Digital vezje regulatorja temperature je natančen regulator temperature v medicinski, industrijski in domači uporabi. Ta sistem je boljši od analognega / termostatskega sistema, ki ima slabo natančnost. Na primer, lahko se uporablja za nadzor temperature inkubatorja, kjer je zelo pomembno vzdrževanje natančne temperature.
Digitalni sistem za nadzor temperature
Blokovni diagram digitalnega regulatorja temperature Opis
Ta predlagani sistem digitalnega regulatorja temperature zagotavlja informacije o temperaturi na zaslonu in ko temperatura preseže nastavljeno točko, se obremenitev (tj. Grelec) izklopi. V tem projektu je za predstavitev namenjena svetilka kot tovor. Blokovni diagram digitalnega sistema za nadzor temperature je podan spodaj.
Blokovni diagram digitalnega regulatorja temperature
Predlagani sistem digitalnega regulatorja temperature uporablja mikrokrmilnik iz družine 8051, ki je bistvo aplikacije. Zaslonska enota je sestavljena iz štiri- sedemsegmentni zaslon , Senzor temperature in so povezani z mikrokrmilnikom.
Digitalni temperaturni senzor je povezan z mikrokrmilnikom za zaznavanje temperaturnih razmer. Ta sistem ima tudi štiri stikalna stikala za prilagajanje nastavitev temperature.
Nato mikrokrmilnik neprekinjeno poišče informacije o temperaturi skozi digitalni temperaturni senzor in prikaže na 7-segmentni prikazovalni enoti ter samodejno izklopi žarnico, ko ustrezna temperatura preseže nastavljeno točko.
Zahteve glede strojne opreme
- Transformator (230 - 12 v ac)
- Regulator napetosti (LM 7805)
- Usmernik
- Filter
- Mikrokrmilnik (at89s52 / at89c51)
- DS1621 Temperaturni senzor
- Tipke
- 7-segmentni zaslon
- BC547
- Upori
- Kondenzatorji
- 1N4007
- Rele
Mikrokrmilnik (AT89S52)
Atmel AT89S52 je zmogljiv mikrokrmilnik na osnovi 8051, ki ponuja zelo prilagodljivo in stroškovno učinkovito rešitev za številne vgrajene krmilne aplikacije.
AT89S52 ponuja naslednje standardne funkcije:
- 8K bajtov Flash
- 256 bajtov RAM-a
- 32 I / O vrstic
- Watchdog timer
- Dva kazalca podatkov
- Trije 16-bitni časovnik / števci
- Šestvektorska dvostopenjska prekinitvena arhitektura
- Polno duplex serijska vrata
- Oscilator na čipu in urno vezje
Spodnji diagram je podan spodaj.
8051 Mikrokrmilnik
Temperaturni senzor - DS1621
Senzor je naprava, ki sprejema signal in dražljaj in se nanj odziva. Senzor lahko pretvorjeni signal pretvori samo v električno obliko.
The Temperaturni senzor - DS 1621 ponuja naslednje standardne funkcije:
- Meritve ne zahtevajo zunanjih komponent
- Izmeri temperature od -55 ° C do + 125 ° C v korakih po 0,5 ° C (od 67 ° F do 257 ° F v korakih po 0,9 ° F)
- Temperatura se bere kot 9-bitna vrednost (2-bajtni prenos)
- Širok obseg napajanja (2,7 V do 5,5 V)
- Pretvori temperaturo v digitalno besedo v manj kot 1 sekundi
- Nastavitve termostata lahko določi uporabnik in so nenehne
- Podatki se berejo iz / zapisujejo prek dvožičnega zaporednega vmesnika (odprte odtočne I / O črte)
- Aplikacije vključujejo termostatske krmilnike, industrijske sisteme, potrošniške izdelke, termometre ali kateri koli toplotno občutljiv sistem
- Gre za 8-polni DIP ali SO paket
Opis pin
DS1621 Opis pin
- SDA - dvožični serijski vhod / izhod
- SCL - dvožična serijska ura
- GND - Tla
- TOUT - Izhodni signal termostata
- A0 - Vnos naslova čipa
- A1 - Vnos naslova čipa
- A2 - Vnos naslova čipa
- VDD - Napajalna napetost
Funkcijski diagram DS1621 je prikazan na spodnji sliki.
Diagramski blok DS1621
DS1621 zagotavlja 9-bitne odčitke temperature, ki kažejo temperaturo naprave. Izhodni signal termostata (TOUT) je aktiven, ko temperatura naprave preseže uporabniško določeno temperaturo (TH).
Izhod ostane aktiven, dokler temperatura ne pade pod uporabniško določeno temperaturo TL, kar omogoča potrebno histerezo. Uporabniško določene nastavitve temperature se shranijo v trajni pomnilnik, zato so lahko deli programirani pred vstavitvijo v sistem.
Nastavitve temperature in odčitki temperature se sporočijo na / iz DS1621 iz naprave Mikrokrmilnik prek enostavnega dvožičnega (I2C) serijskega vmesnika .
Merjenje temperature
DS1621 meri temperaturo s temperaturnim senzorjem, ki temelji na pasovni reži. Delta-sigma analogno-digitalni pretvornik (ADC) pretvori izmerjeno temperaturo v digitalno vrednost, ki je umerjena v ° C ali ° F.
Odčitavanje temperature je na voljo v 9-bitnem odčitavanju dveh komplementov z izdajo ukaza READ TEMPERATURE. Podatki se prenašajo prek dvožičnega zaporednega vmesnika - najprej MSB ( Vmesnik za serijsko komunikacijo I2C ).
Osnovni prikaz sedmih segmentov
Ta različica je običajna anodna različica. To pomeni, da je pozitivni krak vsake LED povezan s skupno točko, ki je v tem primeru pin 3, Vcc. Vsak Svetleča dioda ima negativno nogo, ki je priključena na enega od zatičev naprave.
7-segmentni LED zaslon
Če želite delati, morate priključiti zatič 3 do 5 voltov. Nato za osvetlitev vsakega segmenta priključite ozemljitveni zatič, ki je vodil na tla, skozi upor. Uporabite ga lahko tudi prek katerega koli priključka mikrokrmilnika v načinu potapljanja, npr. PORT 0 v mikrokrmilniku serije 8051.
Programska oprema
Za pisanje kode aplikacije smo uporabili jezik 'C' in ga prevedli s pomočjo prevajalnika KEIL micro vision (IDE). Po zaključku pisanja programske opreme bo ta koda pretvorjena v šestnajstiško kodo, da bo poganjala mikrokrmilnik. Ustvarjena šestnajstiška koda se zažge v mikrokrmilnik z ustreznim programerjem.
Shematski diagram Povezave digitalnega regulatorja temperature
Za delovanje sistema je potrebno napajanje 5v, priključeno na 40-polni mikrokrmilnik, GND pa na njegov 20-pinski. Pin 1.0 do 1.3 na vratih 1 je povezan s tipkami. Zatiči 3,5 do 3,7 mikrokrmilnika so priključeni na 1, 2, 3 zatiča temperaturnega senzorja DS1621.
Shematski diagram digitalnega regulatorja temperature
Zatič od 0,0 do 0,6 na vratih 0 mikrokrmilnika je povezan s 7-segmentnim zaslonom. Pin 2.0 do 2.3 priključka 2 mikrokrmilnika je povezan s tranzistorji BC547, priključek 2 mikrokrmilnika pa je povezan s tranzistorjem BC547. Pin 2.4 je povezan z drugim tranzistorjem BC547, ki poganja rele.
Delo
Projekt uporablja digitalni temperaturni senzor DS1621, ki je povezan z mikrokrmilnikom. Površina te 8-polne IC zaznava temperaturo okolja, da serijsko oddaja digitalne podatke na nožici 1, ki jo iz mikrokrmilnika prikažejo 4 enote 7-segmentni skupni anodni zaslon vsi vzporedno povezani z vrati „0“.
Štiri stikalna stikala so povezani z mikrokrmilnikom z vlečnimi upori, da pomagajo nastaviti želeno temperaturo. Izhod iz mikrokrmilnika na zatiču 25 poganja tranzistor, ta pa poganja rele, ki vklopi ali izklopi grelec za vzdrževanje temperature.
Projekt pa namesto grelnika za predstavitvene namene uporablja svetilko. Ko dosežete nastavljeno temperaturo, bo lučka običajno vklopljena, da se izklopi.
Uporaba digitalnega regulatorja temperature
Sledi nekaj primerov aplikacij, ki jim je treba posvetiti posebno pozornost.
- Uporabe na prostem, ki vključujejo potencialno kemično kontaminacijo ali električne motnje
- Sistemi za nadzor jedrske energije, zgorevalni sistemi, železniški sistemi, letalski sistemi
- Za medicinsko opremo, zabaviščne stroje, vozila, varnostno opremo in naprave veljajo ločeni industrijski ali vladni predpisi
- Sistemi, stroji in oprema, ki bi lahko ogrozili življenje ali lastnino
Gre torej za digitalni regulator temperature z mikrokrmilnikom. Upamo, da ste bolje razumeli ta koncept.
Poleg tega, če imate kakršna koli vprašanja v zvezi s tem konceptom ali projekti, ki temeljijo na mikrokrmilniku, prosimo, dajte svoje povratne informacije s komentarjem v spodnjem oddelku za komentarje. Tukaj je vprašanje za vas, kakšna je funkcija 7-segmentnega zaslona?
