Skaitmeninis temperatūros reguliatoriaus grandinė yra tikslus temperatūros reguliatorius medicinos, pramonės ir namų reikmėms. Ši sistema yra geresnė už blogą tikslumo analoginę / termostato sistemą. Pavyzdžiui, jis gali būti naudojamas inkubatoriaus temperatūros kontrolei, kai labai svarbu palaikyti tikslią temperatūrą.
Skaitmeninė temperatūros kontrolės sistema
Skaitmeninio temperatūros reguliatoriaus bloko schemos aprašymas
Siūloma skaitmeninė temperatūros reguliatoriaus sistema pateikia informaciją apie temperatūrą ekrane ir, kai temperatūra viršija nustatytą tašką, apkrova (t. Y. Šildytuvas) išsijungia. Šiame projekte lempa pateikiama kaip apkrova demonstravimo tikslais. Žemiau pateikiama skaitmeninės temperatūros valdymo sistemos blokinė schema.
Skaitmeninio temperatūros valdiklio blokinė schema
Siūlomoje skaitmeninėje temperatūros reguliatorių sistemoje naudojamas 8051 šeimos mikrovaldiklis, kuris yra programos esmė. Ekraną sudaro keturi septynių segmentų ekranas , Temperatūros jutiklis ir yra susietos su mikrovaldikliu.
Skaitmeninis temperatūros jutiklis, sujungtas su mikrovaldikliu, skirtas temperatūros sąlygoms nustatyti. Šioje sistemoje taip pat yra keturi mygtukų jungikliai temperatūros nustatymams koreguoti.
Tada mikrovaldiklis nuolat kaupia informaciją apie temperatūrą per skaitmeninį temperatūros jutiklį ir rodomas per 7 segmentų ekraną ir automatiškai išjungia lempą, kai atitinkama temperatūra viršija nustatytą tašką.
Aparatinės įrangos reikalavimai
- Transformatorius (230 - 12 V kintamosios srovės)
- Įtampos reguliatorius (LM 7805)
- Lygintuvas
- Filtras
- Mikrovaldiklis (at89s52 / at89c51)
- DS1621 Temperatūros jutiklis
- Paspauskite mygtukus
- 7 segmentų ekranas
- BC547
- Rezistoriai
- Kondensatoriai
- 1N4007
- Estafetė
Mikrovaldiklis (AT89S52)
„Atmel AT89S52“ yra 8051 pagrindu sukurtas galingas mikrovaldiklis, kuris suteikia labai lankstų ir ekonomišką sprendimą daugeliui įterptųjų valdymo programų.
AT89S52 yra šios standartinės funkcijos:
- 8 tūkst. „Flash“ baitų
- 256 baitai RAM
- 32 įvesties / išvesties linijos
- Sargybos laikmatis
- Du duomenų rodyklės
- Trys 16 bitų laikmatis / skaitikliai
- Šešių vektorių dviejų lygių pertraukimo architektūra
- Visas dvipusis nuoseklusis prievadas
- Lustinis osciliatorius ir laikrodžio schema
Kaiščių schema pateikta žemiau.
8051 mikrovaldiklis
Temperatūros jutiklis- DS1621
Jutiklis yra įtaisas, priimantis ir reaguojantis į signalą ar stimulą. Jutiklis gali konvertuoti gautą signalą tik į elektrinę formą.
The Temperatūros jutiklis - DS 1621 teikia šias standartines funkcijas:
- Matavimams nereikia jokių išorinių komponentų
- Matuojama temperatūra nuo -55 ° C iki + 125 ° C 0,5 ° C pakopomis (67 ° F - 257 ° F 0,9 ° F žingsniais)
- Temperatūra skaitoma kaip 9 bitų reikšmė (2 baitų perkėlimas)
- Platus maitinimo šaltinis (nuo 2,7 iki 5,5 V)
- Temperatūrą paverčia skaitmeniniu žodžiu per mažiau nei 1 sekundę
- Termostatinius nustatymus vartotojas gali apibrėžti ir nepastovus
- Duomenys nuskaitomi / rašomi per 2 laidų nuosekliąją sąsają (atviros nutekėjimo įvesties / išvesties linijos)
- Galima naudoti termostatinius valdiklius, pramonines sistemas, plataus vartojimo gaminius, termometrus ar bet kokią šilumai jautrią sistemą
- Tai 8 kontaktų DIP arba SO paketas
Smeigtuko aprašymas
DS1621 kaiščio aprašymas
- SDA - 2 laidų nuoseklių duomenų įvestis / išvestis
- SCL - 2 laidų nuoseklusis laikrodis
- GND - žemė
- TOUT - termostato išėjimo signalas
- A0 - lusto adreso įvestis
- A1 - lusto adreso įvestis
- A2 - lusto adreso įvestis
- VDD - maitinimo įtampa
Funkcinė DS1621 schema parodyta žemiau esančiame paveikslėlyje.
DS1621 funkcinio bloko schema
DS1621 pateikia 9 bitų temperatūros rodmenis, kurie nurodo prietaiso temperatūrą. Termostato išėjimo signalas (TOUT) yra aktyvus, kai prietaiso temperatūra viršija vartotojo nustatytą temperatūrą (TH).
Išėjimas išlieka aktyvus tol, kol temperatūra nukrenta žemiau vartotojo nustatytos temperatūros TL, leidžianti atlikti bet kokią reikalingą histerezę. Vartotojo nustatyti temperatūros nustatymai saugomi nepastovioje atmintyje, todėl dalys gali būti užprogramuotos prieš dedant jas į sistemą.
Temperatūros nustatymai ir temperatūros rodmenys perduodami DS1621 / iš DS1621 iš Mikrovaldiklis per paprastą 2 laidų (I2C) nuosekliąją sąsają .
Temperatūros matavimas
DS1621 matuoja temperatūrą naudodamas juostos tarpais pagrįstą temperatūros jutiklį. Delta-sigma analoginis į skaitmeninį keitiklį (ADC) išmatuotą temperatūrą paverčia skaitmenine verte, kuri kalibruojama ° C arba ° F.
Temperatūros rodmuo pateikiamas 9 bitų, dviejų komplemento rodmenų, išduodant komandą READ TEMPERATURE. Duomenys perduodami per 2 laidų nuosekliąją sąsają - pirmiausia MSB ( „I2C“ nuosekliojo ryšio sąsaja ).
Pagrindinis septynių segmentų ekranas
Ši versija yra įprasta anodo versija. Tai reiškia, kad kiekvieno šviesos diodo teigiama koja yra prijungta prie bendro taško, kuris šiuo atveju yra 3 kaištis, Vcc. Kiekvienas Šviesos diodas turi neigiamą koją, kuri yra sujungta su vienu iš prietaiso kaiščių.
7 segmentų LED ekranas
Kad jis veiktų, reikia prijungti 3 kontaktą prie 5 voltų. Tada, kad kiekvienas segmentas užsidegtų, per rezistorių prijunkite prie žemės įvestą kaištį. Be to, jis gali būti naudojamas per bet kurį mikrovaldiklio prievado kaištį grimzimo režimu. PORT 0 iš 8051 serijos mikrovaldiklio.
Programinė įranga
Programos kodui rašyti naudojome „C“ kalbą ir sukompiliavome naudodami KEIL micro vision (IDE) kompiliatorių. Baigus rašyti programinę įrangą, šis kodas bus paverstas šešioliktainiu kodu, kad būtų galima valdyti mikrovaldiklį. Sugeneruotas šešioliktainis kodas įrašomas į mikrovaldiklį naudojant tinkamą programuotoją.
Skaitmeninio temperatūros valdiklio scheminės jungtys
Sistemai valdyti reikalingas 5v maitinimo šaltinis, prijungtas prie 40 mikrovaldiklio kaiščių, o GND - prie 20 kontaktų. 1 prievado kaiščiai nuo 1,0 iki 1,3 yra prijungti prie mygtukų. Mikrovaldiklio kaiščiai nuo 3,5 iki 3,7 yra prijungti prie 1, 2, 3 temperatūros jutiklio DS1621 kaiščių.
Skaitmeninė temperatūros reguliatoriaus schema
Mikrovaldiklio 0 prievado kaištis nuo 0,0 iki 0,6 prijungtas prie 7 segmentų ekrano. Mikrokontrolerio 2 prievado kaiščiai nuo 2,0 iki 2,3 yra prijungti prie mikrovaldiklio 2 prievado tranzistorių BC547 yra prijungti prie tranzistoriaus BC547. 2.4 kaištis yra prijungtas prie kito tranzistoriaus BC547, kuris varo relę.
Dirba
Projekte naudojamas skaitmeninis temperatūros jutiklis DS1621, kuris yra sujungtas su mikrovaldikliu. Šio 8 kontaktų IC paviršius pajunta aplinkos temperatūrą, perduodant skaitmeninius duomenis nuosekliai kaištyje Nr. 1, kurį iš mikrovaldiklio rodo 4 vienetai 7 segmentų bendras anodo ekranas visi lygiagrečiai prijungti prie „0“ prievado.
Keturi mygtukų jungikliai yra sujungiami su mikrovaldikliu su ištraukiamaisiais rezistoriais, kurie padės užprogramuoti nustatytą temperatūrą. Mikrovaldiklio išvestis 25 kaištyje valdo tranzistorių, kuris savo ruožtu valdo relę, kuri įjungia arba išjungia šildytuvą temperatūrai palaikyti.
Tačiau demonstravimo tikslais vietoje šildytuvo naudojama lempa. Lemputė paprastai įsijungs, kad išsijungtų, kai pasiekiama nustatyta temperatūra.
Skaitmeninio temperatūros reguliatoriaus programos
Toliau pateikiami keli taikymo pavyzdžiai, kuriems reikia skirti ypatingą dėmesį.
- Naudojimas lauke, susijęs su galimu cheminiu užteršimu ar elektros trikdžiais
- Branduolinės energijos valdymo sistemos, degimo sistemos, geležinkelio sistemos, aviacijos sistemos
- Medicinos įranga, pramogų mašinos, transporto priemonės, saugos įranga ir įrenginiai, kuriems taikomos atskiros pramonės ar vyriausybės taisyklės
- Sistemos, mašinos ir įranga, galinti kelti pavojų gyvybei ar turtui
Taigi, viskas yra apie skaitmeninį temperatūros valdiklį, naudojantį mikrovaldiklį. Tikimės, kad jūs geriau supratote šią koncepciją.
Be to, jei turite klausimų dėl šios koncepcijos ar mikrovaldikliu pagrįstų projektų, pateikite savo atsiliepimą pakomentuodami toliau pateiktame komentarų skyriuje. Štai jums klausimas, kokia yra 7 segmentų rodymo funkcija?
