Η θερμοκρασία είναι η πιο συχνά μετρούμενη περιβαλλοντική ποσότητα και πολλά βιολογικά, χημικά, φυσικά, μηχανικά και ηλεκτρονικά συστήματα επηρεάζονται από τη θερμοκρασία. Ορισμένες διαδικασίες λειτουργούν καλά μόνο σε ένα στενό εύρος θερμοκρασιών. Επομένως, πρέπει να ληφθεί κατάλληλη μέριμνα για την παρακολούθηση και την προστασία του συστήματος.
Όταν ξεπεραστούν τα όρια θερμοκρασίας, τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα και τα κιβώτια ενδέχεται να υποστούν βλάβη λόγω έκθεσης σε υψηλές θερμοκρασίες. Η ανίχνευση θερμοκρασίας συμβάλλει στην ενίσχυση της σταθερότητας του κυκλώματος. Με την ανίχνευση της θερμοκρασίας μέσα στον εξοπλισμό, μπορούν να ανιχνευθούν υψηλά επίπεδα θερμοκρασίας και να ληφθούν μέτρα για τη μείωση της θερμοκρασίας του συστήματος ή ακόμη και το κλείσιμο του συστήματος για την αποφυγή καταστροφών.
Ορισμένες από τις εφαρμογές ελέγχου θερμοκρασίας είναι Πρακτικές ΕΛΕΓΚΤΗΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ Τα διαγράμματα κυκλώματος συναγερμού και ασύρματου δικτύου θερμοκρασίας συζητούνται παρακάτω.
Πρακτικός ελεγκτής θερμοκρασίας
Αυτός ο τύπος ελεγκτών χρησιμοποιείται σε βιομηχανικές εφαρμογές για τον έλεγχο της θερμοκρασίας των συσκευών. Εμφανίζει επίσης τη θερμοκρασία σε 1 οθόνες LCD που κυμαίνονται από –55 ° C έως + 125 ° C. Στην καρδιά του κυκλώματος βρίσκεται ο μικροελεγκτής της οικογένειας 8051 που ελέγχει όλες τις λειτουργίες του. Το IC DS1621 χρησιμοποιείται ως αισθητήρας θερμοκρασίας.
Το DS1621is δίνει τις ενδείξεις 9-bit για να δείξει τη θερμοκρασία. Οι ρυθμίσεις θερμοκρασίας που καθορίζονται από τον χρήστη αποθηκεύονται σε μη πτητική μνήμη EEPROM έως 8051 μικροελεγκτή σειράς. Οι μέγιστες και ελάχιστες ρυθμίσεις θερμοκρασίας εισάγονται στο MC μέσω ενός συνόλου διακοπτών που είναι αποθηκευμένοι στο EEPROM -24C02. Η μέγιστη και ελάχιστη ρύθμιση προορίζονται για να επιτρέπεται οποιαδήποτε απαραίτητη υστέρηση. Το κουμπί ρύθμισης χρησιμοποιείται πρώτα και στη συνέχεια η ρύθμιση θερμοκρασίας από το INC και μετά το κουμπί enter. Ομοίως για το κουμπί DEC. Ένα ρελέ οδηγείται από το MC μέσω ενός προγράμματος οδήγησης τρανζίστορ. Η επαφή του ρελέ χρησιμοποιείται για το φορτίο, που εμφανίζεται ως λαμπτήρας στο κύκλωμα. Για φορτίο θερμαντήρα υψηλής ισχύος μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας επαφέας, το πηνίο του οποίου λειτουργεί από τις επαφές ρελέ στη θέση του λαμπτήρα όπως φαίνεται.
Η τυπική παροχή ισχύος 12 volt DC και 5 volt μέσω ενός ρυθμιστή κατασκευάζεται από έναν μετασχηματιστή κατεβάσματος μαζί με έναν ανορθωτή γέφυρας και έναν πυκνωτή φίλτρου.
Τα χαρακτηριστικά του IC DS1621 είναι:
- Οι μετρήσεις θερμοκρασίας δεν απαιτούν εξωτερικά εξαρτήματα
- Μετρά τις θερμοκρασίες από -55 ° C έως + 125 ° C σε βήματα 0,5 ° C. Το ισοδύναμο Fahrenheit είναι -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 τον 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
- Συσκευασία 8 ακίδων DIP ή SO (150mil και 208mil)
Ασύρματο συναγερμό υπερθέρμανσης
Το κύκλωμα χρησιμοποιεί ένα ανάλογο αισθητήρας θερμοκρασίας Το LM35 συνδέεται σωστά με έναν συγκριτή LM 324 του οποίου η έξοδος τροφοδοτείται σε έναν κωδικοποιητή εισόδου 4 bit IC HT 12E. Το όριο επιλέγεται με τη βοήθεια μιας προεπιλογής 10K που βαθμονομείται γύρω από την περιστροφή 270 μοιρών. Ο κωδικοποιητής IC μετατρέπει αυτό σε παράλληλα δεδομένα σε σειριακό που δίνεται σε μια μονάδα πομπού για μετάδοση.
Η μονάδα RF, όπως υποδηλώνει το όνομα, λειτουργεί στο Radio Frequency. Το αντίστοιχο εύρος συχνοτήτων κυμαίνεται μεταξύ 30 kHz και 300 GHz. Σε αυτό το σύστημα RF, τα ψηφιακά δεδομένα παρουσιάζονται ως παραλλαγές στο πλάτος του κύματος φορέα. Αυτό το είδος διαμόρφωσης είναι γνωστό ως Amplitude Shift Keying (ASK).
Η μετάδοση μέσω RF είναι καλύτερη από την υπέρυθρη (υπέρυθρη) για πολλούς λόγους. Πρώτον, τα σήματα μέσω RF μπορούν να ταξιδεύουν σε μεγαλύτερες αποστάσεις, καθιστώντας το κατάλληλο για εφαρμογές μεγάλης εμβέλειας. Επίσης, ενώ το IR λειτουργεί ως επί το πλείστον σε λειτουργία οπτικής όρασης, τα σήματα RF μπορούν να ταξιδεύουν ακόμη και όταν υπάρχει εμπόδιο μεταξύ πομπού και δέκτη. Στη συνέχεια, η μετάδοση RF είναι πιο ισχυρή και αξιόπιστη από τη μετάδοση IR. Η επικοινωνία RF χρησιμοποιεί μια συγκεκριμένη συχνότητα σε αντίθεση με τα σήματα IR που επηρεάζονται από άλλες πηγές εκπομπής IR.
Το ζεύγος πομπού / δέκτη (Tx / Rx) λειτουργεί με συχνότητα 434 MHz. Ένας πομπός RF λαμβάνει σειριακά δεδομένα και τα μεταδίδει ασύρματα μέσω RF μέσω της κεραίας που είναι συνδεδεμένη στο pin4. Η μετάδοση πραγματοποιείται με ρυθμό 1Kbps - 10Kbps. Τα μεταδιδόμενα δεδομένα λαμβάνονται από δέκτη RF που λειτουργεί στην ίδια συχνότητα με εκείνη του πομπού.
Το άκρο του δέκτη λαμβάνει αυτά τα σειριακά δεδομένα και στη συνέχεια τροφοδοτεί σε έναν αποκωδικοποιητή IC HT12D για να παράγει 4bit παράλληλα δεδομένα τα οποία δίδονται σε έναν μετατροπέα CD7404 για να οδηγήσει ένα τρανζίστορ Q1 ώστε να ενεργοποιήσει οποιοδήποτε φορτίο για προειδοποιητικούς σκοπούς. Τόσο ο πομπός όσο και ο δέκτης τροφοδοτούνται από μπαταρίες με διόδους αντίστροφης προστασίας και επίσης για να πάρουν περίπου 5 βολτ από τη μπαταρία 6 βολτ που χρησιμοποιείται.
Το HT12D είναι ένα 212σειριακός αποκωδικοποιητής IC (Integrated Circuit) για εφαρμογές τηλεχειριστηρίου που κατασκευάζονται από την Holtek. Χρησιμοποιείται συνήθως για ασύρματες εφαρμογές ραδιοσυχνοτήτων (RF). Χρησιμοποιώντας τον ζευγαρωμένο κωδικοποιητή HT12E και τον αποκωδικοποιητή HT12D μπορούμε να μεταδώσουμε σειριακά 12 bit παράλληλων δεδομένων. Το HT12D μετατρέπει απλώς σειριακά δεδομένα στην είσοδό του (μπορεί να ληφθεί μέσω δέκτη RF) σε παράλληλα δεδομένα 12 bit. Αυτά τα παράλληλα δεδομένα 12 bit χωρίζονται σε 8 bit διευθύνσεων και 4 bit δεδομένων. Χρησιμοποιώντας 8 bit διευθύνσεων, μπορούμε να παρέχουμε κωδικό ασφαλείας 8 bit για δεδομένα 4 bit και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αντιμετώπιση πολλαπλών δεκτών χρησιμοποιώντας τον ίδιο πομπό.
Το HT12D είναι ένα CMOS LSI IC και είναι ικανό να λειτουργεί σε ευρεία τάση από 2.4V έως 12V. Η κατανάλωση ισχύος είναι χαμηλή και έχει υψηλή ανοσία έναντι του θορύβου. Τα ληφθέντα δεδομένα ελέγχονται 3 φορές για μεγαλύτερη ακρίβεια. Έχει ενσωματωμένο ταλαντωτή, πρέπει να συνδέσουμε μόνο μια μικρή εξωτερική αντίσταση. Ο αποκωδικοποιητής HT12D θα βρίσκεται σε κατάσταση αναμονής αρχικά, δηλαδή, ο ταλαντωτής είναι απενεργοποιημένος και ένας πείρος HIGH on DIN ενεργοποιεί τον ταλαντωτή. Έτσι, ο ταλαντωτής θα είναι ενεργός όταν ο αποκωδικοποιητής λαμβάνει δεδομένα που μεταδίδονται από έναν κωδικοποιητή. Η συσκευή ξεκινά την αποκωδικοποίηση της διεύθυνσης εισόδου και των δεδομένων. Ο αποκωδικοποιητής αντιστοιχεί στη ληφθείσα διεύθυνση τρεις φορές συνεχώς με την τοπική διεύθυνση που δίνεται στον ακροδέκτη A0 - A7. Εάν όλα ταιριάζουν, τα bit δεδομένων αποκωδικοποιούνται και ενεργοποιούνται οι ακίδες D8 - D11. Αυτά τα έγκυρα δεδομένα υποδεικνύονται κάνοντας τον ακροδέκτη VT (Valid Transmission) HIGH. Αυτό θα συνεχιστεί έως ότου ο κωδικός διεύθυνσης γίνει εσφαλμένος ή δεν ληφθεί σήμα.
