7
C e nouveau modèle s’apparente avec le MK3955 décrit dans cette même revue pour la par- tie mesure tout du moins. Il s’agit là d’un modèle très mo- derne avec display à chiffres lumineux. Le MK3960 rem- place les anciens modèles MK120 et 120 S3 décrit sur la revue 55. Il présente de meilleures caractéristiques et offre des prestations supé- rieures. Un seul circuit inté- gré, un microprocesseur PIC16C63 réalise toutes les fonctions néces- saires. La sonde est de type digital et le montage ne réclame donc aucun régla- ge. Le seul élément commun à ces deux montages est le boî- tier GPE023 (fig.1), conservé autant par commodité d’usage que pour son faible encombre- ment. SCHEMA ELECTRIQUE Le schéma électrique est re- produit en fig.3. Le circuit in- tégré U1 reçoit de la sonde de températu- re DS18S20 les informations sur la température mesurée traduites sous la forme de données binaires au format sériel. U1 les interprète, puis les convertit en grandeur dé- cimale. La valeur est directe- ment indiquée sur les 4 affi- cheurs DG1, DG2, DG3, DG4. Lorsque la température est négative, le premier afficheur indique le signe moins et la lecture peut atteindre un mini- mum de -55°C. Comme nous le verrons par la suite, le nombre de points de mesure qui peuvent être tenus sous contrôle sont théoriquement infinis. Il suffit en effet d’ajou- ter une sonde DS18S20 au connecteur J2 pour chaque si- te à surveiller en les commu- tant avec un classique com- mutateur à levier ou rotatif. Le montage MK3960 est four- ni avec une sonde DS18S20. Malgré sa simplicité, le circuit d’alimentation est parti- culièrement soigné. No- ter en effet, outre la pré- sence du régulateur U2 et des condensateurs de filtrage C4 et C5, celle des compo- sants D1, DZ1 et VDR1. Ces Précis, ce thermomètre digi- tal équipé d’un affichage lumineux rouge à 4 chiffres indique une ou plusieurs températures comprises entre –55 et 125°C, avec une résolution de 0,5°C sur toute l’échelle et une précision de +/-0,5°C de 10 à 85°C. Logé dans un petit boîtier en ABS avec façade et filtre rouge, il s’adapte à toutes les configurations, pour une installation sur le tableau de bord d’un véhicule, dans un boîtier quelconque ou à l’intérieur d’un coffret électrique mural. L’alimentation peut varier entre 8 et 14 volts tension continue (typique 12 volts) et sa consommation est inférieure à 50 mA. Mesure THERMOMETRE A 4 CHIFFRES – 55 à 125°C Fig.1 Boîtier GPE023. Fig.2 Prototype du MK3960. Avril/Mai 2003 - Nouvelle Electronique - 49

Kit Nouvelle Electronique - Thermomètre à 4 Chiffres

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KIT

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  • C e nouveau modlesapparente avec leMK3955 dcrit danscette mme revue pour la par-tie mesure tout du moins. Ilsagit l dun modle trs mo-derne avec display chiffreslumineux. Le MK3960 rem-place les anciens modlesMK120 et 120 S3 dcrit sur larevue 55. Il prsente demeilleures caractristiques etof fre des prestations sup-rieures. Un seul circuit int-gr, un microprocesseurPIC16C63 ralise toutesles fonctions nces-saires. La sonde est detype digital et le montagene rclame donc aucun rgla-ge. Le seul lment commun ces deux montages est le bo-tier GPE023 (fig.1), conserv

    autant par commodit dusageque pour son faible encombre-ment.

    SCHEMA ELECTRIQUE

    Le schma lectrique est re-produit en fig.3. Le circuit in-tgr U1 reoit de lasonde de tempratu-

    re DS18S20 les informationssur la temprature mesuretraduites sous la forme dedonnes binaires au formatsriel. U1 les interprte, puisles convertit en grandeur d-cimale. La valeur est directe-ment indique sur les 4 af fi-cheurs DG1, DG2, DG3, DG4.Lorsque la temprature estngative, le premier afficheurindique le signe moins et la

    lecture peut atteindre un mini-mum de -55C. Comme nousle verrons par la suite, lenombre de points de mesurequi peuvent tre tenus souscontrle sont thoriquementinfinis. Il suffit en effet dajou-ter une sonde DS18S20 auconnecteur J2 pour chaque si-te surveiller en les commu-tant avec un classique com-mutateur levier ou rotatif. Le

    montage MK3960 est four-ni avec une sonde

    DS18S20. Malgr sasimplicit, le circuitdalimentation est parti-culirement soign. No-ter en effet, outre la pr-

    sence du rgulateur U2 etdes condensateurs de filtrageC4 et C5, celle des compo-sants D1, DZ1 et VDR1. Ces

    Prcis, ce thermomtre digi-tal quip dun affichage lumineux rouge 4 chiffresindique une ou plusieurstempratures comprisesentre 55 et 125C, avec une

    rsolution de 0,5C sur toutelchelle et une prcision de +/-0,5C

    de 10 85C. Log dans un petit botier enABS avec faade et filtre rouge, il sadapte

    toutes les configurations, pour une installation sur le tableau de bord dun vhicule, dans un botier quelconque ou lintrieur dun coffret lectriquemural. Lalimentation peut varier entre 8 et 14 volts tension continue (typique 12 volts) et sa consommation est infrieure 50 mA.

    Mesure

    THERMOMETRE A4 CHIFFRES

    55 125C

    Fig.1 Botier GPE023.

    Fig.2 Prototype du MK3960.

    Avril/Mai 2003 - Nouvelle Electronique - 49

  • 50 - Nouvelle Electronique - Avril/Mai 2003

    Mesure

    T4

    T3

    a28

    b27

    c26

    d25

    e24

    f23

    g22

    dp21 20 19 18 17 16 15

    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

    Q1

    C1C2

    VCC

    C3

    J2

    1 2 3

    DS18

    S20

    VCC

    T2

    T1

    R6R5

    R7R8

    R9

    VCC PI

    C16C

    63

    R18

    R10

    R11

    R12

    R13

    R14

    R15

    R16

    R17

    MCL

    RRA

    0RA

    1RA

    2RA

    3RA

    4RA

    5GN

    DOS

    C1OS

    C2RC

    0RC

    1RC

    2RC

    3

    RB7

    RB6

    RB5

    RB4

    RB3

    RB2

    RB1

    RB0

    VCC

    GND

    RC7

    RC6

    RC5

    RC4

    U1

    R1

    R2 R3 R4

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    10

    11

    12

    SC39

    SC39

    SC39

    SC39

    J1

    C5

    +

    C4

    +12

    V B

    atte

    rie

    +1 -1

    D1

    DZ1

    VDR1

    ES

    MU2

    VCC

    10 9 7 5 4 2 1

    DG1

    3 6dp

    a b c d e f g

    ck10 9 7 5 4 2 1

    DG2

    3 6dp

    a b c d e f g

    ck10 9 7 5 4 2 1

    DG3

    3 6dp

    a b c d e f g

    ck10 9 7 5 4 2 1

    DG4

    3 6dp

    a b c d e f g

    ck

    Fig.3 Schma lectrique du MK3960.

  • derniers assu-rent un fonction-nement optimal du thermo-mtre mme sil est destin un vhicule, motos ou embar-cations moteurs, dont lescircuits lectriques de bordsont le sige de surtensionsimpor tantes et des pics detension avec polarit inversequi peuvent facilement mettrehors dusage la circuiterie delinstrument. Les 4 transistorsT1 T4 ont pour rle de com-mander lallumage des af fi-cheurs de manire multi-

    plexe, de faon obtenir uneconsidrable conomie en ter-me de consommation du cir-cuit.

    REALISATION PRATIQUE

    Sur le circuit imprimMK3960, monter les compo-sants conformment au sch-ma dimplantation reproduiten fig.7. La platine accueillelensemble des composantshormis les 4 afficheurs DG1 DG4 qui prennent place surune autre platine (montage vi-sible en fig.10). Adopter les mmes recom-mandations que pour le ther-momtre MK3955. Veiller lorientation des composantspolariss : D1, DZ1, C4, C5,

    U2, U1, T1, T2, T3, T4, DG1,DG2, DG3 et DG4. Aprsavoir install tous les compo-sants sur la platine, vrifier laqualit des soudures. Assurerensuite le raccordement m-

    canique des deux platines(composants + afficheurs) se-lon la fig.11. Avant deffectuerle montage du thermomtredans le botier, tester linstru-ment. Les diffrents schmaset photos (12, 13, 14) mon-trent le cblage de la sonde.

    Isoler ventuellementcette dernire par unegaine thermo-rtrac-table ou une fine enve-loppe de mastic silico-ne. La broche centralede la sonde achemine lesignal la platine com-posants (b de J2). Lunedes deux broches latrales est relier indiffremment A ouC de J2. Dune longueur limi-te 12 mtres, le cble de

    liaison entre la sonde et J2doit tre torsad pour li-

    miner les parasites ex-ternes. Utiliser deux fils lec-triques isols unipolaires defaible diamtre (1 mm) en lestorsadant laide dune per-ceuse enserrant dans sonmandrin un crochet pli enforme de point dinterroga-

    Avril/Mai 2003 - Nouvelle Electronique - 51

    Fig.4

    Fig.5

    J1

    R12

    R11

    R10

    R16 R15

    R14

    R13

    R17 DZ1

    A K

    AK

    U1

    1

    28

    14

    15

    C4-C5

    U1

    T1

    T2

    T3

    T4

    R3

    R2

    R1

    R4

    R9

    R8R7R5R6

    C3Q1

    C1 C2

    J2VDR1C4

    DZ1

    D1C5

    U2

    +

    R18Condensateurslectrolytiques

    +

    - D1

    A K

    AK

    T1-2-3-4

    DG1 DG2 DG3 DG4

    J1

    Fig.7A Schma dimplantation platine principale.

    Fig.7B Schma dimplantation platine daffichage

    Fig.8 Reproduction du circuit imprim MK3960 vu des deux cts.

    Fig.6 Montage install dans un botier.

  • Mesure

    tion. Lautre extrmit des filsest fixer dans un tau parexemple. Du fil tlphoniquemonobrin de 6/10 convientparfaitement pour cette utili-sation. Raccorder la sondepuis passer lessai final.

    Alimenter le circuit par unetension continue stabilise ounon comprise entre 8 et14 volts et en mesure de four-nir un courant de 100 mA ouplus. Aucun rglage nest n-cessaire.

    A la mise sous tension, le dis-play af fiche une valeur xC.La fig.13 montre le raccorde-ment de plusieurs sondes la platine MK3060 pour visualiser dif frentes temp-ratures : intrieures, ext-rieures, liquides, etc Rappelons que la plage de me-sure de la temprature estcomprise entre -55 et +125Cau pas de 0,5C et la prcisionest excellente (+/-0,5C) pourune plage stalant de 10 85C.Pour lassemblage du botier,utiliser de la colle pour ma-

    52 - Nouvelle Electronique - Avril/Mai 2003

    Fig.9 Reproduction du circuit imprim afficheurvu des deux cts.

    DG1 DG2 DG3 DG4

    J1

    Encoche de rfrence

    BASETTA DISPLAY

    MK3960SOUDER

    PLATINEDAFFICHAGE

    SOUDER

    STRIP CONTACTS12 PLOTS 90 POUR RELIERLES DEUX PLATINES

    COUVERCLE DU BOTIER

    BOTIER GPE023

    Fig.10 Platine daffichage.

    Fig.11 Assemblage mcanique des deux platines.

    SONDE

    SIGNAL MASSE

    J2 PLATINE COMPOSANTS

    LONG

    UEUR

    DU

    CBL

    E=

    12 M

    TRE

    S M

    AXI

    A B C

    Fig.12 Raccordement de la sonde.

    U1

    A B C

    +

    Alimentation8 14 volts CC

    Platine daffichage

    MK3960

    Sonde

    comm.

    J2

    Collegamento di pi sondetramite commutatore

    A B C

    Fig.13 Liaisons de plusieurs sondes la platine MK3060 via un commutateur.

  • quettes ou seulement un peude diluant type actone ap-poser avec un pinceau dansles parties solidariser (faa-de, fond et arrire du botier).Le couvercle ne sera pas collafin de permettre dven-tuelles interventions. Grce aux protections parti-culires utilises dans la par-

    tie alimentation, le thermo-mtre peut tre directementreli aux circuits lectriquesdune auto, moto ou bateauxetc sous 12 volts courantcontinu. La fig.6 montre comment utili-ser le MK3960 dans une mai-son, bureau ou autres lieux.En exploitant lespace restant,

    il est possible dinstaller lethermomtre avec un com-mutateur grant les dif f-rentes sondes et lalimenta-tion directement relie au sec-teur 230 volts. Lalimentation pourra alorstre le modle MK175/A12avec transformateur MKT12ou autre.

    Avril/Mai 2003 - Nouvelle Electronique - 53

    LISTE DES COMPOSANTSMK3960

    Toutes les rsistances sont de 1/4 watt sauf mentioncontraire.

    R1 R8 = 1 KohmR9 = 10 KohmsR10 R17 = 220 ohmsR18= 4,7 KohmsC1 = 22 pF cramiqueC2 = 22 pF cramiqueC3 = 100 nF pol.C4 = 220 F lec.C5 = 47 F lec.

    U1 = PIC 16C63 U2 = 7805D1 = 1N4007DZ1 = Zener 18 voltsQ1 = 4 MHzDG1 DG4 = Display

    rouge cathode commune SC39

    T1 T4 = BC557J1 = strip contact 90

    12 plotsJ2 = strip contact 3 plotsVDR1 = variateur 25 volts1 sonde digital de temprature DS18S20Botier ABS mod.GPE023Filtre rougeCircuits imprims

    Possibilit disolerla sonde avec une mincecouche de colle silicone

    Gaine thermo rtractablepour viter de possiblescourt-circuits entre les broches

    Fig.14

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