Датчик осадков

Идея работы датчика взята отсюда.

Датчик осадков (датчик дождя) собран на микроконтроллере ATTiny2313 (DD1). Тактируется микроконтроллер кварцевым резонатором частотой 7,3728 МГц (QZ1). Конденсаторы С9, С10 являются фильтром напряжения питания. Резистор R4 подтягивает вход reset микроконтроллера к напряжению питания, конденсатор C6 обеспечивает небольшую задержку запуска микроконтроллера при подаче напряжения питания.

Для обмена данными по сети, используется модуль USART микроконтроллера. Он подключается к сети через приемопередатчик ST485B (DA2). Резистор R1 подтягивает вход RX к напряжению питания, чтобы во время работы приемопередатчика RS-485 на передачу, обеспечить уровень стопового бита на входе приемника модуля USART. Резистор R2 обеспечивает включение приемопередатчика на прием при запуске микроконтроллера. Конденсаторы С4 и С5 являются фильтром напряжения питания. Для индикации состояния обмена по сети предусмотрены три светодиода HL2..HL4 (ошибка обмена, передача данных, прием данных). Резисторы R6..R8 ограничивают ток через них.

Все устройства в сети, в зависимости от типа, имеют код устройства, который передается в ответ на запрос контроллера. Датчик осадков имеет код 0xC8.

Подключение к шине производится кабелем «витая пара». Вместе с данными сети, по кабелю подается напряжение питания. Питается схема от интегрального стабилизатора L7805 (DA1). Диод VD1 защищает схему при неправильном подключении напряжения питания.

Микросхема DS18B20 (DA3) это датчик температуры воздуха, передающий данные по шине 1-wire. Резистор R3 подтягивает линию шины к напряжению питания.

Инфракрасные светодиоды используются в качестве излучателей. Они управляются через транзистор VT1. Резистор R9 ограничивает ток базы транзистора, а R10 ограничивает ток через светодиоды. Интегральный фотоприемник TSOP4936 (DA4) используется в качестве датчика дождя. Резистор R11 ограничивает ток фотоприемника и вместе с конденсаторами С11 и С12 является фильтром напряжения питания.

Светодиод HL1 является индикатором срабатывания датчика, резистор R5 ограничивает ток через светодиод.

Работает датчик следующим образом.

Каждую минуту микроконтроллер опрашивает состояние датчика DA3. Данные температуры преобразуются в BCD формат, и сохраняются в буфер передачи.

Далее на выходе 12 (PB0) формируются импульсы с частотой 36 кГц. Если дождя нет, ИК лучи от светодиодов беспрепятственно проходят через стекло датчика. При наличии дождя, ИК лучи будут отражаться каплями воды и попадут на интегральный фотоприемник DA4. На выходе фотоприемника при этом формируется импульс. Обнаружив этот импульс, программа микроконтроллера устанавливает в единицу соответствующий байт в буфере передачи USART. Кроме того включится светодиод HL1, сообщая о срабатывании датчика.