Модуль комбинированного датчика (Температура + Поток)

Назначение

Модуль предназначен для измерения температуры и оценки скорости (наличия) потока теплоносителя на выдуве (выходе) радиаторов ЦПУ и ГПУ. Модуль представляет собой единый 3D-печатный компонент, объединяющий температурный датчик и аналоговый датчик потока лепесткового типа.

Конструкция (3D-Печать)

Конструкция представляет собой кастомный in-line (проходной) модуль типа "Шторка" (Flap-style flow meter):

1. Основной корпус (Main Body): Печатается на 3D-принтере (FDM нейлон, PETG или смола, устойчивая к маслу). Корпус крепится непосредственно к выходу радиатора.
2. Лепесток (Шторка / Flap): Подвижная заслонка, закрепленная на оси. На свободном нижнем крае шторки интегрирован неодимовый магнит. Шторка механически подпружинена (или возвращается в нулевое положение под собственным весом, если ось расположена горизонтально сверху).
3. Посадочные места под датчики:
   • Глухой карман для датчика Холла: Расположен на внешней стороне корпуса прямо напротив траектории движения магнита шторки.
   • Порт для термодатчика: Герметичное посадочное место (или резьба) для погружной гильзы цифрового термодатчика так, чтобы щуп находился в активном потоке масла.

Электронные компоненты ("Умный" узел на шине)

Вместо того чтобы тянуть слабую и чувствительную к помехам аналоговую линию от SS49E через весь корпус, модуль превращается в самостоятельное цифровое устройство на общей шине (Smart Node):

1. Датчик температуры: Цифровой DS18B20 в защитной стальной гильзе.
2. Датчик потока (Аналоговый Холл): Линейный (аналоговый) датчик Холла, например SS49E.
3. Локальный микроконтроллер (Slave MCU): Ультрадешевый контроллер с АЦП (например,CH32V003 в корпусе SOIC-8/SOP-16), который устанавливается прямо в модуле на крошечной плате.

Логика работы Smart-узла:

• SS49E генерирует напряжение (0...3.3V) в зависимости от угла отклонения шторки (силы потока).
• Локальный MCU (Slave) оцифровывает это напряжение с помощью своего ADC с высокой частотой, сглаживая скачки.
• MCU выступает клиентом на общей цифровой шине (1-Wire или I2C).
• Главный контроллер RP2040 просто опрашивает узлы по их адресам.

Подключение (Wiring) к главному контроллеру

Архитектура умного узла сокращает количество проводов до абсолютного минимума. В зависимости от выбранного протокола (1-Wire или I2C), из модуля выходит 3 или 4 провода:

• VCC -> Питание (3.3V или 5V).
• GND -> Земля.
• DATA -> Линия данных (Для 1-Wire это один провод DQ, для I2C это два провода SDA и SCL).

Преимущества программно-аппаратной архитектуры

1. Масштабируемость: На одну внешнюю шину RP2040 можно "повесить" гирлянду из десятков таких модулей (термометры, датчики потока, помпы), экономя огромное количество проводов и GPIO портов.
2. Помехозащищенность: Аналоговый сигнал от SS49E бежит всего сантиметр до локального MCU, где сразу оцифровывается. Длинные трассы по корпусу фермы идут в полностью цифровом протоколе, который не боится "наводок".
3. Легкость для RP2040: Главному мозгу не нужно читать ни импульсы оборотов, ни ADC. Он просто в фоновом режиме запрашивает данные по шине (GetTemp, GetFlow) и мгновенно получает готовые цифры.