Un digital circuitul controlerului de temperatură este un regulator de temperatură precis în aplicații medicale, industriale și casnice. Acest sistem este mai bun decât sistemul analogic / termostat, care are o precizie redusă. De exemplu, poate fi utilizat pentru controlul temperaturii unui incubator, unde menținerea unei temperaturi precise este foarte importantă.

Sistem digital de control al temperaturii

Diagrama blocului controlerului digital de temperatură Descriere

Acest sistem de control digital de temperatură propus furnizează informații de temperatură pe un afișaj și, atunci când temperatura depășește valoarea setată, atunci sarcina (adică încălzitorul) se oprește. În acest proiect, o lampă este prevăzută ca o sarcină în scop demonstrativ. Diagrama bloc a sistemului digital de control al temperaturii este prezentată mai jos.

Diagrama bloc a controlerului digital de temperatură

Sistemul de control digital de temperatură propus folosește un microcontroler din familia 8051, care este inima aplicației. Unitatea de afișare este formată din patru afișaj cu șapte segmente , Senzor de temperatura și sunt interfațate la microcontroler.

Senzorul digital de temperatură este interfațat cu microcontrolerul pentru a detecta condițiile de temperatură. Acest sistem oferă, de asemenea, patru butoane pentru reglarea setărilor de temperatură.

Apoi, microcontrolerul interogează continuu informațiile de temperatură printr-un senzor digital de temperatură și afișează peste unitatea de afișare pe 7 segmente și oprește automat lampa, atunci când temperatura corespunzătoare depășește valoarea setată.

Cerințe hardware

Transformator (230 - 12 v c.a.)
Regulator de voltaj (LM 7805)
Redresor
Filtru
Microcontroler (at89s52 / at89c51)
DS1621 Senzor de temperatură
Apasa butoanele
Afișaj pe 7 segmente
BC547
Rezistențe
Condensatoare
1N4007
Releu

Microcontroler (AT89S52)

Atmel AT89S52 este un microcontroler puternic bazat pe 8051, care oferă o soluție extrem de flexibilă și rentabilă pentru multe aplicații de control încorporate.

AT89S52 oferă următoarele caracteristici standard:

8K octeți de Flash
256 octeți RAM
32 linii I / O
Cronometru de supraveghere
Două indicatoare de date
Trei timer / contoare de 16 biți
O arhitectură de întrerupere pe două niveluri cu șase vectori
Un port serial full duplex
Oscilator on-chip și circuite de ceas

Diagrama pin este prezentată mai jos.

8051 Microcontroler

Senzor de temperatură - DS1621

Un senzor este un dispozitiv care primește și răspunde la un semnal sau stimul. Un senzor poate converti semnalul primit numai în formă electrică.

Senzor de temperatură - DS 1621 oferă următoarele caracteristici standard:

Măsurătorile nu necesită componente externe
Măsurează temperaturile de la -55 ° C la + 125 ° C în trepte de 0,5 ° C (67 ° F până la 257 ° F în trepte de 0,9 ° F)
Temperatura este citită ca o valoare de 9 biți (transfer de 2 octeți)
Gama largă de alimentare (de la 2.7V la 5.5V)
Convertește temperatura în cuvânt digital în mai puțin de 1 secundă
Setările termostatice sunt definite de utilizator și non-volatile
Datele sunt citite / scrise printr-o interfață serială cu 2 fire (linii de I / O de scurgere deschisă)
Aplicațiile includ controale termostatice, sisteme industriale, produse de consum, termometre sau orice sistem termosensibil
Este un pachet DIP sau SO cu 8 pini

Descrierea pinului

DS1621 Descriere pin

“cum funcționează diodele zener ”

SDA - Intrare / ieșire date seriale cu 2 fire
SCL - Ceas serial cu 2 fire
GND - sol
TOUT - Semnal de ieșire termostat
A0 - Intrare adresă cip
A1 - Intrare adresă cip
A2 - Intrare adresă cip
VDD - Tensiunea sursei de alimentare

O diagramă funcțională a DS1621 este prezentată în figura de mai jos.

DS1621 Diagrama bloc funcțională

DS1621 oferă citiri de temperatură pe 9 biți, care indică temperatura dispozitivului. Semnalul de ieșire al termostatului (TOUT) este activ atunci când temperatura dispozitivului depășește temperatura definită de utilizator (TH).

Ieșirea rămâne activă până când temperatura scade sub temperatura TL definită de utilizator, permițând orice histerezis necesară. Setările de temperatură definite de utilizator sunt stocate în memoria non-volatilă, astfel încât piesele pot fi programate înainte de a fi inserate într-un sistem.

Setările de temperatură și citirile de temperatură sunt comunicate către / de la DS1621 de la Microcontroler pe o interfață serială simplă cu 2 fire (I2C) .

Măsurarea temperaturii

DS1621 măsoară temperatura folosind un senzor de temperatură pe bandă. O delta-sigma convertor analogic digital (ADC) convertește temperatura măsurată într-o valoare digitală calibrată în ° C sau ° F.

Citirea temperaturii este furnizată într-o citire complementară de 9 biți, prin emiterea comenzii READ TEMPERATURE. Datele sunt transmise prin interfața serială cu 2 fire - mai întâi MSB ( Interfață de comunicare serială I2C ).

“ce este un condensator de film ”

Afișaj de bază pe șapte segmente

Această versiune este o versiune anodică obișnuită. Asta înseamnă că piciorul pozitiv al fiecărui LED este conectat la un punct comun care este pinul 3, Vcc în acest caz. Fiecare Dioda electro luminiscenta are un picior negativ care este conectat la unul dintre pinii dispozitivului.

Afișaj LED cu 7 segmente

Pentru a funcționa, trebuie să conectați pinul de 3 până la 5 volți. Apoi, pentru ca fiecare segment să se lumineze, conectați știftul de masă pentru care a condus la sol printr-un rezistor. De asemenea, poate fi utilizat prin orice pin de port al microcontrolerului în modul scufundare de ex. PORT 0 în seria 8051 Microcontroler.

Software

Am folosit limbajul „C” pentru a scrie codul aplicației și am compilat folosind compilatorul KEIL micro vision (IDE). După finalizarea scrierii software-ului, acel cod va fi convertit în cod hexazecimal pentru a conduce microcontrolerul. Codul hex generat este ars în microcontroler folosind un programator adecvat.

Schemă schematică Conexiuni ale controlerului digital de temperatură

Sursa de alimentare de 5v este necesară pentru a opera sistemul, conectat la 40 pini ai microcontrolerului și GND este conectat la 20 pini ai acestuia. Pinul 1.0 la 1.3 al portului 1 este conectat la butoane. Pinii 3.5 la 3.7 ai microcontrolerului sunt conectați la 1, 2, 3 pini ai senzorului de temperatură DS1621, respectiv.

Diagrama schematică a controlerului digital de temperatură

Pinul 0.0 la 0.6 al portului 0 al microcontrolerului este conectat la afișajul pe 7 segmente. Pinul 2.0 la 2.3 al portului 2 al microcontrolerului este conectat la tranzistoarele BC547 al Portului 2 al microcontrolerului este conectat la tranzistorul BC547. Pinul 2.4 este conectat la un alt tranzistor BC547 care acționează releul.

Lucru

Proiectul utilizează un senzor digital de temperatură DS1621 care este interfațat cu microcontrolerul. Suprafața acestui IC cu 8 pini detectează temperatura ambiantă pentru a furniza date digitale în serie la pinul 1, care este afișat de la microcontroler de 4 unități de Afișaj cu anod comun pe 7 segmente toate paralele conectate la portul ‘0’.

Patru comutatoare cu buton sunt interfațate la microcontroler cu rezistențe de tracțiune pentru a ajuta la programarea temperaturii setate după cum doriți. Ieșirea de la microcontroler la pinul 25 acționează un tranzistor care la rândul său acționează un releu care pornește sau oprește încălzitorul pentru menținerea temperaturii.

Cu toate acestea, proiectul folosește o lampă în locul încălzitorului în scopuri demonstrative. Lampa va fi în mod normal aprinsă pentru a se stinge odată ce temperatura setată este atinsă.

Aplicații ale controlerului digital de temperatură

Următoarele sunt câteva exemple de aplicații pentru care trebuie acordată o atenție specială.

Utilizări în exterior, care implică potențiale contaminări chimice sau interferențe electrice
Sisteme de control al energiei nucleare, sisteme de ardere, sisteme feroviare, sisteme aeriene
Echipamente medicale, mașini de distracție, vehicule, echipamente de siguranță și instalații care fac obiectul unor reglementări industriale sau guvernamentale separate
Sisteme, mașini și echipamente care ar putea prezenta un risc pentru viață sau bunuri

Astfel, este vorba despre un controler digital de temperatură care utilizează un microcontroler. Sperăm că ați înțeles mai bine acest concept.

În plus, orice întrebări referitoare la acest concept sau proiecte bazate pe microcontroler, vă rugăm să ne oferiți feedback comentând în secțiunea de comentarii de mai jos. Iată o întrebare pentru dvs., care este funcția afișajului pe 7 segmente?