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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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