PIC12F1822 温度アラーム装置

ばあちゃんちの台所は、２ハンドル混合水栓を使っていて、水側と湯側のハンドルを個別に回して水温を調整している。しかし台所作業を中断する時、水側のみを止めて、湯側を止め忘れている事が時々ある。　シングルレバーの混合水栓に交換するように勧めているが、配管工事の変更が大変なので、そのままになっている様だ。

１００円ショップの警報ブザーが手元にあったので、注意喚起に利用できないかと思い、分解してみた。空間がかなりあるので、何か出来そう。


目的：高温の湯が出たままになっている事を検出して警報を鳴らす。
構造：温度センサーMCP9700で温度を電圧に変換。（Vout=10mV * Tc + 500mV）

PIC12F1822にて水栓の金属部分の温度を判定して、規定温度、温度上昇のいずれかで警報を出す。　PIC12F1822参考ソースは最後に記載。消費電流低減のためクロックは１MHz、2400bpsとした。
シール基板を警報ブザー基板の空きエリアに両面テープで貼り付け、部品をランドに半田付けする。 プログラム用コネクタは、接着剤で補強する。写真には無いが、半田面に於いて、スライドSWから出ているパターンをミニルータでカットしてFETを半田付けする。半田位置のレジストは剥がす。

配線きたないね。


監視中であることが目視で分かるように、約８秒毎にLEDを点灯。　　温度センサーの熱伝導を良くするためにMCP9700の周りを0.2mmの銅板を巻いたが、効果は未評価で不明。防水の為、温度センサーをチューブに入れて防水シール（バスコーク）を充填した。　加工した温度センサーを防水シールで水栓の金属部分に貼り付けた。センサー交換時は、無理やり剥がすことになる。センサーと並列に接続されたダイオードは、MCP9700逆接続保護用。１００円ショップのイヤホン延長コードをカットして、プラグ側にセンサー、ジャック側を本体に接続した。センサーは、複数作って温度誤差を確認し良さそうなのを採用。あまり違いは無かったが。


　基板上のLED光をケース表面に伝えるため、2mmのチューブに透明接着剤を入れて導光管にしたが、気泡が入ってかなり減衰してしまった。一応LED光は見える。
デバックのため、AD変換した測定電圧,規定値、MAX値を2400bpsで出力しているので、FT232RLなどでUSB変換してTeraTermなどで表示できる。

温度変化＝１８℃／５０ｓ＝０．３６℃／ｓ　、　４サイクルチェック＝１．４４℃／４ｓ


温度検出結果により警報ブザーの電源をPMOSでON/OFFしたが、警報ブザーにリードSWがあるので、これを使った方が制御電流が少ないので良いかも。 本体ケースをファスナーテープで、水に濡れない所に貼り付けた。


結果：水栓とセンサーとの温度結合が悪いので、規定温度検知するまで20秒程必要だった。逆に温度が下がるまでも時間がかかり、湯を止めても暫く鳴動したままになるが、対象者の動作もゆっくりなので当初の目的は達成。　消費電流を減らす為に、鳴動音は断続にした。季節要因による温度変化は考慮していないので、夏季に再調整必要かもしれない。

　　　消費電流：0.7mA、鳴動時60mA。

PICコンパイル環境
* MPLAB X IDE 3.26
* XC8 Ver1.36
* Writer:PICerFT15-10-6.8

PICerFTにて書き込み中、ブザー鳴動によるVdd変動で、書込みエラーになる事がある。書込みエラーする時は6ピン（RA1)－FETを一時的にカットする。

MPLAB X　XC8　コンパイル時、警告が一杯出るが、conversionに関するものなのでとりあえず無視。
温度設定は以下の定義文を変更して行う。

#define LMT 440 //440:38℃ 470:44℃ 480:46℃ 490:48℃ 500:50℃
　　　　　 //Vout=10mV*Tc + 500mV step:2mV
#define DIF 5 　//difference 5x2mV=10mV 1.0℃ up

PICソース＆HEX


参考サイト　　
http://sky.geocities.jp/home_iwamoto/page/P14K50/P14_A17.htm
http://micom.hamazo.tv/e3140018.html
　http://www.geocities.jp/zattouka/GarageHouse/


/*********************************************************************
* PIC 12F1822 CLOCK:1MHz (internal）
* MCP9700 temperature sensor Vout=10mV*Tc+500mV
* ADconvert Vref: FVRx2 2.048V
*
* MPLAB X IDE 3.26
* XC8 Ver1.36
* Writer:PICerFT15-10-6.8
*
* Author:nakjack
* date:2016.03.20
* 2016.03.27 DIF:5
*
* PIC 12F1822
* 1 VDD 8 VSS
* Rx 2 RA5 7 RA0 LED
* Tx 3 RA4 6 RA1 ALARM
* Vpp 4 RA3 5 RA2 AN2 <--- MCP9700
*
* *******************************************************************/

#define _XTAL_FREQ 1000000 //1MHz

#include #include "pic.h" //******************* config **************************** #pragma config FOSC = INTOSC, WDTE = OFF, PWRTE = ON, MCLRE = OFF, CP = OFF #pragma config CPD = OFF, BOREN = ON, CLKOUTEN = OFF, IESO = OFF, FCMEN = OFF #pragma config WRT = OFF, PLLEN = OFF, STVREN = ON, BORV = LO, LVP = OFF // #define BYTE unsigned char #define LED1 RA0 #define ALARM RA1 #define LMT 440 //440:38℃ 470:44℃ 480:46℃ 490:48℃ 500:50℃ //Vout=10mV*Tc + 500mV step:2mV #define DIF 5 //difference 5x2mV= 10mV 1.0℃ up #define TRG 3 //retrigger count // ================= ////////////////////////////////////////////////////// void usart_write(unsigned char ch) { while(TRMT==0 || TXIF==0){ ;} //wait empty TXREG = ch; } ////////////////////////////////////////// ////////////////////////////////////////// unsigned char get_serial(void) { BYTE sdt; while(!RCIF) //wait ready continue; sdt=RCREG; usart_write(sdt); return sdt; } ////////////////////////////////////////// void usart_str(unsigned char *str) { while(*str != 0x00){ // 文字列の終わり判定 usart_write(*str); // 文字列１文字出力 str++; // ポインタ＋１ } } ////////////////////////////////////////// void crlf(void) { usart_write('\r'); usart_write('\n'); } /////////////////////////////////////////// void adinit(void){ FVRCON = 0b10000010; //FVR:2.048V // | | ---- //10:2.048V // |----------- //Enable __delay_ms(1); //1822 ADCON1 = 0b11110011; // 右詰め出力, clock:FRC VFR ADCON0 = 0b00001001; // ADinput AN2(RA2),ADC ON // ----- } //////////////////////////////////////////////// unsigned int adconv(unsigned int adch){ unsigned int temp,j; double add; add=0; ADCON0 = (ADCON0 & 0b10000001) |(( adch <<2) & 0b01111100);//AD ch for(j=0;j<4;j++){ __delay_us(20); ADIF =0; GO_nDONE =1; //convert start! while(GO_nDONE);//progress AD convert temp =ADRESH; temp =( temp<<8 )| ADRESL; add +=temp; } add = add/4; //4回平均 temp=(unsigned int)add; return temp; } ////////////////////////////////////////// void i2digits(unsigned int value,unsigned char* pDigit,unsigned char dp) { BYTE digit; unsigned int i,siz,dpc; siz=5; dpc=dp&0x03; if(dp==0)siz=4; for(i=0;iDIF)&& !((num-tmp[ix])&0x8000))&&fgCHK)||((limit-num) & 0x8000)){fgALM=TRG;} //else{fgALM=0;} // if((num-limit) & 0x8000){fgALM=0;}else{fgALM=1;} if((max - num) & 0x8000)max=num; tmp[ix]=num; // 1024:2.048V // 512:1.024v // Vout=10mV*Tc + 500mV // crlf(); i2digits(num<<1,&buf[0],0); //Temp usart_str(buf); usart_write(','); i2digits(limit<<1,&buf[0],0); //limit usart_str(buf); usart_write(','); usart_write(0x30+fgALM); //FLG usart_write(','); i2digits(max<<1,&buf[0],0); //max usart_str(buf); fgALM=fgALM & 0x07; if(fgALM)alarmx(2); __delay_ms(200); fgALM--;if(fgALM & 0x80)fgALM=0; // 3->2->1->0 ->0 if((lct&0x07)==0)LED1=1; __delay_ms(100); // 8回に１回点灯 lct++; if(lct & 0x04)fgCHK=1; //check enabe 0 x x x x AD４回の後から差分をチェックする // 4 A A A A } }