电接口,中间是电源拔动开关,左边是RS232接口。


7、电路及程序
  电路非常简单,这是电路图:


程序用BASCOM-AVR编写,也是比较简单,以前从没用过DS18B20,现学现编。采用9位精度,设置好后存入DS18B20的EEPROM。程序没仔细推敲,只是完成简单的显示温度功能。最多显示3位数字,(-10,100)显示1位小数,其它区间显示整数。

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