PIC16F88 温度計その１

　PIC16F88のA/Dコンバータを利用して温度計を作ってみます。

　温度センサーは、まず定番のLM35DZを使ってみます。

　LM35DZは、0mV+10.0mV/℃の出力を持つ3端子センサーです。

　20℃で、0.200Vを出力します。

　回路図です。Vref+(RA3)に加える電圧は、10kΩのボリュームで調整できるようにします。

　センサーの出力は、今回AN4(RA4)に加えていますが、アナログポートのどこでもかまいません。

　温度は、USBシリアル変換モジュールFT234Xを通してTeraTermに表示します。通信速度は9600bpsです。

　これは、TeraTermのデフォルトの通信速度が9600bpsだからです。当然もっと早くもできます。

　7セグメントLEDやLCD表示にしてみるのも良いと思います。

　プログラムです。mainプログラムのみ記載します。serial.hとserial.cは、シリアル通信のテストのものと同じです。

　1秒ごとにセンサーの電圧を読み、過去4個のデータとの移動平均をとっています。

　　A/D変換結果ADresとVrefとVinの関係は、ADres = Vin / (Vref / 1024)　ですから

　　Vref = 4.096 V とすると　ADres = Vin / (4.096 / 1024) = Vin * 250 となります。

　　20℃の時、LM35DZの出力は、0.200Vですから　ADres = 0.200 * 250 = 50 となります。

　　これを℃の数値と一致させるために、ADresの値を4倍して、１０で割っています。

　　小数点以下の数値を得るには、１０の剰余をとっています。

　unsigned int temp[5];

void main() {
    OSCCON = 0b01110000;//内部クロック8MHz
   
    /* A/D変換設定 */
    TRISA = 0b00111000; //RA3,RA4,RA5はinput 他はoutput
    ANSEL = 0b00010000; //AN4を使う。他はデジタルポート
    TRISB = 0b00001000; //RB3はinput 他はoutput
    /* A/D変換クロックの設定　クロック8MHz 16Tosc 2.0us */
    ADCON1bits.ADCS2 = 1;
    ADCON0bits.ADCS1 = 0;
    ADCON0bits.ADCS0 = 1;
    /* 基準電圧の設定 Vref+ = Vref+(RA3),Vref- = Vss */
    ADCON1bits.VCFG1 = 1;
    ADCON1bits.VCFG0 = 0;
    /* A/D変換結果の格納方法の設定 */
    ADCON1bits.ADFM = 1;//右詰め
    /* A/D変換を有効にする */
    ADCON0bits.ADON = 1;
    /* A/D変換対称ボートの選択 AN4を選択*/
    ADCON0bits.CHS2 = 1;
    ADCON0bits.CHS1 = 0;
    ADCON0bits.CHS0 = 0;
   
    PORTA = 0x00;       //PORTA初期化
    PORTB = 0x00;       //PORTB初期化
    serial_init();      //シリアル通信初期化
   
    while(1){
           /* A/D変換 */
        __delay_us(50);             //50us待つ
        ADCON0bits.GO_nDONE = 1;    //A/D変換開始
        while(ADCON0bits.GO_nDONE); // A/D変換終了まで待つ
        temp[4] = temp[3];
        temp[3] = temp[2];
        temp[2] = temp[1];
        temp[1] = temp[0];
    
        /* A/D変換結果を読み取る */
        unsigned int val = ADRESH;
        temp[0] = (val<<8)+ADRESL;
        int avetemp =(temp[0]+temp[1]+temp[2]+temp[3]+temp[4])/5;
        avetemp = avetemp * 4;
        int tempH = avetemp / 10;
        int tempL = avetemp % 10;
        printf("%d",tempH);
        printf(".%d C\r\n",tempL);
        __delay_ms(1000);
    }
}

ブレッドボードと左から温度センサーの電圧、実際の温度、TeraTermの画面です。

　温度センサーの出力0.23Vに対して、測定値は22.4℃です。

　やはり、0.1℃の値は、ふらつきます。A/D変換まわりのノイズ対策をもっと徹底する必要がありそうです。

　または、精度を落として1℃単位で表示すると良いかもしれません。