Digitaalne temperatuuri regulaatori vooluring on täpne temperatuuri regulaator meditsiinis, tööstuses ja kodus. See süsteem on parem kui analoog- / termostaadisüsteem, mille täpsus on halb. Näiteks saab seda kasutada inkubaatori temperatuuri reguleerimiseks, kus täpse temperatuuri hoidmine on väga oluline.

Digitaalne temperatuuri juhtimissüsteem

Digitaalse temperatuuri regulaatori plokkskeemi kirjeldus

See digitaalse temperatuuri regulaatori süsteem pakub temperatuuri teavet ekraanil ja kui temperatuur ületab seatud punkti, lülitub koormus (st kütteseade) välja. Selles projektis on demonstreerimise eesmärgil mõeldud lamp koormana. Digitaalse temperatuuri juhtimissüsteemi plokkskeem on toodud allpool.

Digitaalse temperatuuri regulaatori plokkskeem

Kavandatav digitaalne temperatuuri regulaatorisüsteem kasutab perekonna 8051 mikrokontrollerit, mis on rakenduse keskmes. Ekraan koosneb neljast seitsme segmendi kuva , Temperatuuriandur ja on liidetud mikrokontrolleriga.

Digitaalne temperatuuriandur on liidetud mikrokontrolleriga temperatuuritingimuste tajumiseks. See süsteem pakub temperatuuri sätete reguleerimiseks ka nelja nupuvajutusega lülitit.

Siis mikrokontroller pollib temperatuuri teavet pidevalt läbi digitaalse temperatuurianduri ja kuvab 7 segmendi kuvaseadme kohal ning lülitab lambi automaatselt välja, kui vastav temperatuur ületab seatud punkti.

Riistvaranõuded

Trafo (230–12 V vahelduvvool)
Pinge regulaator (LM 7805)
Alaldi
Filtreeri
Mikrokontroller (at89s52 / at89c51)
DS1621 Temperatuuriandur
Vajutage nuppe
7 segmendi kuva
BC547
Takistid
Kondensaatorid
1N4007
Relee

Mikrokontroller (AT89S52)

Atmel AT89S52 on 8051-põhine võimas mikrokontroller, mis pakub väga paindlikku ja kulutõhusat lahendust paljudele sisseehitatud juhtimisrakendustele.

AT89S52 pakub järgmisi standardseid funktsioone:

8K baiti Flashi
256 baiti RAM-i
32 sisend- / väljundliini
Valvekoera taimer
Kaks andmekursorit
Kolm 16-bitist taimerit / loendurit
Kuuevektoriline kahetasandiline katkestusarhitektuur
Täisdupleksne jadaport
Kiibil olev ostsillaator ja kellaahel

Tihvtdiagramm on toodud allpool.

8051 mikrokontroller

Temperatuuriandur - DS1621

Andur on seade, mis võtab vastu signaali või stiimuli ja reageerib sellele. Andur suudab vastuvõetud signaali muuta ainult elektrivormiks.

The Temperatuuriandur - DS 1621 pakub järgmisi standardseid funktsioone:

Mõõtmised ei vaja väliseid komponente
Mõõdab temperatuuri vahemikus -55 ° C kuni + 125 ° C 0,5 ° C kaupa (67 ° F kuni 257 ° F 0,9 ° F sammuga)
Temperatuuri loetakse 9-bitise väärtusena (2-baidine ülekanne)
Lai toiteallika vahemik (2,7 V kuni 5,5 V)
Teisendab temperatuuri digitaalsõnaks vähem kui 1 sekundiga
Termostaadiseaded on kasutaja poolt määratletavad ja püsimatud
Andmeid loetakse / kirjutatakse 2-juhtmelise jadaliidese kaudu (avatud äravoolu sisend- / väljuliinid)
Rakendused hõlmavad termostaadijuhtimist, tööstussüsteeme, tarbekaupu, termomeetreid või mis tahes termotundlikke süsteeme
See on 8-kontaktiline DIP- või SO-pakett

PIN-koodi kirjeldus

DS1621 tihvti kirjeldus

“kuidas riiv töötab ”

SDA - 2-juhtmeline seeriaandmete sisend / väljund
SCL - 2-juhtmeline jadkell
GND - maa
TOUT - termostaadi väljundsignaal
A0 - kiibiaadressi sisend
A1 - kiibiaadressi sisestus
A2 - kiibiaadressi sisestus
VDD - toiteallika pinge

DS1621 funktsionaalne skeem on näidatud alloleval joonisel.

DS1621 funktsionaalne plokkskeem

DS1621 pakub 9-bitiseid temperatuuri näidud, mis näitavad seadme temperatuuri. Termostaadi väljundsignaal (TOUT) on aktiivne, kui seadme temperatuur ületab kasutaja määratud temperatuuri (TH).

Väljund jääb aktiivseks seni, kuni temperatuur langeb alla kasutaja määratud temperatuuri TL, võimaldades hüstereesi tekkimist. Kasutaja määratud temperatuuri seaded salvestatakse püsimällu, nii et osi saab programmeerida enne süsteemi sisestamist.

Temperatuuri sätted ja temperatuuri näidud edastatakse DS1621-le / sealt Mikrokontroller lihtsa 2-juhtmelise (I2C) jadaliidese kaudu .

Temperatuuri mõõtmine

DS1621 mõõdab temperatuuri ribalaiusel põhineva temperatuurianduri abil. Delta-sigma analoog-digitaalmuundur (ADC) teisendab mõõdetud temperatuuri digitaalseks väärtuseks, mis on kalibreeritud ° C või ° F.

Temperatuurinäidud esitatakse 9-bitisena, kahe komplementnäiduna, väljastades käsu LUGEGE TEMPERATUUR. Andmed edastatakse läbi 2-juhtmelise jadaliidese - kõigepealt MSB ( I2C jadaliidese liides ).

“milleks Ethernetit kasutatakse ”

Põhiline seitsme segmendi kuva

See versioon on tavaline anoodversioon. See tähendab, et iga valgusdioodi positiivne jalg on ühendatud ühise punktiga, mis on sel juhul tihvt 3, Vcc. Iga Valgusdiood on negatiivse jalaga, mis on ühendatud seadme ühe tihvtiga.

7-segmendiline LED-ekraan

Selle toimimiseks peate ühendama tihvti 3 kuni 5 volti. Seejärel ühendage iga segmendi süttimiseks maandustihvt, mis viis maanduse läbi takisti. Seda saab kasutada ka läbi mis tahes mikrokontrolleri pordi tihvti vajumisrežiimis. PORT 0 8051. seeria mikrokontrollerist.

Tarkvara

Rakenduse koodi kirjutamiseks kasutasime keelt „C” ja kompileerisime kompileerija KEIL micro vision (IDE) abil. Pärast tarkvara kirjutamise lõpetamist teisendatakse see kood mikrokontrolleri juhtimiseks kuueteistkümnendsüsteemi koodiks. Loodud heksakood põletatakse sobiva programmeerija abil mikrokontrollerisse.

Digitaalse temperatuuri regulaatori skemaatilised ühendused

Süsteemi käitamiseks on vaja 5v toiteallikat, mis on ühendatud mikrokontrolleri 40 kontaktiga ja GND on ühendatud selle 20 kontaktiga. Pordi 1 tihvtid 1,0 kuni 1,3 on ühendatud nuppudega. Mikrokontrolleri kontaktid 3,5 kuni 3,7 on ühendatud vastavalt temperatuurianduri DS1621 1, 2, 3 tihvtiga.

Digitaalse temperatuuri regulaatori skeem

Mikrokontrolleri pordi 0 tihvt 0,0 kuni 0,6 on ühendatud 7 segmendi ekraaniga. Mikrokontrolleri pordi 2 tihvtid 2,0 kuni 2,3 on ühendatud mikrokontrolleri pordi 2 pordi transistoridega BC547 on ühendatud transistori BC547-ga. Pistik 2.4 on ühendatud teise transistoriga BC547, mis juhib releed.

Töötab

Projekt kasutab digitaalset temperatuuriandurit DS1621, mis on ühendatud mikrokontrolleriga. Selle 8-kontaktilise IC pind tunneb ümbritseva temperatuuri digitaalsete andmete edastamiseks järjestikku tihvtis nr 1, mida kuvatakse mikrokontrollerilt 4 ühikut 7-segmendiline ühisanoodiekraan kõik paralleelselt ühendatud pordiga 0.

Neli surunupulülitit ühendatakse tõmbetakistitega mikrokontrolleriga, mis aitavad programmeerida soovitud temperatuuri. Pistiku 25 mikrokontrolleri väljund juhib transistorit, mis omakorda ajab relee, mis lülitab temperatuuri hoidmiseks küttekeha sisse või välja.

Projekt kasutab demonstreerimiseks siiski kerise asemel lampi. Kui seatud temperatuur on saavutatud, lülitub lamp tavaliselt SISSE.

Digitaalse temperatuuri regulaatori rakendused

Järgnevalt on toodud mõned näited rakendustest, millele tuleb erilist tähelepanu pöörata.

Kasutamine välitingimustes hõlmab võimalikku keemilist saastumist või elektrilisi häireid
Tuumaenergia juhtimissüsteemid, põlemissüsteemid, raudteesüsteemid, lennundussüsteemid
Meditsiinivarustus, lõbustusmasinad, sõidukid, turvavarustus ja seadmed, mille suhtes kehtivad eraldi tööstuse või valitsuse määrused
Süsteemid, masinad ja seadmed, mis võivad ohustada elu või vara

Seega on see kõik mikrokontrollerit kasutava digitaalse temperatuuri regulaatori kohta. Loodame, et olete sellest kontseptsioonist paremini aru saanud.

Lisaks sellele, kui teil on selle kontseptsiooni või mikrokontrolleril põhinevate projektide kohta küsimusi, palun andke tagasisidet kommenteerides allpool olevat kommentaaride jaotist. Siin on teile küsimus, mis on 7-segmendilise kuva funktsioon?