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Thema: Problem mit Temperaturmessung mittels ATtiny 13 und LM335

  1. #1
    Neuer Benutzer Öfters hier Avatar von MB12
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    Problem mit Temperaturmessung mittels ATtiny 13 und LM335

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    Hallo,

    ich versuche mittels eines LM335 Temperatursensors (Datenblatt)und einem ATtiny 13 die Temperatur zu messen, um einen Lüfter zu steuern.
    Meine Schaltung sieht so aus:Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht

Name:	Schaltplan mit LM335.jpg
Hits:	22
Größe:	35,3 KB
ID:	30544

    Das Zugehörige Bascom Programm misst alle 10 Sekunden über den ADC die Temperatur und wenn der gemessene Wert über 600 (also über 23 Grad) liegt werden der Lüfter und die Grüne LED eingeschaltet, liegt er über 800 werden der Lüfter und die rote LED eingeschaltet. Ansonsten bleiben der Lüfter und die LEDs aus.

    Dazu initialisiere ich zuerst den Tiny

    Code:
    $regfile = "attiny13.dat"                                   'Tiny13
    $crystal = 4000000
    $hwstack = 10
    $swstack = 20
    $framesize = 20
    Definiere die benötigten Ports

    Code:
    Config Portb.2 = Output                                     'Anschluss Lüfter
    Luefter Alias Portb.2
    Luefter = 0
    
    Config Portb.1 = Output                                     'Anschluss LED Rot
    Ledrot Alias Portb.1
    Ledrot = 0
    
    Config Portb.0 = Output                                     'Anschluss LED Grün
    Ledgruen Alias Portb.0
    Ledgruen = 0
    
    Config Portb.3 = Output
    Sensorversorgung Alias Portb.3                              'GND oder +5V für Messung
    Sensorversorgung = 1
    Starte den ADC und führe die erste Messung durch

    Code:
    Config Portb.4 = Input                                      'ADC Initialisieren
    Config Adc = Single , Prescaler = Auto , Reference = Avcc
    Start Adc
    Dim Messergebnis As Word                                   'Variable für gemessenen Wert
    Waitms 500
    Ledgruen = 1
                                                     
    Messergebnis = Getadc(3)                                     'Erste Temperaturmessung
    Waitms 500
    Sensorversorgung = 0
    und gehe schließlich in das Hauptprogramm über

    Code:
    Do
    
       If Messergebnis > 600 Then
    
             Luefter = 1
             Ledgruen = 1
       Else
    
          Luefter = 0
          Ledgruen = 0
          Ledrot = 0
    
       End If
    
    
       If Messergebnis > 800 Then
    
          Luefter = 1
          Ledrot = 1
    
       End If
    
       Waitms 8500
    
       Sensorversorgung = 1
       Waitms 500
       Messergebnis = Getadc(3)                                 'Temperaturmessung
       Waitms 5000
       Sensorversorgung = 0
    
       Ledrot = 0
       Ledgruen = 0
       Waitms 500
    
    
    Loop
    
    End
    Mein Problem ist folgendes:

    Bei normaler Raumtemperatur (gerade ca. 22 Grad) ermittelt der ADC einen Wert zwischen 1010 und 1020, was absolut unrealistisch ist.
    Nach meiner Berechnung anhand des Datenblatts des LM 335 müsste es bei 23 Grad Celsius 2,9V also über den ADC bei Referenzspannung 5V ca 600 ergeben-
    (Rechnung: [ 273,15 (Kelvin) + 23 (Grad Celsius) ] * 10mV (pro Kelvin) =~ 2,9V ;
    [1024 (Auflösung des ADC):5 (V Referanzspannung)] * 2,9(Volt) =~ 595 ).

    Wenn ich mit dem Multimeter an den Beinchen 3 und 4 manuell nachmesse komme ich auf 3,2 Volt, was ca 48 Grad Celsius entspricht und ebenfalls zu hoch aber dennoch realistischer als die Messung des ADC ist. Da es mir nicht auf ein halbes Grad ankommt habe ich das Adjust Beinchen des LM 335 frei gelassen.

    Hat jemand eine Idee wie ich einen realistischen Temperaturwert ermittelt bekomme?

    Gruß,

    Marius

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von malthy
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    Hey,

    ich hab den LM335 noch nicht verwendet, aber auf den ersten Blick ins Datenblatt sieht's mir so aus, als sei Deine Beschaltung falsch. Der Sensor ist so eine Art spannungsabhäniger Zenerdiode. Du musst quasi einen Spannungsteiler aus einem Widerstand und dem LM335 aufbauen und dann die Spannung über dem LM335 messen. Also VCC-R-LM335-GND, zwischen R und LM335 greift dann der ADC vom AVR das Temperatursignal ab.

    Das war nur ein flüchtiger Blick ins DB, guck's Dir auch nochmal an.

    Gruß
    Malte

  3. #3
    Neuer Benutzer Öfters hier Avatar von MB12
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    Also VCC-R-LM335-GND, zwischen R und LM335 greift dann der ADC vom AVR das Temperatursignal ab.
    Genauso hab ich es ja, nur dass bei mir VCC durch Pin 1 ausgegeben wird. Dadurch ändert aber doch nichts an der Beschaltung, oder?

    Gruß,
    Marius

    - - - Aktualisiert - - -

    Ich sehe gerade, dass da im Schaltplan ein Fehler ist, ich habe es so geschaltet: Pin 2 (führt während der Messung VCC) - R - LM 335 - GND und zwischen R und dem LM 335 greife ich das Signal ab und messe es an Pin 3.

    - - - Aktualisiert - - -

    Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht

Name:	Schaltplan mit LM335 neu.jpg
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ID:	30545

    So ist es geschaltet

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär Avatar von oberallgeier
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    Hi Marius,

    denk an Maltes Anmerkung in Deinem andern Thread über Deine "$crystal = ..."-Zeile. Da Du auch in diesem Schaltplan keinen Quarz hast, ist Deine Codezeile mit "$crystal = 4000000" keinen Pfifferling wert - vielmehr schickt sie den Controller "in die Irre". Dein Controller dürfte (nach Deinen Angaben im andern Thread - CKSEL[1:0] = 01) mit 4,8 MHz tickern. Mit andern Fuses allenfalls mit einer der anderen möglichen Frequenzen, die Du mit dem internen Oszillator erreichen kannst: 9,6 MHz, 4,8 MHz, 1,2 MHz, 128 kHz etcetc.

    Im anderen Thread wurde schon darauf hingewiesen, dass Du den internen Oszillator per Fuses parameterisieren kannst; dabei sind aber die 4,000 MHz nicht drin. Und Dein Code ist NUR DANN richtig und bringt das gewünschte Ergebnis, wenn diese Angabe "$crystal = .." der tatsächlichen Frequenz des Controllers entspricht.

    Übrigens: für den ADC gelten Einschränkungen in der Programmierung des Taktes, der muss zwischen 50 kHz und 200 kHz getaktet werden für gute Wandlungsergebnisse, bei geringen Ansprüchen könnte der Takt schneller sein (die Samplezeit wird dann kürzer). Wie das in Bascom geschieht musste selbst raussuchen, vielleicht macht das Dein "Prescaler = Auto", vielleicht auch nicht.
    Ciao sagt der JoeamBerg

  5. #5
    Neuer Benutzer Öfters hier Avatar von MB12
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    Hi,

    danke für den Hinweis, die Zeile ist natürlich überflüssig, aber das ist das Problem leider nicht, habe es gerade getestet.
    Der Takt des ADC wird meines Wissens nach über den Prescaler eingestellt.

    Gruß

    Marius

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär Avatar von oberallgeier
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    ..aber das ist das Problem leider nicht, habe es gerade getestet..
    Liegts vielleicht am Portpin den Du als ADC benutzen willst?

    Code:
    Config Portb.3 = Output
    Sensorversorgung Alias Portb.3                              'GND oder +5V für Messung
    Sensorversorgung = 1
    und weiter gehts mit:
    Code:
    Config Portb.4 = Input                                      'ADC Initialisieren
    Config Adc = Single , Prescaler = Auto , Reference = Avcc
    Start Adc
    Dim Messergebnis As Word                                   'Variable für gemessenen Wert
    Waitms 500
    Ledgruen = 1
                                                     
    Messergebnis = Getadc(3)                                     'Erste Temperaturmessung
    Mit Getadc(3) wird doch der PB3 abgefragt, der ist aber weiter oben als Output definiert ? ? ? Oder ? ?
    Ciao sagt der JoeamBerg

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von malthy
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    Liegts vielleicht am Portpin den Du als ADC benutzen willst?
    Ich wollt's auch gerade schreiben, irgendwas ist jetzt durcheinander ... Dein letztes Posting verstehe ich so, dass der Sensor an ADC2 hängt

    Ansonsten sorry, ich hatte nur einmal schnell auf das Schaltbild und nicht in Deinen Code geguckt, daher habe ich die Versorgung des Sensors über den Port nicht erkannt (wobei ich den Sinn auch nicht ganz verstehe ...).

    Gruß
    Malte

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von 021aet04
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    Vielleicht ist der Sensor an den Port angeschlossen um Strom zu sparen.

    MfG Hannes

  9. #9
    Neuer Benutzer Öfters hier Avatar von MB12
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    Mit Getadc(3) wird doch der PB3 abgefragt, der ist aber weiter oben als Output definiert ? ?
    Aber Pin 3 ist doch PB4 oder verstehe ich das falsch?

    Dein letztes Posting verstehe ich so, dass der Sensor an ADC2 hängt
    Ja, genau so ist es

    Sensor an den Port angeschlossen um Strom zu sparen
    Korrekt

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von malthy
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    Hey,

    laaaangsam PB4 ist Pin 3 des tiny13, soweit so gut. Aber Du möchtest doch ADC2 abfragen, oder? Das sollte mit "getadc(2)" funktionieren, Dein o.g. Code versucht's aber wie oberallgeier bemerkt hat mit "getadc(3)".

    An Stromsparen hatte ich nicht gedacht, weil Du 12V auf 5V mit einem 7805 runterknüppelst. Selbst wenn da nicht viel Strom fließt, dürfte das 1 mA, das Du beim Sensor temporär sparst, nicht so ins Gewicht fallen ...

    Gruß
    Malte

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