Цифровой схема регулятора температуры является точным регулятором температуры в медицинских, промышленных и домашних применениях. Эта система лучше аналоговой / термостатической системы, которая имеет низкую точность. Например, его можно использовать для контроля температуры в инкубаторе, где очень важно поддерживать точную температуру.

Цифровая система контроля температуры

Описание блок-схемы цифрового регулятора температуры

Предлагаемая система цифрового регулятора температуры предоставляет информацию о температуре на дисплее, и, когда температура превышает заданное значение, нагрузка (т.е. нагреватель) выключается. В этом проекте в демонстрационных целях в качестве нагрузки используется лампа. Блок-схема цифровой системы контроля температуры приведена ниже.

Блок-схема цифрового регулятора температуры

В предлагаемой системе цифрового контроллера температуры используется микроконтроллер семейства 8051, который является сердцем приложения. Блок дисплея состоит из четырех частей. семисегментный дисплей , Датчик температуры и связаны с микроконтроллером.

Цифровой датчик температуры подключен к микроконтроллеру для измерения температурных условий. Эта система также имеет четыре кнопочных переключателя для регулировки настроек температуры.

Затем микроконтроллер непрерывно опрашивает информацию о температуре с помощью цифрового датчика температуры и отображает его на 7-сегментном дисплее и автоматически выключает лампу, когда соответствующая температура превышает заданное значение.

Требования к оборудованию

Transformer (230 – 12 v ac)
Регулятор напряжения (LM 7805)
Выпрямитель
Фильтр
Микроконтроллер (at89s52 / at89c51)
DS1621 Датчик температуры
Нажмите на кнопки
7-сегментный дисплей
BC547
Резисторы
Конденсаторы
1N4007
Реле

Микроконтроллер (AT89S52)

Atmel AT89S52 - это мощный микроконтроллер на базе 8051, который обеспечивает гибкое и экономичное решение для многих встраиваемых приложений управления.

AT89S52 предоставляет следующие стандартные функции:

8 Кбайт Flash
256 байт ОЗУ
32 линии ввода / вывода
Сторожевой таймер
Два указателя данных
Три 16-битных таймера / счетчика
Шестивекторная двухуровневая архитектура прерываний
Полнодуплексный последовательный порт
Встроенный генератор и схема синхронизации

Схема выводов приведена ниже.

8051 микроконтроллер

Датчик температуры- DS1621

Датчик - это устройство, которое принимает сигнал или раздражитель и реагирует на него. Датчик может преобразовывать полученный сигнал только в электрическую форму.

В Датчик температуры- DS 1621 предоставляет следующие стандартные функции:

Для измерений не требуются внешние компоненты
Измеряет температуру от -55 ° C до + 125 ° C с шагом 0,5 ° C (от 67 ° F до 257 ° F с шагом 0,9 ° F)
Температура читается как 9-битное значение (2-байтовая передача)
Широкий диапазон питания (от 2,7 В до 5,5 В)
Преобразует температуру в цифровое слово менее чем за 1 секунду
Термостатические настройки определяются пользователем и энергонезависимы.
Данные считываются / записываются через 2-проводный последовательный интерфейс (линии ввода / вывода с открытым стоком)
Применения включают термостатические регуляторы, промышленные системы, потребительские товары, термометры или любую термочувствительную систему.
Это 8-контактный корпус DIP или SO.

Описание контакта

Описание контактов DS1621

“электрическая схема мини-катушки тесла ”

SDA - 2-проводный последовательный ввод / вывод данных
SCL - 2-проводные последовательные часы
GND - Земля
TOUT - выходной сигнал термостата
A0 - ввод адреса чипа
A1 - ввод адреса чипа
A2 - ввод адреса чипа
VDD - Напряжение источника питания

Функциональная схема DS1621 показана на рисунке ниже.

Функциональная блок-схема DS1621

DS1621 обеспечивает 9-битные показания температуры, которые указывают температуру устройства. Выходной сигнал термостата (TOUT) активен, когда температура устройства превышает заданную пользователем температуру (TH).

Выход остается активным до тех пор, пока температура не упадет ниже заданной пользователем температуры TL, с учетом любого необходимого гистерезиса. Заданные пользователем настройки температуры хранятся в энергонезависимой памяти, поэтому детали можно программировать перед установкой в систему.

Настройки температуры и показания температуры передаются на / от DS1621 с Микроконтроллер через простой 2-проводный (I2C) последовательный интерфейс .

Измерение температуры

DS1621 измеряет температуру с помощью датчика температуры на основе запрещенной зоны. Дельта-сигма аналого-цифровой преобразователь (АЦП) преобразует измеренную температуру в цифровое значение, калиброванное в ° C или ° F.

Показание температуры предоставляется в виде 9-битного показания с дополнением до двух с помощью команды READ TEMPERATURE. Данные передаются через 2-проводный последовательный интерфейс - сначала MSB ( Интерфейс последовательной связи I2C ).

“упростить калькулятор суммы произведений ”

Базовый семисегментный дисплей

Эта версия является обычной анодной версией. Это означает, что положительный полюс каждого светодиода подключен к общей точке, которой является контакт 3, в данном случае Vcc. Каждый Светодиод имеет отрицательную ногу, которая подключена к одному из выводов устройства.

7-сегментный светодиодный дисплей

Чтобы он заработал, вам нужно подключить контакты 3 к 5 вольт. Затем, чтобы каждый сегмент загорелся, соедините контакт заземления этого провода с землей через резистор. Его также можно использовать через любой вывод порта микроконтроллера в режиме снижения, например. ПОРТ 0 в микроконтроллере серии 8051.

Программного обеспечения

Мы использовали язык «C» для написания кода приложения и скомпилировали его с помощью компилятора KEIL Micro Vision (IDE). После завершения записи программного обеспечения этот код будет преобразован в шестнадцатеричный код для управления микроконтроллером. Сгенерированный шестнадцатеричный код записывается в микроконтроллер с помощью подходящего программатора.

Принципиальная схема подключения цифрового регулятора температуры

Для работы системы требуется источник питания 5 В, подключенный к 40 контакту микроконтроллера, а GND подключен к его 20 контактам. Контакты 1.0 - 1.3 порта 1 подключены к кнопкам. Контакты 3.5 - 3.7 микроконтроллера подключены к 1, 2, 3 контактам датчика температуры DS1621 соответственно.

Принципиальная схема цифрового регулятора температуры

Выводы от 0,0 до 0,6 порта 0 микроконтроллера подключены к 7-сегментному дисплею. Контакты 2.0 - 2.3 порта 2 микроконтроллера подключены к транзисторам BC547 порта 2 микроконтроллера подключены к транзистору BC547. Контакт 2.4 подключен к другому транзистору BC547, который управляет реле.

Работающий

В проекте используется цифровой датчик температуры DS1621, подключенный к микроконтроллеру. Поверхность этой 8-контактной ИС измеряет температуру окружающей среды для последовательной передачи цифровых данных на контакт № 1, который отображается с микроконтроллера с помощью 4 единиц 7-сегментный дисплей с общим анодом все параллельно подключены к порту «0».

Четыре кнопочных переключателя соединены с микроконтроллером с подтягивающими резисторами, чтобы помочь запрограммировать заданную температуру по желанию. Выход микроконтроллера на выводе 25 управляет транзистором, который, в свою очередь, управляет реле, которое включает или выключает нагреватель для поддержания температуры.

Однако в демонстрационных целях вместо обогревателя используется лампа. Лампа обычно горит и гаснет при достижении заданной температуры.

Применение цифрового регулятора температуры

Ниже приведены некоторые примеры приложений, которым следует уделить особое внимание.

Использование вне помещений, использование с потенциальным химическим загрязнением или электрическими помехами
Системы управления ядерной энергией, системы сжигания, железнодорожные системы, авиационные системы
Медицинское оборудование, развлекательные машины, транспортные средства, оборудование для обеспечения безопасности и установки, регулируемые отдельными отраслевыми или государственными постановлениями.
Системы, машины и оборудование, которые могут представлять опасность для жизни или имущества

Таким образом, речь идет о цифровом контроллере температуры с использованием микроконтроллера. Мы надеемся, что вы лучше понимаете эту концепцию.

Кроме того, любые вопросы, касающиеся этой концепции или проектов на основе микроконтроллеров, просьба оставлять отзывы, оставляя комментарии в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос, какова функция 7-сегментного дисплея?