En digital temperaturregulator kredsløb er en præcis temperaturregulator i medicinske, industrielle og hjemmeapplikationer. Dette system er bedre end det analoge / termostatsystem, som har dårlig nøjagtighed. For eksempel kan den bruges til temperaturregulering af en inkubator, hvor det er meget vigtigt at opretholde en præcis temperatur.

Digitalt temperaturkontrolsystem

Digital temperaturregulator blokdiagram beskrivelse

Dette foreslåede digitale temperaturreguleringssystem giver temperaturoplysningerne på et display, og når temperaturen overstiger indstillingspunktet, slukkes belastningen (dvs. varmeapparatet). I dette projekt leveres en lampe som en belastning til demonstrationsformål. Blokdiagrammet for det digitale temperaturstyringssystem er angivet nedenfor.

Blokdiagram over digital temperaturregulator

Det foreslåede digitale temperaturstyringssystem bruger en mikrocontroller af 8051-familien, som er kernen i applikationen. Displayenheden består af fire- syv segment display , Temperatur måler og er grænseflade til Microcontroller.

Den digitale temperatursensor har grænseflade til mikrokontrolleren for at registrere temperaturforholdene. Dette system har også fire trykknapkontakter til justering af temperaturindstillingerne.

Derefter undersøger Microcontroller kontinuerligt temperaturoplysningerne gennem en digital temperatursensor og vises over 7-segmentets displayenhed og slukker automatisk for lampen, når den tilsvarende temperatur overstiger indstillingspunktet.

Hardwarekrav

Transformer (230 - 12 V vekselstrøm)
Strøm regulator (LM 7805)
Ensretter
Filter
Mikrocontroller (at89s52 / at89c51)
DS1621 Temperatursensor
Tryk på knapper
7 segment display
BC547
Modstande
Kondensatorer
1N4007
Relæ

Mikrocontroller (AT89S52)

Atmel AT89S52 er en 8051-baseret kraftfuld mikrocontroller, der giver en meget fleksibel og omkostningseffektiv løsning til mange indlejrede kontrolapplikationer.

AT89S52 giver følgende standardfunktioner:

8K bytes Flash
256 byte RAM
32 I / O-linjer
Watchdog timer
To datapunkter
Tre 16-bit timer / tællere
En afbrudt arkitektur med to vektorer på to niveauer
En fuld duplex seriel port
On-chip oscillator og ur kredsløb

Stiftdiagrammet er angivet nedenfor.

8051 Mikrocontroller

Temperatursensor - DS1621

En sensor er en enhed, der modtager og reagerer på et signal eller stimulus. En sensor kan kun konvertere det modtagne signal til elektrisk form.

Det Temperatursensor - DS 1621 giver følgende standardfunktioner:

Målinger kræver ingen eksterne komponenter
Måler temperaturer fra -55 ° C til + 125 ° C i intervaller på 0,5 ° C (67 ° F til 257 ° F i intervaller på 0,9 ° F)
Temperatur læses som en 9-bit værdi (2-byte overførsel)
Bredt strømforsyningsområde (2,7V til 5,5V)
Konverterer temperatur til digitalt ord på mindre end 1 sekund
Termostatiske indstillinger kan defineres af brugeren og ikke-flygtige
Data læses fra / skrives via en 2-leder seriel grænseflade (I / O-linjer med åben afløb)
Anvendelser inkluderer termostatstyring, industrielle systemer, forbrugerprodukter, termometre eller ethvert termisk følsomt system
Det er en 8-benet DIP- eller SO-pakke

Pin Beskrivelse

DS1621 Stiftbeskrivelse

“permanent magnet DC motorteori ”

SDA - 2-leder seriel dataindgang / -udgang
SCL - 2-leder serielt ur
GND - Jord
TOUT - Termostatudgangssignal
A0 - Chipadresseindgang
A1 - Chipadresseindgang
A2 - Chipadresseindgang
VDD - Strømforsyningsspænding

Et funktionsdiagram over DS1621 er vist i nedenstående figur.

DS1621 Funktionelt blokdiagram

DS1621 giver 9-bit temperaturaflæsninger, der angiver enhedens temperatur. Termostatudgangssignalet (TOUT) er aktivt, når enhedens temperatur overstiger en brugerdefineret temperatur (TH).

Outputtet forbliver aktivt, indtil temperaturen falder til under en brugerdefineret temperatur TL, hvilket muliggør enhver nødvendig hysterese. Brugerdefinerede temperaturindstillinger gemmes i ikke-flygtig hukommelse, så dele kan programmeres, før de indsættes i et system.

Temperaturindstillingerne og temperaturaflæsningerne kommunikeres alle til / fra DS1621 fra Mikrocontroller over et enkelt 2-leder (I2C) serielt interface .

Måling af temperatur

DS1621 måler temperaturen ved hjælp af en båndgab-baseret temperaturføler. En delta-sigma analog til digital konverter (ADC) konverterer den målte temperatur til en digital værdi, der er kalibreret i ° C eller ° F.

Temperaturaflæsningen er angivet i en 9-bit, to-komplet-læsning ved at udstede LÆS TEMPERATUR-kommandoen. Dataene transmitteres via 2-leder serielt interface - MSB først ( I2C seriel kommunikationsgrænseflade ).

“konverteringstabel fra binær til hex ”

Grundlæggende syv segment display

Denne version er en almindelig anodeversion. Det betyder, at det positive ben på hver LED er forbundet til et fælles punkt, der er pin 3, Vcc i dette tilfælde. Hver Lysdiode har et negativt ben, der er forbundet til en af enhedens ben.

7-segment LED-skærm

For at få det til at fungere skal du tilslutte pin 3 til 5 volt. For at få hvert segment til at lyse, skal du forbinde jordstiften for den, der førte til jorden gennem en modstand. Det kan også bruges gennem en hvilken som helst Microcontroller-portstift i synkende tilstand til f.eks. PORT 0 i 8051-serie Microcontroller.

Software

Vi brugte 'C' -sproget til at skrive applikationskoden og kompilerede ved hjælp af KEIL micro vision (IDE) compiler. Efter afslutningen af softwareskrivningen konverteres denne kode til hexadecimal kode for at køre Microcontroller. Den genererede hex-kode brændes ind i Microcontroller ved hjælp af en egnet programmør.

Skematisk diagram Forbindelser af digital temperaturregulator

Strømforsyningen på 5v er påkrævet for at betjene systemet, tilsluttet 40-pin Microcontroller & GND er forbundet til dens 20pin. Pin 1.0 til 1.3 i port 1 er forbundet til trykknapperne. Stik 3.5 til 3.7 på mikrokontrolleren er tilsluttet henholdsvis 1, 2, 3 stifter på temp-sensor DS1621.

Diagram over digital temperaturregulator

Pin 0,0 til 0,6 af port 0 på Microcontroller er forbundet til 7 segment display. Pin 2.0 til 2.3 i port 2 på Microcontroller er forbundet til transistorer BC547 i Port 2 i Microcontroller er forbundet til transistors BC547. Stift 2.4 er forbundet til en anden transistor BC547, som driver relæet.

Arbejder

Projektet bruger en digital temperatursensor DS1621, som er grænseflade til Microcontroller. Overfladen på denne 8-pin IC registrerer omgivelsestemperaturen for at levere digitale data serielt ved pin nr. 1, som vises fra mikrocontrolleren med 4 enheder af 7-segment fælles anodevisning alle parallelt forbundet til port '0'.

Fire trykknapkontakter interfaceres til Microcontroller med pull-up-modstande for at hjælpe med at programmere den indstillede temperatur som ønsket. Outputtet fra Microcontroller ved pin 25 driver en transistor, som igen driver et relæ, der tænder eller slukker for varmeren for at opretholde temperaturen.

Projektet bruger dog en lampe i stedet for varmelegemet til demonstrationsformål. Lampen vil normalt være TIL for at blive slukket, når den indstillede temperatur er nået.

Anvendelser af digital temperaturregulator

Følgende er nogle eksempler på applikationer, som der skal lægges særlig vægt på.

Anvendelser til udendørs brug, der involverer potentiel kemisk forurening eller elektrisk interferens
Kerneenergikontrolsystemer, forbrændingssystemer, jernbanesystemer, luftfartssystemer
Medicinsk udstyr, underholdningsmaskiner, køretøjer, sikkerhedsudstyr og installationer, der er underlagt særskilte industri- eller myndighedsregler
Systemer, maskiner og udstyr, der kan udgøre en risiko for liv eller ejendom

Således handler det hele om digital temperaturregulator ved hjælp af en mikrocontroller. Vi håber, at du har fået en bedre forståelse af dette koncept.

Yderligere spørgsmål vedrørende dette koncept eller mikrocontroller-baserede projekter, bedes du give din feedback ved at kommentere i kommentarfeltet nedenfor. Her er et spørgsmål til dig, hvad er funktionen af 7-segment display?