Digitalni krug regulatora temperature precizan je regulator temperature u medicinskoj, industrijskoj i kućnoj primjeni. Ovaj je sustav bolji od analognog / termostatskog sustava koji ima lošu preciznost. Na primjer, može se koristiti za kontrolu temperature inkubatora gdje je održavanje precizne temperature vrlo važno.
Digitalni sustav za kontrolu temperature
Blok dijagram digitalnog regulatora temperature Opis
Ovaj predloženi sustav digitalnog regulatora temperature pruža informacije o temperaturi na zaslonu i, kada temperatura prijeđe zadanu vrijednost, tada se opterećenje (tj. Grijač) ISKLJUČUJE. U ovom projektu, svjetiljka je predviđena kao teret u svrhu demonstracije. Blok dijagram digitalnog sustava za kontrolu temperature dat je u nastavku.
Blok dijagram digitalnog regulatora temperature
Predloženi sustav digitalnih regulatora temperature koristi mikrokontroler obitelji 8051, koji je srž aplikacije. Jedinica zaslona sastoji se od četvero- sedmosegmentni zaslon , Senzor temperature i povezani su s mikrokontrolerom.
Digitalni senzor temperature povezan je s mikrokontrolerom radi otkrivanja temperaturnih uvjeta. Ovaj sustav također nudi četiri prekidača s tipkama za podešavanje postavki temperature.
Tada mikrokontroler kontinuirano ispituje podatke o temperaturi kroz digitalni temperaturni senzor i prikazuje preko 7-segmentne jedinice zaslona i automatski isključuje žarulju, kada odgovarajuća temperatura prijeđe zadanu vrijednost.
Zahtjevi za hardverom
- Transformator (230 - 12 v ac)
- Regulator napona (LM 7805)
- Ispravljač
- filtar
- Mikrokontroler (at89s52 / at89c51)
- DS1621 Osjetnik temperature
- Tipke
- 7-segmentni zaslon
- BC547
- Otpornici
- Kondenzatori
- 1N4007
- Relej
Mikrokontroler (AT89S52)
Atmel AT89S52 snažni je mikrokontroler zasnovan na 8051 koji pruža vrlo fleksibilno i isplativo rješenje za mnoge ugrađene upravljačke programe.
AT89S52 nudi sljedeće standardne značajke:
- 8K bajtova Flash-a
- 256 bajtova RAM-a
- 32 I / O linije
- Tajmer čuvara
- Dva pokazivača podataka
- Tri 16-bitna brojača vremena / brojača
- Šestvektorska arhitektura prekida u dvije razine
- Puni dupleks serijski priključak
- Oscilator na čipu i satni sklop
Dijagram pin prikazan je u nastavku.
8051 Mikrokontroler
Senzor temperature- DS1621
Senzor je uređaj koji prima i reagira na signal ili podražaj. Senzor može pretvoriti primljeni signal samo u električni oblik.
The Senzor temperature- DS 1621 pruža sljedeće standardne značajke:
- Mjerenja ne zahtijevaju vanjske komponente
- Mjeri temperature od -55 ° C do + 125 ° C u koracima od 0,5 ° C (67 ° F do 257 ° F u koracima od 0,9 ° F)
- Temperatura se očitava kao 9-bitna vrijednost (prijenos od 2 bajta)
- Širok raspon napajanja (2,7 V do 5,5 V)
- Pretvara temperaturu u digitalnu riječ za manje od 1 sekunde
- Termostatske postavke mogu se definirati od strane korisnika i ne moraju se mijenjati
- Podaci se čitaju / zapisuju putem dvožičnog serijskog sučelja (otvorene I / O crte odvoda)
- Primjene uključuju termostatske kontrole, industrijske sustave, potrošačke proizvode, termometre ili bilo koji toplinski osjetljiv sustav
- To je 8-pinski DIP ili SO paket
Opis pribadače
DS1621 Opis pribadače
- SDA - dvožični serijski ulaz / izlaz
- SCL - dvožični serijski sat
- GND - Prizemlje
- IZDAV - Izlazni signal termostata
- A0 - Unos adrese čipa
- A1 - Unos adrese čipa
- A2 - Unos adrese čipa
- VDD - Napon napajanja
Funkcionalni dijagram DS1621 prikazan je na donjoj slici.
Dijagram funkcionalnog bloka DS1621
DS1621 pruža 9-bitna očitanja temperature, koja pokazuju temperaturu uređaja. Izlazni signal termostata (TOUT) aktivan je kada temperatura uređaja prelazi korisnički definiranu temperaturu (TH).
Izlaz ostaje aktivan sve dok temperatura ne padne ispod korisnički definirane temperature TL, omogućujući potrebnu histerezu. Korisnički definirane postavke temperature pohranjuju se u trajnu memoriju, tako da se dijelovi mogu programirati prije umetanja u sustav.
Postavke temperature i očitanja temperature prenose se na / s DS1621 s uređaja Mikrokontroler preko jednostavnog dvožičnog (I2C) serijskog sučelja .
Mjerenje temperature
DS1621 mjeri temperaturu pomoću temperaturnog senzora temeljenog na pojasu. Delta-sigma analogno-digitalni pretvarač (ADC) pretvara izmjerenu temperaturu u digitalnu vrijednost koja je kalibrirana u ° C ili ° F.
Očitavanje temperature pruža se u 9-bitnom, dvostrukom očitavanju komplementa izdavanjem naredbe READ TEMPERATURE. Podaci se prenose putem dvožičnog serijskog sučelja - prvo MSB ( Sučelje serijske komunikacije I2C ).
Osnovni prikaz u sedam segmenata
Ova je inačica uobičajena anodna verzija. To znači da je pozitivna noga svake LED diode spojena na zajedničku točku koja je u ovom slučaju pin 3, Vcc. Svaki Dioda koja emitira svjetlo ima negativnu nogu koja je spojena na jednu od iglica uređaja.
7-segmentni LED zaslon
Da bi to funkcioniralo, morate spojiti pin 3 do 5 volti. Zatim, da bi se svaki segment osvijetlio, spojite uzemljivač za uzemljenje za uzemljenje kroz otpor. Također se može koristiti putem bilo kojeg pin priključka mikrokontrolera u načinu potapanja za ex. LUKA 0 u mikrokontroleru serije 8051.
Softver
Koristili smo jezik 'C' za pisanje aplikacijskog koda i kompilirani pomoću KEIL mikrovizijskog (IDE) kompajlera. Nakon završetka pisanja softvera, taj će se kôd pretvoriti u heksadecimalni kôd kako bi se pokrenuo mikrokontroler. Generirani heksadecimalni kod izgara se u mikrokontroler pomoću odgovarajućeg programera.
Shematski dijagram veze digitalnog regulatora temperature
Za rad sustava potrebno je napajanje od 5v, povezano na 40-pinski mikrokontroler, a GND na 20-pinski. Pin 1,0 do 1,3 priključka 1 spojen je na tipke. Pribadače 3,5 do 3,7 mikrokontrolera spojene su na 1, 2, 3 pina temp senzora DS1621.
Shematski dijagram digitalnog regulatora temperature
Pribadača 0,0 do 0,6 na priključku 0 mikrokontrolera spojena je na 7-segmentni zaslon. Pin 2.0 do 2.3 priključka 2 mikrokontrolera povezan je s tranzistorima BC547, priključak 2 mikrokontrolera povezan je s tranzistorom BC547. Pin 2.4 spojen je na drugi tranzistor BC547 koji pokreće relej.
Radno
Projekt koristi digitalni temperaturni senzor DS1621 koji je povezan s mikrokontrolerom. Površina ovog 8-pinskog IC-a osjeća okolnu temperaturu kako bi serijski isporučivala digitalne podatke na pinu br. 1, koji s mikrokontrolera prikazuju 4 jedinice 7-segmentni prikaz zajedničke anode sve paralelno povezane s priključkom '0'.
Četiri prekidača s prekidačima povezani su s mikrokontrolerom pomoću pull-up otpornika koji pomažu u programiranju zadane temperature po želji. Izlaz iz mikrokontrolera na pinu 25 pokreće tranzistor koji zauzvrat pokreće relej koji uključuje ili isključuje grijač za održavanje temperature.
Međutim, projekt koristi lampu umjesto grijača u demonstracijske svrhe. Žarulja će normalno biti UKLJUČENA i isključena nakon postizanja zadane temperature.
Primjene digitalnog regulatora temperature
Slijedi nekoliko primjera aplikacija kojima se mora posvetiti posebna pažnja.
- Uporaba na otvorenom koja uključuje potencijalnu kemijsku kontaminaciju ili električne smetnje
- Sustavi upravljanja nuklearnom energijom, sustavi izgaranja, željeznički sustavi, zrakoplovni sustavi
- Medicinska oprema, zabavni strojevi, vozila, sigurnosna oprema i instalacije podliježu posebnim uredbama industrije ili vlade
- Sustavi, strojevi i oprema koji mogu predstavljati rizik za život ili imovinu
Dakle, ovdje se radi o digitalnom regulatoru temperature koji koristi mikrokontroler. Nadamo se da ste bolje razumjeli ovaj koncept.
Nadalje, bilo kakva pitanja u vezi s ovim konceptom ili projektima temeljenim na mikrokontroleru, molimo vas da svoje povratne informacije komentirate u odjeljku za komentare u nastavku. Evo pitanja za vas, koja je funkcija 7-segmentnog zaslona?
