En digital temperaturregulator krets er en presis temperaturregulator i medisinske, industrielle og hjemmeapplikasjoner. Dette systemet er bedre enn det analoge / termostatsystemet, som har dårlig nøyaktighet. For eksempel kan den brukes til temperaturkontroll av en inkubator der det er veldig viktig å opprettholde en presis temperatur.
Digitalt temperaturkontrollsystem
Digital temperaturregulatorblokk Diagrambeskrivelse
Dette foreslåtte digitale temperaturkontrollsystemet gir temperaturinformasjonen på et display, og når temperaturen overstiger innstillingspunktet, slås belastningen (dvs. varmeapparatet) AV. I dette prosjektet leveres en lampe som en last for demonstrasjonsformål. Blokkdiagrammet til det digitale temperaturkontrollsystemet er gitt nedenfor.
Blokkdiagram over digital temperaturregulator
Det foreslåtte digitale temperaturkontrollersystemet bruker en mikrokontroller av 8051-familien, som er hjertet i applikasjonen. Displayenheten består av fire- syv segment display , Temperatur sensor og er grensesnittet til mikrokontrolleren.
Den digitale temperatursensoren grensesnittet til Microcontroller for å registrere temperaturforholdene. Dette systemet har også fire trykknappbrytere for å justere temperaturinnstillingene.
Deretter kartlegger mikrokontrolleren temperaturinformasjonen kontinuerlig gjennom en digital temperatursensor og vises over 7-segmentet og slår automatisk av lampen når den tilsvarende temperaturen overstiger innstillingsverdien.
Maskinvarekrav
- Transformator (230 - 12 v vekselstrøm)
- Spenningsregulator (LM 7805)
- Likeretter
- Filter
- Microcontroller (at89s52 / at89c51)
- DS1621 Temperatursensor
- Trykke knapper
- 7 segment display
- BC547
- Motstander
- Kondensatorer
- 1N4007
- Stafett
Microcontroller (AT89S52)
Atmel AT89S52 er en 8051-basert kraftig mikrokontroller som gir en svært fleksibel og kostnadseffektiv løsning for mange innebygde kontrollapplikasjoner.
AT89S52 gir følgende standardfunksjoner:
- 8K byte med Flash
- 256 byte RAM
- 32 I / O-linjer
- Vakthundstimer
- To datapekere
- Tre 16-biters timer / tellere
- En toveis avbruddsarkitektur med seks vektorer
- En full dupleks seriell port
- On-chip oscillator og klokke kretsløp
Pin-diagrammet er gitt nedenfor.
8051 Mikrokontroller
Temperatursensor - DS1621
En sensor er en enhet som mottar og reagerer på et signal eller stimulans. En sensor kan bare konvertere det mottatte signalet til elektrisk form.
De Temperatursensor - DS 1621 gir følgende standardfunksjoner:
- Målinger krever ingen eksterne komponenter
- Måler temperaturer fra -55 ° C til + 125 ° C i trinn på 0,5 ° C (67 ° F til 257 ° F i trinn på 0,9 ° F)
- Temperatur leses som en 9-biters verdi (2-byte-overføring)
- Bredt strømforsyningsområde (2,7V til 5,5V)
- Konverterer temperatur til digitalt ord på mindre enn 1 sekund
- Termostatiske innstillinger kan defineres av brukeren og ikke-flyktige
- Data leses fra / skrives via et 2-leder serielt grensesnitt (åpne I / O-linjer for drenering)
- Applikasjonene inkluderer termostatiske kontroller, industrielle systemer, forbrukerprodukter, termometre eller ethvert termisk følsomt system
- Det er en 8-pinners DIP- eller SO-pakke
Pin Beskrivelse
DS1621 Pin Beskrivelse
- SDA - 2-leders seriell datainngang / -utgang
- SCL - 2-leders seriell klokke
- GND - bakken
- TOUT - Termostatutgangssignal
- A0 - Chipadresseinngang
- A1 - Chipadresseinngang
- A2 - Chip Address Input
- VDD - Strømforsyningsspenning
Et funksjonsdiagram over DS1621 er vist i figuren nedenfor.
DS1621 Funksjonsblokkdiagram
DS1621 gir 9-biters temperaturavlesning, som indikerer enhetens temperatur. Termostatutgangssignalet (TOUT) er aktivt når temperaturen på enheten overstiger en brukerdefinert temperatur (TH).
Utgangen forblir aktiv til temperaturen synker under en brukerdefinert temperatur TL, noe som muliggjør eventuell hysterese. Brukerdefinerte temperaturinnstillinger lagres i ikke-flyktig minne, slik at deler kan programmeres før de settes inn i et system.
Temperaturinnstillingene og temperaturavlesningene kommuniseres til / fra DS1621 fra Mikrocontroller over et enkelt 2-leder (I2C) serielt grensesnitt .
Måling av temperatur
DS1621 måler temperaturen ved hjelp av en båndgap-basert temperaturføler. En delta-sigma analog til digital omformer (ADC) konverterer den målte temperaturen til en digital verdi som er kalibrert i ° C eller ° F.
Temperaturavlesningen er gitt i en 9-bit, to-komplementavlesning ved å utstede LES TEMPERATUR-kommandoen. Dataene overføres gjennom det 2-leders serielle grensesnittet - MSB først ( I2C seriell kommunikasjonsgrensesnitt ).
Basic Seven Segment Display
Denne versjonen er en vanlig anodeversjon. Det betyr at den positive delen av hver LED er koblet til et felles punkt som er pin 3, Vcc i dette tilfellet. Hver Lysdiode har et negativt ben som er koblet til en av pinnene på enheten.
7-segment LED-skjerm
For å få det til å fungere må du koble pin 3 til 5 volt. For å få hvert segment til å lyse, koble til jordpinnen for det som førte til bakken gjennom en motstand. Den kan også brukes gjennom hvilken som helst Microcontroller-portnål i synkemodus for eksempel. PORT 0 i 8051-serien Microcontroller.
Programvare
Vi brukte ‘C’-språket til å skrive applikasjonskoden og ble kompilert ved hjelp av KEIL micro vision (IDE) kompilator. Etter at programvareskrivingen er fullført, blir den koden konvertert til heksadesimal kode for å kjøre Microcontroller. Den genererte heksekoden blir brent inn i mikrokontrolleren ved hjelp av en passende programmerer.
Skjematisk diagram Tilkobling av digital temperaturregulator
Strømforsyningen på 5v er nødvendig for å betjene systemet, koblet til 40-pinners Microcontroller og GND er koblet til 20pin. Pinne 1.0 til 1.3 av port 1 er koblet til trykknappene. Pins 3,5 til 3,7 av mikrokontrolleren er koblet til henholdsvis 1, 2, 3 pinner på temp sensor DS1621.
Skjematisk diagram for digital temperaturregulator
Pin 0,0 til 0,6 av port 0 på Microcontroller er koblet til 7 segment display. Pin 2.0 til 2.3 på port 2 på Microcontroller er koblet til transistorer BC547 i Port 2 på Microcontroller er koblet til transistors BC547. Pin 2.4 er koblet til en annen transistor BC547 som driver reléet.
Arbeider
Prosjektet bruker en digital temperatursensor DS1621 som er grensesnittet til Microcontroller. Overflaten på denne 8-pins IC-sensoren registrerer omgivelsestemperaturen for å levere digitale data serielt ved pin nr. 1, som vises fra mikrokontrolleren med 4 enheter 7-segment felles anodevisning alt parallelt koblet til port ‘0’.
Fire trykknappbrytere blir koblet til Microcontroller med pull-up motstander for å hjelpe til med å programmere den innstilte temperaturen som ønsket. Utgangen fra Microcontroller på pin 25 driver en transistor som igjen driver et relé som slår PÅ eller AV varmeapparatet for å opprettholde temperaturen.
Prosjektet bruker imidlertid en lampe i stedet for varmeapparatet for demonstrasjonsformål. Lampen vil normalt være PÅ for å slå seg AV når den innstilte temperaturen er nådd.
Anvendelser av digital temperaturregulator
Følgende er noen eksempler på applikasjoner som det må legges særlig vekt på.
- Utendørs bruk som involverer potensiell kjemisk forurensning eller elektrisk interferens
- Kontrollanlegg for kjernekraft, forbrenningssystemer, jernbanesystemer, luftfartssystemer
- Medisinsk utstyr, underholdningsmaskiner, kjøretøy, sikkerhetsutstyr og installasjoner som er underlagt særskilte bransje- eller myndighetsregler
- Systemer, maskiner og utstyr som kan utgjøre en risiko for liv eller eiendom
Dermed handler dette om digital temperaturregulator ved bruk av en mikrokontroller. Vi håper at du har fått en bedre forståelse av dette konseptet.
Videre spørsmål angående dette konseptet eller mikrokontrollerbaserte prosjekter, vennligst gi din tilbakemelding ved å kommentere i kommentarseksjonen nedenfor. Her er et spørsmål til deg, hva er funksjonen til 7-segment display?
