Ψηφιακό κύκλωμα ελεγκτή θερμοκρασίας είναι ένας ακριβής ελεγκτής θερμοκρασίας σε ιατρικές, βιομηχανικές και οικιακές εφαρμογές. Αυτό το σύστημα είναι καλύτερο από το αναλογικό / θερμοστάτη, το οποίο έχει χαμηλή ακρίβεια. Για παράδειγμα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο της θερμοκρασίας ενός επωαστήρα όπου η διατήρηση μιας ακριβούς θερμοκρασίας είναι πολύ σημαντική.

Ψηφιακό σύστημα ελέγχου θερμοκρασίας

Περιγραφή διαγράμματος μπλοκ ψηφιακού ελεγκτή θερμοκρασίας

Αυτό το προτεινόμενο σύστημα ψηφιακού ελεγκτή θερμοκρασίας παρέχει τις πληροφορίες θερμοκρασίας σε μια οθόνη και, όταν η θερμοκρασία υπερβαίνει το καθορισμένο σημείο, τότε το φορτίο (δηλαδή θερμαντήρας) απενεργοποιείται. Σε αυτό το έργο, ένας λαμπτήρας παρέχεται ως φορτίο για σκοπούς επίδειξης. Το διάγραμμα μπλοκ του ψηφιακού συστήματος ελέγχου θερμοκρασίας δίνεται παρακάτω.

Διάγραμμα μπλοκ ψηφιακού ελεγκτή θερμοκρασίας

Το προτεινόμενο σύστημα ψηφιακού ελεγκτή θερμοκρασίας χρησιμοποιεί έναν μικροελεγκτή οικογένειας 8051, ο οποίος είναι ο πυρήνας της εφαρμογής. Η μονάδα οθόνης αποτελείται από τέσσερις οθόνη επτά τμημάτων , Αισθητήρας θερμοκρασίας και συνδέονται με τον Μικροελεγκτή.

Ο ψηφιακός αισθητήρας θερμοκρασίας διασυνδέθηκε με τον Μικροελεγκτή για την ανίχνευση των συνθηκών θερμοκρασίας. Αυτό το σύστημα παρέχει επίσης τέσσερις διακόπτες μπουτόν για την προσαρμογή των ρυθμίσεων θερμοκρασίας.

Στη συνέχεια, ο Μικροελεγκτής ελέγχει συνεχώς τις πληροφορίες θερμοκρασίας μέσω ενός ψηφιακού αισθητήρα θερμοκρασίας και εμφανίζει πάνω από τη μονάδα οθόνης 7 τμημάτων και σβήνει αυτόματα τη λάμπα, όταν η αντίστοιχη θερμοκρασία υπερβαίνει το καθορισμένο σημείο.

Απαιτήσεις υλικού

Μετασχηματιστής (230 - 12 v ac)
Ρυθμιστής τάσης (LM 7805)
Ανορθωτής
Φίλτρο
Μικροελεγκτής (at89s52 / at89c51)
DS1621 Αισθητήρας θερμοκρασίας
Πιέστε τα κουμπιά
Οθόνη 7 τμημάτων
BC547
Αντιστάσεις
Πυκνωτές
1Ν4007
Αναμετάδοση

Μικροελεγκτής (AT89S52)

Το Atmel AT89S52 είναι ένας ισχυρός μικροελεγκτής με βάση το 8051, ο οποίος παρέχει μια εξαιρετικά ευέλικτη και οικονομικά αποδοτική λύση σε πολλές ενσωματωμένες εφαρμογές ελέγχου.

Το AT89S52 παρέχει τα ακόλουθα τυπικά χαρακτηριστικά:

8K byte Flash
256 byte μνήμης RAM
32 I/O lines
Χρονόμετρο φύλαξης
Δύο δείκτες δεδομένων
Τρεις 16-bit χρονομετρητές / μετρητές
Μια αρχιτεκτονική διακοπής δύο επιπέδων έξι διανυσμάτων
Μια πλήρης διπλή σειριακή θύρα
Ταλαντωτής on-chip και κύκλωμα ρολογιού

Το διάγραμμα ακίδων δίνεται παρακάτω.

8051 Μικροελεγκτής

Αισθητήρας θερμοκρασίας - DS1621

Ένας αισθητήρας είναι μια συσκευή που λαμβάνει και αποκρίνεται σε ένα σήμα ή ερέθισμα. Ένας αισθητήρας μπορεί να μετατρέψει το λαμβανόμενο σήμα μόνο σε ηλεκτρική μορφή.

ο Αισθητήρας θερμοκρασίας - DS 1621 παρέχει τα ακόλουθα τυπικά χαρακτηριστικά:

Οι μετρήσεις δεν απαιτούν εξωτερικά εξαρτήματα
Μετρά τις θερμοκρασίες από -55 ° C έως + 125 ° C σε βήματα 0,5 ° C (67 ° F έως 257 ° F σε βήματα 0,9 ° F)
Η θερμοκρασία διαβάζεται ως τιμή 9 bit (μεταφορά 2 byte)
Ευρεία γκάμα τροφοδοσίας (2,7V έως 5,5V)
Μετατρέπει τη θερμοκρασία σε ψηφιακή λέξη σε λιγότερο από 1 δευτερόλεπτο
Οι θερμοστατικές ρυθμίσεις είναι καθορισμένες από το χρήστη και μη πτητικές
Τα δεδομένα διαβάζονται από / γράφονται μέσω σειριακής διεπαφής 2 καλωδίων (ανοιχτές γραμμές εξόδου / εξόδου)
Οι εφαρμογές περιλαμβάνουν θερμοστατικούς ελέγχους, βιομηχανικά συστήματα, καταναλωτικά προϊόντα, θερμόμετρα ή οποιοδήποτε θερμικό ευαίσθητο σύστημα
Είναι ένα πακέτο 8 ακίδων DIP ή SO

Περιγραφή καρφίτσας

Περιγραφή καρφιτσών DS1621

“διάγραμμα πυρηνικού σταθμού ηλεκτροπαραγωγής ”

SDA - Είσοδος / έξοδος σειριακών δεδομένων 2 καλωδίων
SCL - 2-Wire Serial Clock
GND - Έδαφος
TOUT - Σήμα εξόδου θερμοστάτη
A0 - Εισαγωγή διεύθυνσης τσιπ
A1 - Εισαγωγή διεύθυνσης τσιπ
A2 - Εισαγωγή διεύθυνσης τσιπ
VDD - Τάση τροφοδοσίας

Ένα λειτουργικό διάγραμμα του DS1621 φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.

DS1621 Διάγραμμα λειτουργικού μπλοκ

Το DS1621 παρέχει ενδείξεις θερμοκρασίας 9-bit, οι οποίες υποδεικνύουν τη θερμοκρασία της συσκευής. Το σήμα εξόδου θερμοστάτη (TOUT) είναι ενεργό όταν η θερμοκρασία της συσκευής υπερβαίνει τη καθορισμένη από τον χρήστη θερμοκρασία (TH).

Η έξοδος παραμένει ενεργή έως ότου η θερμοκρασία πέσει κάτω από μια καθορισμένη από τον χρήστη θερμοκρασία TL, επιτρέποντας οποιαδήποτε υστέρηση απαραίτητη. Οι ρυθμίσεις θερμοκρασίας που καθορίζονται από τον χρήστη αποθηκεύονται σε μη πτητική μνήμη, ώστε τα μέρη να μπορούν να προγραμματιστούν πριν από την εισαγωγή σε ένα σύστημα.

Οι ρυθμίσεις θερμοκρασίας και οι μετρήσεις θερμοκρασίας κοινοποιούνται στο / από το DS1621 από το Μικροελεγκτής μέσω απλής σειριακής διεπαφής 2 καλωδίων (I2C) .

Μέτρηση θερμοκρασίας

Το DS1621 μετρά τη θερμοκρασία χρησιμοποιώντας έναν αισθητήρα θερμοκρασίας με βάση το διάκενο ζώνης. Ένα δέλτα-σίγμα αναλογικός σε ψηφιακός μετατροπέας (ADC) μετατρέπει τη μετρούμενη θερμοκρασία σε ψηφιακή τιμή που βαθμονομείται σε ° C ή ° F.

Η ανάγνωση θερμοκρασίας παρέχεται σε ένδειξη συμπληρώματος 9-bit, δύο με την έκδοση της εντολής READ TEMPERATURE. Τα δεδομένα μεταδίδονται μέσω της σειριακής διασύνδεσης 2 καλωδίων - MSB πρώτα ( Διεπαφή σειριακής επικοινωνίας I2C ).

“τι είναι πυκνωτής φιλμ ”

Βασική οθόνη επτά τμημάτων

Αυτή η έκδοση είναι μια κοινή έκδοση ανόδου. Αυτό σημαίνει ότι το θετικό σκέλος κάθε LED είναι συνδεδεμένο σε ένα κοινό σημείο που είναι ο πείρος 3, Vcc σε αυτήν την περίπτωση. Καθε Δίοδος εκπομπής φωτός έχει αρνητικό πόδι που είναι συνδεδεμένο σε έναν από τους ακροδέκτες της συσκευής.

Οθόνη LED 7 τμημάτων

Για να λειτουργήσει πρέπει να συνδέσετε τον ακροδέκτη 3 έως 5 βολτ. Στη συνέχεια, για να φωτίσετε κάθε τμήμα, συνδέστε τον πείρο γείωσης για αυτό που οδηγεί στη γείωση μέσω μιας αντίστασης. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί μέσω οποιουδήποτε ακροδέκτη θύρας μικροελεγκτή σε κατάσταση βύθισης για πρώην. PORT 0 in 8051 series Microcontroller.

Λογισμικό

Χρησιμοποιήσαμε τη γλώσσα «C» για να γράψουμε τον κωδικό εφαρμογής και μεταγλωττίσαμε χρησιμοποιώντας τον μεταγλωττιστή KEIL micro vision (IDE). Μετά την ολοκλήρωση της γραφής του λογισμικού, αυτός ο κώδικας θα μετατραπεί σε δεκαεξαδικό κώδικα για να οδηγήσει τον Μικροελεγκτή. Ο κωδικός hex που δημιουργείται καίγεται στον Μικροελεγκτή χρησιμοποιώντας έναν κατάλληλο προγραμματιστή.

Σχέσεις σχηματικού διαγράμματος ψηφιακού ελεγκτή θερμοκρασίας

Η τροφοδοσία 5v απαιτείται για τη λειτουργία του συστήματος, συνδεδεμένη με τον 40 ακροδέκτη του μικροελεγκτή & το GND είναι συνδεδεμένο με τα 20pin του. Ο πείρος 1.0 έως 1.3 της θύρας 1 συνδέεται με τα κουμπιά. Οι ακίδες 3,5 έως 3,7 του μικροελεγκτή συνδέονται σε 1, 2, 3 ακίδες αισθητήρα θερμοκρασίας DS1621 αντίστοιχα.

Σχηματικό διάγραμμα ψηφιακού ελεγκτή θερμοκρασίας

Η ακίδα 0,0 έως 0,6 της θύρας 0 του μικροελεγκτή συνδέεται σε οθόνη 7 τμημάτων. Οι ακίδες 2.0 έως 2.3 της θύρας 2 του μικροελεγκτή συνδέονται με τα τρανζίστορ BC547 της θύρας 2 του μικροελεγκτή συνδέονται με το τρανζίστορ BC547. Ο ακροδέκτης 2.4 συνδέεται με ένα άλλο τρανζίστορ BC547 που οδηγεί το ρελέ.

Εργαζόμενος

Το έργο χρησιμοποιεί έναν ψηφιακό αισθητήρα θερμοκρασίας DS1621 που συνδέεται με τον Μικροελεγκτή. Η επιφάνεια αυτού του IC 8 ακίδων ανιχνεύει τη θερμοκρασία περιβάλλοντος για την παροχή ψηφιακών δεδομένων σειριακά στον ακροδέκτη 1, η οποία εμφανίζεται από τον Μικροελεγκτή από 4 μονάδες Κοινή προβολή ανόδου 7 τμημάτων όλα παράλληλα συνδεδεμένα στη θύρα «0».

Τέσσερις διακόπτες μπουτόν συνδέονται στον Μικροελεγκτή με αντιστάσεις pull-up για να βοηθήσουν στον προγραμματισμό της ρυθμισμένης θερμοκρασίας όπως επιθυμείται. Η έξοδος από τον Μικροελεγκτή στον πείρο 25 οδηγεί ένα τρανζίστορ το οποίο με τη σειρά του οδηγεί ένα ρελέ που ενεργοποιεί ή απενεργοποιεί τη θερμάστρα για τη διατήρηση της θερμοκρασίας.

Το έργο, ωστόσο, χρησιμοποιεί μια λάμπα στη θέση του θερμαντήρα για λόγους επίδειξης. Η λυχνία θα είναι κανονικά αναμμένη για να σβήσει μόλις επιτευχθεί η καθορισμένη θερμοκρασία.

Εφαρμογές ψηφιακού ελεγκτή θερμοκρασίας

Τα παρακάτω είναι μερικά παραδείγματα εφαρμογών για τα οποία πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή.

Χρήση σε εξωτερικούς χώρους με πιθανή χημική μόλυνση ή ηλεκτρικές παρεμβολές
Συστήματα ελέγχου πυρηνικής ενέργειας, συστήματα καύσης, σιδηροδρομικά συστήματα, συστήματα αεροπορίας
Ιατρικός εξοπλισμός, μηχανήματα ψυχαγωγίας, οχήματα, εξοπλισμός ασφαλείας και εγκαταστάσεις που υπόκεινται σε ξεχωριστούς κανονισμούς της βιομηχανίας ή της κυβέρνησης
Συστήματα, μηχανήματα και εξοπλισμός που θα μπορούσαν να παρουσιάσουν κίνδυνο για τη ζωή ή την ιδιοκτησία

Έτσι, πρόκειται για ψηφιακό ελεγκτή θερμοκρασίας που χρησιμοποιεί μικροελεγκτή. Ελπίζουμε να έχετε καλύτερη κατανόηση αυτής της έννοιας.

Επιπλέον, τυχόν απορίες σχετικά με αυτήν την ιδέα ή έργα που βασίζονται σε μικροελεγκτές, παρακαλώ δώστε τα σχόλιά σας σχολιάζοντας την παρακάτω ενότητα σχολίων. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, ποια είναι η λειτουργία της οθόνης 7 τμημάτων;