|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Годинник-термометр. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Регулятори потужності, термометри, термостабілізатори На світлодіодному індикаторі цього приладу показання поточного часу періодично змінюється значення температури навколишнього середовища в місці розташування датчика - звичайного напівпровідникового діода. Пристрій не містить мікросхем, які потребують програмування. Принципова схема годинника-термометра наведена на рис. 1. "Годинна" частина побудована на широко відомих мікросхемах К176ІЕ18 (DD4) і К176ІЕ13 (DD6). Про принцип їх дії та особливості застосування можна прочитати, наприклад, у [1].
Основою термометра служить мікросхема КР572ПВ6 (DA4) - АЦП подвійного інтегрування, - багато в чому подібна до добре відомих КР572ПВ2 і КР572ПВ5. Основні відмінності полягають у підвищеній точності перетворення напруги на код (4,5 десяткових розряду) та вихідних ланцюгах, розрахованих на підключення динамічного цифрового індикатора. Двійково-десяткові коди цифр результату перетворення послідовно з'являються на виходах В1, В2, В4, В8. Кожну цифру супроводжує високий логічний рівень на відповідному виході D1 (старший десятковий розряд, у приладі, що розглядається, не використаний) - D5 (молодший розряд). Імпульси на виході STB відзначають моменти зміни цифр Логічний рівень на виході POL говорить про полярність результату: 1 – позитивна, 0 – негативна. Необхідні роботи мікросхеми DA4 тактові імпульси частотою приблизно 120 кГц надходять її вхід CLK від генератора на елементах DD2.3 і DD2.4. На мікросхемі КР142ЕН19А (DA3) зібраний стабілізатор напруги 2,5 для вимірювальних ланцюгів термометра. Конденсатор С11 запобігає паразитній генерації. За допомогою резистора R21 заданий струм (приблизно 0,14 мА) через датчик температури – діод VD12. Напруга на діоді, при постійному струмі лінійно залежить від температури, надходить на вхід IN мікросхеми DA4. На її вхід IN+ з двигуна підстроювального резистора R26 подано напругу, що дорівнює напрузі на діоді VD12 при температурі 0 DC, - приблизно 600 мВ. Зразкову напругу 200 мВ на вході Uref АЦП встановлюють підстроювальним резистором R28. Саме такого значення (за абсолютною величиною) досягла б різниця потенціалів входів IN+ та IN- за температури датчика ±100 °С. Фактично інтервал вимірюваної температури становить -60...+99,9 °З. Ланцюг R22C15 захищає вхід АЦП від перешкод та наведень. Конденсатор С19 призначений для зберігання зразкової напруги. Конденсатор С16 та резистор R39 - елементи інтегратора. Конденсатор С18 входить до ланцюга автоматичної корекції нуля АЦП. Діод VD12 звшунтований конденсатором С13 для усунення наведень частотою 50 Гц, які здатні помітно спотворити показання. Про роботу такого термометра можна прочитати в [2]. Мікросхема К561ЛС2 (DD7) - чотири елементи І-АБО із загальними входами стробування - по черзі підключає до вузла індикаторів два джерела сигналів вибору розряду індикатора: виходи Т1 -Т4 мікросхеми DD4 в режимі індикації часу або виходи D2- D5 мікросхеми DA4 в режимі індикації. Сигнали з виходів елементів DD7 управляють транзисторами VT8, VT10, VT13, VT14, що по черзі включають індикатори HG1-HG4. На входи DDI - перетворювача двійково-десяткового коду семіелементний - сигнали з виходів В1, В2, В4, В8, STB мікросхеми DA4 надходять через повторювачі мікросхеми DD8. До його ж (перетворювача DD1) входам підключені і виходи мікросхеми DD6 Однак керуючий сигнал, що подається на вхід V DD6 і входи Е і Z DD8, дозволяє бути активними тільки виходам однієї з цих мікросхем, переводячи виходи інший в пасивний (високимпедансний) стан Пасивний стан виходів мікросхеми DD6 не позначається процесі рахунку часу. В результаті при лог. 1 на виведенні лічильника 5 DD5 індикатори HG1-HG4 відображають температуру, а при лог. 0 – час. На вхід CN цього лічильника надходять секундні імпульси з виходу 51 мікросхеми DD4, тому через кожні 4 рівень на виході 5, а з ним і режим індикації змінюються. При розмиканні контактів вимикача SA1 лічильник зупиниться у тому стані, у якому перебував у момент розмикання. Замикання контактів вимикача SA1 відновить періодичну зміну режимів. Через підсилювачі струму на транзисторах VT1-VT7 вихідні сигнали перетворювача коду DD1 надходять на аноди індикаторів HG1-HG4. У режимі індикації температури "зайвий" старший розряд індикатора погашений надходить на вхід До перетворювача DD1 сигналом, сформованим елементом DD3.1. Сигнал з виходу елемента DD3.2 при негативній температурі включає індикаторі HG1 елемент g - знак "мінус". Елемент DD3.3 та транзистор VT11 керують світлодіодами HL1 та HL2. У режимі індикації температури обидва світлодіоди погашені. У режимі індикації часу світлодіод HL2 блимає із частотою 1 Гц завжди, a HL1 - тільки при замкнутому вимикачі SA1. Друга група контактів цього вимикача, замикаючи ланцюг випромінювача, дозволяє подачу звукового сигналу спрацьовування будильника. Так як вхід 12 мікросхеми DD8 з'єднаний із загальним проводом, в активному стані (в режимі індикації температури) високий логічний рівень з виходу цієї мікросхеми 11 через ключ на транзисторі VT12 включає на індикаторі HG3 елемент h - десятку ком між розрядами одиниць і десятих часток градуса. Резистори R48-R56 необхідні збільшення напруги високого логічного рівня на виходах мікросхеми DA4. Резистори R3, R13-R16 - навантажувальні в ланцюгах виходів мікросхеми DD4 з відкритим джерелом. Вузол живлення приладу складається з трансформатора Т1 та двох двонапівперіодних випрямлячів. Один з них (на діодах VD3 і VD4) дає напругу +12 для живлення анодних ланцюгів індикаторів HG1-HG4. З нього ж за допомогою інтегрального стабілізатора DA1 отримують напругу +5 для живлення мікросхем приладу. З напруги другого випрямляча (на діодах VD5, VD6) за допомогою інтегрального стабілізатора DA2 отримують напругу -5, необхідне мікросхемі АЦП DA4. Як трансформатор Т1 можна застосувати будь-який мережевий з двома вторинними обмотками на 9 12 В при струмі навантаження не менше 300 мА. Мікросхеми DA1 та DA2 замінять будь-які інтегральні стабілізатори відповідно позитивної (наприклад, КР1157ЕН502А) та негативної (наприклад, КР1168ЕН5) напруги 5 В. Стабілізатор негативної напруги в крайньому випадку може бути параметричним на стабілітроні КС156А. Споживаний по ланцюгу -5 струм не перевищує 3 мА. Батарея резервного живлення GB1 – три гальванічні елементи типорозміру АА, з'єднаних послідовно. Вона призначена для підтримки ходу годинника без мережної напруги. У цьому випадку напруга живлення від батареї надходить через діод VD13 тільки на "вартові" мікросхеми DD4 та DD6. Щоб інші мікросхеми, залишені без харчування, не впливали на згадані, зв'язуючі їх ланцюги послідовно включені резистори R11, R43-R46, а резистор R31 в режимі резервного живлення підтримує низький логічний рівень на вході V мікросхеми DD6. Резистор R23 забезпечує підзарядку батареї GB1 під час роботи від мережі. Авторський екземпляр годинника-термометра зібраний у пластмасовому корпусі годинника з радіоконструктора "Електроніка". Деталі встановлені на кількох платах зі склотекстоліту та з'єднані в основному навісними ізольованими проводами. Доступ до осей підбудовних резисторів R26 та R28 – через отвори в задній частині корпусу. Замість вказаних на схемі світлодіодних індикаторів SC10-21YWA можна використовувати будь-які інші із загальним катодом, що підходять за розміром та кольором світіння. Світлодіоди HL1, HL2 розміщують у зазорі між індикаторами HG2 та HG3. Як транзистори VT8, VT10, VT13, VT14 можна застосувати будь-які кремнієві структури п-pn з коефіцієнтом передачі струму не менше 180 і максимальним струмом колектора не менше 300 мА. При підборі заміни звертайте увагу і на залишкову напругу колектор-емітер в режимі насичення, що помітно впливає на яскравість індикаторів. У транзисторів КТ530А воно вбирається у 0,13 У. Звуковий випромінювач НА1 – малогабаритний електромагнітний від імпортного будильника. Замість нього можна успішно використовувати динамічну головку зі звуковою котушкою опором щонайменше 30 Ом. Імпортні аналоги мікросхеми КР572ПВ6 – ICL7135 або TLC7135. Деякі екземпляри подібних АЦП страждають "перекосом" показники - результати перетворення позитивного і рівного йому за абсолютною величиною негативного напруження трохи різняться (крім рівня на виході POL). Усувають перекіс за допомогою діодно-резисторного ланцюга, підключеного, як показано на рис. 2.
Про налагодження годинникової частини приладу докладно розказано у [1]. А для калібрування термометра датчик температури (діод VD12) поміщають в лід або сніг, що тане, і підстроювальним резистором R26 домагаються нульового показання на світлодіодному індикаторі. Якщо цього не вдається, підбирають номінал резистора R25. Потім, опустивши датчик гарячу воду з температурою, контрольованої зразковим термометром, резистором R28 встановлюють на індикаторі відповідне значення. Яскравість свічення індикаторів HG1-HG4 та світлодіодів HL1, HL2 за потреби можна збільшити або зменшити, підібравши номінали резисторів R4-R10, R30, R36. На закінчення хотілося б поділитися досвідом встановлення датчика температури поза приміщенням. Він повинен знаходитися якнайдалі від вікон і стін будинку, добре обдуватися вітром, але бути укритим від прямих сонячних променів. Найкраще місце – зовнішня частина огорожі балкона. Перпендикулярно до неї кріплять дерев'яний горизонтальний брусок перетином 30x30 мм і довжиною приблизно 500 мм. На віддаленому від балкона кінці бруска під кутом 30 ° встановлюють сонцезахисний козирок розмірами 300x300 мм з фанери завтовшки не менше 10 мм. Під козирком на відстані 40...60 мм від центру його нижньої поверхні і розміщують діод VD12, попередньо помістивши його у вологозахисну капсулу відповідного об'єму, наприклад, з-під ліків. Отвір у капсулі, через який виведені з'єднувальні дроти, слід герметизувати. література
Автор: В.Суров, м.Гірничо-Алтайськ
Штучна шкіра для емуляції дотиків
15.04.2024 Котячий унітаз Petgugu Global
15.04.2024 Привабливість дбайливих чоловіків
14.04.2024
▪ MAXM22510 - ізольований RS-485 із вбудованим живленням ▪ Антивідблиск покриття підвищує ефективність сонячних панелей
▪ Розділ сайту Афоризми знаменитих людей. Добірка статей ▪ стаття Насіння розбрату. Крилатий вислів ▪ стаття Що таке шишкоподібне тіло? Детальна відповідь ▪ стаття Начальник планово-економічного відділу. Посадова інструкція ▪ стаття Олії для волосся. Прості рецепти та поради ▪ стаття Приклеювання склянки до кулака. Секрет фокусу
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page