Двоканальний термометр-термостат 5-95 градусів. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Двоканальний термометр-термостат 5-95 °С. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Регулятори потужності, термометри, термостабілізатори

Коментарі до статті

Цей прилад, побудований на мікроконтролері ATmega8, може бути налаштований як термометр або термостат незалежно для кожного з двох каналів. Є можливість задавати температуру вимикання нагрівача в межах від +5 до +95 °С, різниця значень температури його вимикання та включення від 0 до 4 °С та компенсувати систематичну похибку датчиків температури від -2 до +2 °С. Схема термометра-термостата показано малюнку.

Двоканальний термометр-термостат 5-95 °С. Схема термометра

Два датчики DS18B20 підключають до гнізда Х1 і Х2, причому номери гнізд відповідають номерам їх висновків. Використана трипровідна схема підключення. Вже багато разів я переконувався в тому, що тільки так можна досягти максимальної довжини з'єднувальних проводів, і скрізь, де це можливо, намагаюся уникати паразитного живлення датчиків. При мідних дротах перетином 0,5 мм2 стійку зв'язок вдавалося забезпечити з відривом до 40 м. Покази датчиків виводяться на HG1 - трехразрядный світлодіодний індикатор із загальними анодами світлодіодів кожного розряду. Двоколірні світлодіоди HL1 та HL2 відображають стан кожного з каналів. Сигнали керування нагрівачами в режимі термостата формуються на виходах мікроконтролера РВ6 (перший канал) та РВ7 (другий канал). Управління двопозиційне; нагрівач увімкнений або вимкнений.

Для гальванічної розв'язки приладу від виконавчих пристроїв встановлені оптрони U1 та U2. У моєму варіанті до роз'ємів Х4 і Х5 підключені ланцюги керування двох симісторів ВТ139, комутують нагрівальні елементи. При необхідності оптрони можна замінити транзисторами, включивши в колекторні ланцюги обмотки електромагнітних реле. Протягом 4...5 с після подачі на пристрій живлення відбувається ініціалізація датчиків і початковий збір їх показань. В цей час по черзі блимають усі елементи індикатора HG1. Далі встановлюється режим вимірювання та відображення температури. У цьому режимі нагрівачі вимкнені. Показання датчиків на індикаторі чергуються періодом 5 з. Якщо температура вимірювана датчиком, підключеним до гнізда Х1, світиться світлодіод HL1, а підключеним до гнізда Х2 - HL2. При цьому якщо відповідний канал сконфігурований як термометр, колір свічення жовтий, якщо як термостат, то при поданій команді на включення нагрівача він червоний, а при її відсутності - зелений. Після натискання на кнопку SB2 відображаються лише показання першого датчика, а після натискання на SB3 - лише другого. Якщо будь-який датчик не підключений, у його ланцюгу стався обрив, замикання або температура вийшла за межі 0,1...99,9 °С, на індикатор замість значення температури виводиться напис "Err", а відповідний нагрівач вимикається.

Якщо під час відображення температури, виміряної, наприклад, першим датчиком кілька разів натискати на кнопку SB2, то з кожним натисканням відповідний канал переходитиме з режиму термостата в режим термометра і назад. При короткочасному натисканні на кнопку SB1 відновлюється режим послідовного відображення температури у двох каналах. Але якщо утримувати кнопку SB1 тривалий час, термометр-термостат увійде в режим налаштування того каналу, під час відображення температури якого була натиснута кнопка.

У цьому режимі кнопками SB2 та SB3 вибирають необхідний параметр:

ut1 (ut2) - встановлення температури вимикання нагрівача у каналі 1 (2);
dt1 (dt2) - встановлення різниці температури вимкнення та включення нагрівача в каналі 1 (2).

Наприклад, при встановленні температури вимикання 35 °С і різниці 1,5 °С нагрівання відбудеться до температури 35 °С, після її досягнення нагрівач буде вимкнений і знову включений, коли температура знизиться до 33,5 °С. Оптимальним вибором різниці досягають компромісу між точністю підтримки температури та частотою включень нагрівача.

со1 (со2) - коригування показань датчика 1 (2). Введене значення підсумовується (з урахуванням знака) з цими показаннями, перш ніж вони надійдуть на подальшу обробку. Це дозволяє компенсувати можливу похибку датчика. У разі повторного короткочасного натискання на кнопку SB1 на індикатор виводиться збережене в пам'яті мікроконтролера значення вибраного параметра, після чого кнопками SB2 і SB3 (відповідно зменшення та збільшення на 0,1 ° С) задають його нове значення. При тривалому утриманні цих кнопок зміна параметра починає відбуватися швидше (приблизно 10 разів на секунду). Через 5 с після останнього натискання на будь-яку кнопку встановлене значення запам'ятовується в незалежній пам'яті мікроконтролера, а на індикатор виводиться поточна температура. Коди програми з файлу Termo2ch.hex записують у програмну (FLASH) пам'ять мікроконтролера, а інформацію з файлу Termo2ch.epp – у його EEPROM. Розряди конфігурації мікроконтролера програмують відповідно до таблиці.

розряд	Знач.	розряд	Знач.
ПОВ	0	SKCEL0	0
BODLEVEL	1	SKCEL1	0
BOOTRST	1	SKCEL2	1
BOOTSZ0	1	SKCEL3	0
BOOTSZ1	1	SPIEN	0
CKOPT	1	SUT0	0
EESAVE	1	SUT1	1
RSTDISBL	1	WDTON	0

Для захисту від зависання програми в мікроконтролері має бути увімкнено сторожовий таймер. Оскільки інтерфейс 1-Wire, що використовується датчиками, критичний до тактової частоти мікроконтролера, необхідне точне налаштування внутрішнього тактового генератора на 8 МГц. Для цього слід, підключивши використовуваний екземпляр мікроконтролера до програматора, прочитати калібрувальну константу, що знаходиться у старшому байті слова, розташованого за адресою 0x0003 сигнатури мікроконтролера. Після завантаження в програматор файлу Termo2ch.epp, але перед програмуванням, цю константу записують у нульову комірку буфера EEPROM програматора. Мікроконтролер ATmega8 може бути замінений на ATmega8L При заміні індикатора CPD-05211SR2/A аналогічним іншого типу доведеться, можливо, підібрати резистори R8-R15, щоб забезпечити прийнятну яскравість.

Завантажити програми мікроконтролера

Автор: І. Котов, м. Красноармійськ Донецької обл., Україна; Публікація: cxem.net

Дивіться інші статті розділу Регулятори потужності, термометри, термостабілізатори.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Застигання сипких речовин 30.04.2024

У світі науки існує досить загадок, і однією з них є дивна поведінка сипких матеріалів. Вони можуть поводитися як тверде тіло, але раптово перетворюватися на текучу рідину. Цей феномен став об'єктом уваги багатьох дослідників, і, можливо, нарешті ми наближаємося до розгадки цієї загадки. Уявіть собі пісок у пісочному годиннику. Зазвичай він тече вільно, але в деяких випадках його частинки починають застрягати, перетворюючись з рідкого стану на тверде. Цей перехід має важливе значення для багатьох областей, починаючи від виробництва ліків та закінчуючи будівництвом. Дослідники зі США спробували описати цей феномен і наблизитися до його розуміння. У ході дослідження вчені провели моделювання в лабораторії, використовуючи дані про пакети полістиролових кульок. Вони виявили, що вібрації усередині цих комплектів мають певні частоти, що означає, що через матеріал можуть поширюватись лише певні типи вібрацій. Отримані ...>>

Імплантований стимулятор мозку 30.04.2024

В останні роки наукові дослідження в галузі нейротехнологій зробили величезний прогрес, відкриваючи нові обрії для лікування різних психіатричних та неврологічних розладів. Одним із значних досягнень стало створення найменшого імплантованого стимулятора мозку, представленого лабораторією Університету Райса. Цей новаторський пристрій, який отримав назву Digitally Programmable Over-brain Therapeutic (DOT), обіцяє революціонізувати методи лікування, забезпечуючи більше автономії та доступності для пацієнтів. Імплантат, розроблений у співпраці з Motif Neurotech та клініцистами, запроваджує інноваційний підхід до стимуляції мозку. Він живиться через зовнішній передавач, використовуючи магнітоелектричну передачу енергії, що виключає необхідність дротів та великих батарей, типових для існуючих технологій. Це робить процедуру менш інвазивною та надає більше можливостей для покращення якості життя пацієнтів. Крім застосування у лікуванні резист ...>>

Сприйняття часу залежить від того, на що людина дивиться 29.04.2024

Дослідження у галузі психології часу продовжують дивувати нас своїми результатами. Нещодавні відкриття вчених з Університету Джорджа Мейсона (США) виявилися дуже примітними: вони виявили, що те, на що ми дивимося, може сильно впливати на наше відчуття часу. У ході експерименту 52 учасники проходили серію тестів, оцінюючи тривалість перегляду різних зображень. Результати були дивовижні: розмір і деталізація зображень значно впливали на сприйняття часу. Більші і менш захаращені сцени створювали ілюзію уповільнення часу, тоді як дрібні та більш завантажені зображення викликали відчуття його прискорення. Дослідники припускають, що візуальний безлад чи перевантаження деталями можуть утруднити наше сприйняття навколишнього світу, що у свою чергу може призвести до прискорення сприйняття часу. Таким чином було доведено, що наше сприйняття часу тісно пов'язане з тим, що ми дивимося. Більші і менш ...>>

Випадкова новина з Архіву

100-мВт УФ-світлодіод діапазону 200-280 нм 01.12.2017

Компанія LG Innotek представила перший у світі ультрафіолетовий світлодіод, який працює у короткохвильовому ультрафіолетовому діапазоні (ультрафіолет С або UVC) з довжиною хвилі від 200 до 280 нм та потужністю 100 мВт. Тим самим було суттєво перевищено прогноз фахівців, які очікували на появу подібних світлодіодів не раніше, ніж через два роки.

Ультрафіолетові світлодіоди використовуються в медицині, харчовій та хімічній промисловості, у побуті, зокрема, для спектрального аналізу, для дезінфекції, очищення та інших завдань.

За допомогою нових світлодіодів LG Innotek з'явиться можливість стерилізації часток води, що швидко рухаються, і повітря без необхідності використовувати хімічні дезінфікуючі засоби.

"Світлодіоди UVС є крихітними, універсальними, довговічними і не містять металу, - йдеться в офіційній заяві LG Innotek. - Ми продовжимо створювати інноваційні продукти, щоб збільшити відрив від конкурентів та очолити ринок".

Інші цікаві новини:

▪ Водяна батарея для електромобілів

▪ Батарейка, що заряджається від людської слини

▪ Колагенові волокна ростуть як соняшник

▪ Виробництво курятини яловичини знижує викиди СО2

▪ Електронні плічка Panasonic Nanoe X

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Обмежувачі сигналу, компресори. Добірка статей

▪ стаття Панельна душова. Поради домашньому майстру

▪ стаття Чому область у Франції називається Нормандія? Детальна відповідь

▪ стаття Зашморг, що затягується. Поради туристу