Termometer dengan pemasa atau fungsi kawalan termostat. Skim, penerangan

Perpustakaan teknikal percuma

ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK
Perpustakaan percuma / Skim peranti radio-elektronik dan elektrik

Termometer dengan pemasa atau fungsi kawalan termostat. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Perpustakaan teknikal percuma

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Pengawal selia kuasa, termometer, penstabil haba

Komen artikel

Penerangan mengenai pelbagai termometer digital elektronik telah berulang kali diterbitkan di halaman majalah Radio. Sebagai peraturan, ia mengandungi penukar frekuensi suhu dan elemen pengukur digital bukan diskret yang menukar frekuensi yang diukur kepada bacaan suhu. Penukar frekuensi suhu yang dibina menggunakan elemen bukan diskret memerlukan penentukuran dan membolehkan seseorang mencapai ketepatan yang boleh diterima dalam julat yang agak terhad (disebabkan oleh ketidaklinearan ciri suhu unsur). Penggunaan asas elemen moden - mikropengawal dan penderia khas - dengan ketara memudahkan reka bentuk litar peranti sambil meningkatkan fungsi dan ketepatan pengukuran pada masa yang sama.

Gambarajah skematik termometer yang dicadangkan ditunjukkan dalam rajah. satu.

Termometer dengan pemasa atau fungsi kawalan termostat

Asasnya ialah mikropengawal popular (MCU) PIC16F84A (DD1). Untuk mengukur suhu, sensor digital bersepadu (BK1) DS18B20 daripada MAXIM telah digunakan. Litar mikro ini tidak memerlukan penentukuran dan membolehkan anda mengukur suhu ambien dari -55 hingga +125 °C, dan dalam julat -10...+85 °C pengilang menjamin ralat pengukuran mutlak tidak lebih buruk daripada ±0,5 °C . Sensor DS18B20 adalah yang paling canggih daripada keluarga DS18X2X yang terkenal, sebelum ini dihasilkan di bawah jenama Dallas Semiconductor. Tidak seperti analog berfungsi DS1820 dan DS18S20, sebelum memulakan pengukuran, ia membolehkan anda menetapkan ketepatan relatif penukaran suhu yang diperlukan daripada julat nilai berikut: 0,5; 0,25; 0,125 dan 0,0625 °C, manakala masa pengukuran masing-masing ialah 93.75; 187,5; 375 dan 750 ms.

Prinsip operasi penderia DS18X2X adalah berdasarkan pengiraan bilangan denyutan yang dihasilkan oleh penjana dengan pekali suhu rendah dalam selang masa yang dihasilkan oleh penjana dengan pekali suhu yang berbeza, manakala logik dalaman penderia mengambil kira. dan mengimbangi pergantungan parabola bagi frekuensi kedua-dua penjana pada suhu.

Pertukaran arahan kawalan dan data antara penderia VK1 dan mikropengawal DD1, yang beroperasi pada frekuensi 4 MHz, dijalankan melalui bas penghantaran data 1-Wayar dwiarah tunggal. Setiap DS18B20 mempunyai nombor 48-bit yang unik, ditulis dengan laser ke dalam ROM semasa pengeluaran, membolehkan hampir sebarang bilangan peranti disambungkan ke bas yang sama. Faktor pengehad adalah terutamanya jumlah masa yang diluangkan untuk mengundi secara berurutan semua sensor yang disambungkan ke rangkaian.

Dengan tempoh 1 s, MK DD1 menghantar arahan kepada penderia BK1 untuk memulakan proses pengukuran suhu dengan ketepatan 0,0625 °C dan menerima daripadanya hasil pengukuran sebelumnya. Kod 12-bit yang diterima oleh pengirim, sepadan dengan suhu yang diukur, ditukar kepada bentuk perpuluhan, dibundarkan kepada persepuluh darjah dan dipaparkan pada penunjuk LED HG1 dalam mod dinamik. Dengan menggunakan log voltan. 0 kepada salah satu output RAO, RA1 atau RA2, MK menghidupkan digit penunjuk yang sepadan, sambil mengeluarkan kod tujuh elemen digit yang dipaparkan dalam digit ini kepada output RBO-RB6. Titik pada penunjuk yang memisahkan keseluruhan bahagian suhu yang dipaparkan daripada suhu perpuluhan dikawal oleh MK melalui keluaran longkang terbuka RA4. Tempoh paparan ketiga-tiga digit penunjuk adalah lebih kurang 12,3 ms (frekuensi - 81 Hz).

Memandangkan peranti menggunakan penunjuk tiga digit, dalam julat dari -19,9 hingga +99,9 °C suhu dipaparkan dengan ketepatan 0,1 °C, dan dalam julat -55...-20 dan +100... + 125 °C - tepat hingga 1 °C. Di samping itu, dalam selang ini ralat mutlak dalam pengukuran suhu meningkat kepada ±2 °C, jadi memaparkan suhu dengan ketepatan persepuluh darjah menjadi tidak bermakna.

Pada akhir setiap tempoh memaparkan maklumat mengenai penunjuk, MK menyemak keadaan butang SB1 dan SB2, yang mana ia menetapkan voltan ke tahap logik yang tinggi pada output RAO-RA2 (ini sepadan dengan mematikan semua bit penunjuk HG1), dan pada output RA4 - voltan adalah log 0. Bit RB5, RB6 dikonfigurasikan semula untuk input, dan perintang "pull-up" dalaman yang disambungkan ke bas kuasa +5 V disambungkan kepada mereka. Oleh itu , apabila anda menekan butang SB1 atau SB2, paras voltan logik tinggi pada RB5, RB6 digantikan dengan yang rendah, yang dipantau oleh MK. Elemen penunjuk LED yang disambungkan kepada nyahcas ini tidak mempunyai kesan yang ketara ke atas keadaan input MK yang ditunjukkan, kerana arus dalam arah songsang melaluinya boleh diabaikan. Memastikan butang ditekan tidak menjejaskan operasi penunjuk semasa tempoh memaparkan maklumat, kerana arus antara output RA4 dan RB5, RB6 melalui butang SB1, SB2 dihadkan oleh perintang R4, R5.

Peranti ini dikuasakan daripada voltan sesalur AC 220 V melalui kapasitor balast C3. Terima kasih kepada jambatan diod VD1, kedua-dua separuh gelombang voltan utama melalui diod zener VD2. Akibatnya, riak voltan pada kapasitor C5 dikurangkan dengan ketara dan menjadi mungkin untuk mengurangkan kapasitansi kapasitor C3, di mana arus maksimum yang dibekalkan oleh sumber kuasa kepada beban bergantung.

Litar pemasaan R1C4R2 membentuk jeda sebelum memulakan MC, yang diperlukan supaya selepas peranti dihidupkan dalam rangkaian, voltan pada kapasitor C5, C6 mempunyai masa untuk meningkat ke tahap yang memastikan operasi normal MC .

Apabila isyarat bunyi dihidupkan, apabila lata pada transistor VT1 dengan pemancar bunyi HA1 yang disambungkan ke litar pengumpulnya mula beroperasi, arus yang digunakan oleh peranti meningkat dengan ketara, oleh itu program MK menyediakan untuk mematikan penunjuk untuk tempoh isyarat. Lata ini dikuasakan oleh tenaga terkumpul dalam kapasitor C5, yang membawa kepada penurunan voltan yang besar merentasinya. Untuk mengekalkan voltan bekalan yang stabil kepada MK dan penderia suhu, penstabil voltan bersepadu DA1 dan kapasitor oksida C6 berkapasiti tinggi dimasukkan ke dalam peranti. Jika penggera bunyi tidak diperlukan, litar mikro DA1 dan kapasitor C5 boleh dihapuskan, tetapi dalam kes ini D815E (VD2) mesti diganti dengan diod zener D815A dengan voltan penstabilan 5,6 V.

Kod "perisian tegar" ROM MK untuk termometer dengan fungsi pemasa ditunjukkan dalam Jadual. satu.

(klik untuk memperbesar)

Apabila anda menekan butang SB1, bunyi bip pendek berbunyi dan penunjuk menunjukkan nilai masa yang tinggal sebelum isyarat bip atau 0 (dalam digit paling tidak bererti) jika masa belum ditetapkan dalam pemasa. Kelewatan masa yang diperlukan (dalam 1 ... 99 min; masuk dengan menekan butang SB2 (tanpa melepaskan SB1). Dalam kes ini, bacaan penunjuk mula meningkat secara automatik pada frekuensi 2 Hz. Apabila nilai yang dikehendaki dicapai, butang dilepaskan. Bacaan suhu kembali selepas 1 s selepas melepaskan butang SB1. Pada penghujung masa yang ditentukan, peranti mengeluarkan isyarat bunyi terputus-putus dengan frekuensi 10 Hz selama 1500 s.

Dalam jadual Rajah 2 menunjukkan kod "perisian tegar" MK, yang memberikan peranti yang diterangkan dengan fungsi mengawal termostat yang mengekalkan suhu tertentu dalam persekitaran terkawal dengan ketepatan ±1 °C.

(klik untuk memperbesar)

Melihat dan menetapkan suhu (dalam julat -54...+124 °C) dijalankan, seperti dalam kes sebelumnya, menggunakan butang SB1 dan SB2. Nilai suhu yang ditetapkan disimpan dalam memori data tidak meruap MK dan dimuatkan daripadanya setiap kali peranti disambungkan ke rangkaian.

Apabila peranti beroperasi dengan termostat, isyarat untuk mengawal pemanas atau pemampat peti sejuk dikeluarkan daripada output RA3, dan bukannya lata, geganti optosimistor dipasang pada transistor VT1, yang mengawal kuasa penggerak atau penyentuh. , yang, seterusnya, menyambungkan pemanas atau pemampat ke sesalur kuasa. Gambar rajah versi yang mungkin bagi geganti tersebut ditunjukkan dalam Rajah. 2.

Termometer dengan pemasa atau fungsi kawalan termostat

Diberi dalam jadual. 2 "firmware" MK direka untuk mengawal elemen pemanasan. Contohnya, jika suhu yang ditetapkan dalam termostat ialah +30 °C, maka isyarat log akan muncul pada output RA3 MK. 1 (sepadan dengan menghidupkan pemanas) apabila suhu persekitaran terkawal turun di bawah +29 °C, tetapi sebaik sahaja suhu meningkat kepada +31 °C, pemanas akan dimatikan. Oleh itu, histerisis antara menghidupkan dan mematikan pemanas ialah 2 °C. Bait bergaris pertama (02) dalam jadual adalah "bertanggungjawab" untuk nilainya. 2: jika ia digantikan dengan "01", histerisis akan berkurangan kepada 1 °C, dan jika ia digantikan dengan "03", ia akan meningkat kepada 3 °C, dsb. Semakin rendah histerisis, semakin tepat set suhu akan dikekalkan dalam persekitaran terkawal, tetapi lebih kerap kitaran hidup-mati penggerak akan diulang, dan sebaliknya.

Apabila mengawal pemampat peti sejuk, isyarat adalah log. 1 pada output RA3, yang menghidupkan sistem penyejukan, akan muncul jika suhu melebihi had yang ditentukan dan berubah kepada tahap log. 0 sebaik sahaja suhu jatuh di bawah had yang ditentukan, sekali lagi mengambil kira histerisis yang ditentukan oleh nilai bait bergaris pertama dalam jadual. 2. Untuk melaksanakan mod pengendalian ini, bait ke-2, ke-3 dan ke-4 jadual yang bergaris bawah mesti diganti dengan "19", "15" dan "11" masing-masing

Teks sumber program

Apabila memprogramkan MK, anda mesti menentukan: jenis penjana - pemasa HS, WDT dan PWRT - didayakan.

Semua bahagian termometer dipasang pada papan litar bercetak yang diperbuat daripada gentian kaca kerajang dua muka (Gamb. 3).

Termometer dengan pemasa atau fungsi kawalan termostat

Papan ini direka untuk pemasangan perintang MLT, kapasitor KD (C1, C2), K73-17V dengan voltan undian 400 V (C3), KM (C7) dan K50-35 (lain-lain). Untuk mengurangkan dimensi peranti, bahagian dipasang pada kedua-dua belah papan (di mana kedudukan kedudukannya ditunjukkan). Pelompat wayar dipateri ke dalam lubang pad kenalan, ditandakan dalam lukisan dengan titik berdekatan, semasa pemasangan (fungsinya juga dilakukan oleh output kapasitor C7). Penunjuk LED tiga digit HG1 dipasang daripada tiga LSD3212-20 satu digit (warna hijau) dan boleh digantikan oleh mana-mana yang lain dengan penggunaan semasa tidak lebih daripada 20 mA setiap elemen (segmen). Sebelum pemasangan dipasang, petunjuk 12 penunjuk dipotong di sekitar perumahan.

Kita boleh menggantikan penstabil bersepadu 78L05 (DA1) dengan mana-mana penstabil lain dengan voltan penstabilan +5 V. Pemancar kapsul bunyi HA1 ialah mana-mana penstabil bersaiz kecil dengan rintangan penggulungan 8...25 Ohm (pengarang menggunakan pemancar elektromagnet NS0903A).

Jika anda berhasrat untuk menggunakan termometer dalam keadaan iklim yang teruk, kapasitor oksida C5 dan C6 hendaklah dipilih dengan julat suhu lanjutan (ditandakan pada kes “+105 ° C” atau lebih tinggi), dan PIC16F84A MK hendaklah daripada E/ Versi P, menunjukkan bahawa cip ini boleh berfungsi pada suhu dari -40 hingga +125 °C. Dalam kes ini, papan termometer yang dipasang diletakkan di dalam bekas plastik tertutup dan diisi dengan pengedap (contohnya, resin epoksi). Lubang untuk butang dimeterai di bahagian dalam dengan sekeping getah nipis, selepas itu bulatan plastik dengan diameter lebih kecil sedikit daripada diameter lubang dalam kes itu dilekatkan pada kedua-dua belah membran getah yang terhasil, di atas butang SB1 dan SB2. Ini memastikan pengasingan lengkap elemen peranti daripada persekitaran luaran. Apabila menggunakan peranti dalam keadaan biasa, pengedap tidak perlu dilakukan.

Adalah mustahil untuk meletakkan sensor suhu di dalam bekas termometer, kerana ini akan membawa kepada peningkatan dalam ralat pengukuran (disebabkan oleh pemanasan unsur) dan inersia bacaan termometer apabila suhu ambien berubah. Satu penyelesaian reka bentuk ialah meletakkan cip sensor di dalam ampul ubat kaca bersaiz sesuai. Titik keluar kabel fleksibel dari ampul dan dari bekas termometer diisi dengan teliti dengan pengedap. Panjang kabel tiga teras boleh dari beberapa sentimeter hingga berpuluh-puluh meter.

Dipasang dari bahagian yang boleh diservis dan tanpa ralat pemasangan, peranti tidak perlu dilaraskan.

Pengarang: S.Koryakov, Shakhty, wilayah Rostov

Lihat artikel lain bahagian Pengawal selia kuasa, termometer, penstabil haba.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan 15.04.2024

Dalam dunia teknologi moden di mana jarak menjadi semakin biasa, mengekalkan hubungan dan rasa dekat adalah penting. Perkembangan terkini dalam kulit tiruan oleh saintis Jerman dari Universiti Saarland mewakili era baharu dalam interaksi maya. Penyelidik Jerman dari Universiti Saarland telah membangunkan filem ultra nipis yang boleh menghantar sensasi sentuhan dari jauh. Teknologi canggih ini menyediakan peluang baharu untuk komunikasi maya, terutamanya bagi mereka yang mendapati diri mereka jauh daripada orang tersayang. Filem ultra-nipis yang dibangunkan oleh penyelidik, hanya 50 mikrometer tebal, boleh disepadukan ke dalam tekstil dan dipakai seperti kulit kedua. Filem ini bertindak sebagai penderia yang mengenali isyarat sentuhan daripada ibu atau ayah, dan sebagai penggerak yang menghantar pergerakan ini kepada bayi. Ibu bapa yang menyentuh fabrik mengaktifkan penderia yang bertindak balas terhadap tekanan dan mengubah bentuk filem ultra-nipis. ini ...>>

Petgugu Global kotoran kucing 15.04.2024

Menjaga haiwan peliharaan selalunya boleh menjadi satu cabaran, terutamanya dalam hal menjaga kebersihan rumah anda. Penyelesaian menarik baharu daripada pemula Global Petgugu telah dipersembahkan, yang akan menjadikan kehidupan lebih mudah bagi pemilik kucing dan membantu mereka memastikan rumah mereka bersih dan kemas dengan sempurna. Startup Petgugu Global telah melancarkan tandas kucing unik yang boleh menyiram najis secara automatik, memastikan rumah anda bersih dan segar. Peranti inovatif ini dilengkapi dengan pelbagai sensor pintar yang memantau aktiviti tandas haiwan kesayangan anda dan diaktifkan untuk membersihkan secara automatik selepas digunakan. Peranti ini bersambung ke sistem pembetung dan memastikan penyingkiran sisa yang cekap tanpa memerlukan campur tangan daripada pemilik. Selain itu, tandas mempunyai kapasiti storan boleh siram yang besar, menjadikannya sesuai untuk isi rumah berbilang kucing. Mangkuk sampah kucing Petgugu direka bentuk untuk digunakan dengan sampah larut air dan menawarkan pelbagai jenis tambahan ...>>

Daya tarikan lelaki penyayang 14.04.2024

Stereotaip bahawa wanita lebih suka "budak jahat" telah lama tersebar luas. Walau bagaimanapun, penyelidikan baru-baru ini yang dijalankan oleh saintis British dari Universiti Monash menawarkan perspektif baru mengenai isu ini. Mereka melihat bagaimana wanita bertindak balas terhadap tanggungjawab emosi lelaki dan kesanggupan untuk membantu orang lain. Penemuan kajian itu boleh mengubah pemahaman kita tentang perkara yang menjadikan lelaki menarik kepada wanita. Kajian yang dijalankan oleh saintis dari Universiti Monash membawa kepada penemuan baharu tentang daya tarikan lelaki kepada wanita. Dalam eksperimen itu, wanita ditunjukkan gambar lelaki dengan cerita ringkas tentang tingkah laku mereka dalam pelbagai situasi, termasuk reaksi mereka terhadap pertemuan dengan gelandangan. Sebahagian daripada lelaki itu tidak mengendahkan gelandangan itu, manakala yang lain membantunya, seperti membelikan dia makanan. Kajian mendapati lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan lebih menarik perhatian wanita berbanding lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan. ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Peranti Sifar Kotak TV Android Z6C 02.01.2014

Syarikat Zero Devices telah bersedia untuk mengeluarkan kotak set-top baharu Z6C pada sistem pengendalian Android, yang membolehkan anda menukar TV biasa menjadi panel "pintar" dengan akses Internet.

Peranti ini menggunakan pemproses Rockchip RK3188 dengan empat teras berdasarkan seni bina ARM Cortex-A9 dan pengawal grafik bersepadu. Jumlah RAM ialah 2 GB; Untuk penyimpanan data, terdapat modul denyar terbina dalam dengan kapasiti 8 GB, boleh dikembangkan dengan kad microSD boleh tanggal.

Awalan ini dikurniakan dengan tiga port USB dan penyambung microUSB. Ini membolehkan anda menyambungkan peranti storan luaran, serta pelbagai peranti - katakan, papan kekunci dan tetikus berwayar.

Zero Devices Z6C boleh disambungkan ke Internet melalui rangkaian Ethernet atau sambungan Wi-Fi wayarles (standard 802.11n disokong). Terdapat pengawal Bluetooth 4.0 dan port inframerah untuk alat kawalan jauh. Di samping itu, HDMI, SPDIF dan bicu fon kepala disebut.

Sistem pengendalian Android 4.4.2 KitKat terbaharu akan dipasang pada mulanya pada kotak atas set. Pakej ini termasuk pengawal permainan.

Berita menarik lain:

▪ Pengaruh suhu pada proses fizikal

▪ Pembohongan mengubah otak

▪ Obesiti menular

▪ iPhone seterusnya akan mendapat perubahan terbesar

▪ Robot Honda Asimo

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Interkom. Pemilihan artikel

▪ pasal Penyair, jangan hargai cinta rakyat. Ungkapan popular

▪ artikel Kereta manakah yang dibangunkan oleh sekumpulan 16 orang jurutera, hanya dua daripadanya mempunyai lesen memandu? Jawapan terperinci

▪ artikel Juniper merah. Legenda, penanaman, kaedah aplikasi