Een digitaal temperatuurregelaar circuit is een nauwkeurige temperatuurregelaar in medische, industriële en thuistoepassingen. Dit systeem is beter dan het analoge / thermostaatsysteem, dat een slechte nauwkeurigheid heeft. Het kan bijvoorbeeld worden gebruikt voor temperatuurregeling van een incubator waar het handhaven van een nauwkeurige temperatuur erg belangrijk is.

Digitaal temperatuurregelsysteem

Beschrijving blokschema digitale temperatuurregelaar

Dit voorgestelde digitale temperatuurregelingssysteem geeft de temperatuurinformatie op een display weer en, wanneer de temperatuur het instelpunt overschrijdt, wordt de belasting (d.w.z. verwarming) uitgeschakeld. In dit project wordt een lamp geleverd als lading voor demonstratiedoeleinden. Het blokschema van het digitale temperatuurregelsysteem wordt hieronder weergegeven.

Blokschema van digitale temperatuurregelaar

Het voorgestelde digitale temperatuurcontrollersysteem maakt gebruik van een microcontroller uit de 8051-familie, die het hart van de applicatie is. De display-unit bestaat uit vier zeven segmenten display Temperatuursensor en zijn gekoppeld aan de Microcontroller.

De digitale temperatuursensor is aangesloten op de microcontroller om de temperatuuromstandigheden te meten. Dit systeem biedt ook vier drukknopschakelaars voor het aanpassen van de temperatuurinstellingen.

Vervolgens peilt de microcontroller continu de temperatuurinformatie via een digitale temperatuursensor en geeft deze weer via de 7-segment display-eenheid en schakelt de lamp automatisch UIT wanneer de bijbehorende temperatuur het instelpunt overschrijdt.

Hardwarevereisten

Transformator (230 - 12 V AC)
Spanningsregelaar (LM 7805)
Gelijkrichter
Filter
Microcontroller (at89s52 / at89c51)
DS1621 Temperatuursensor
Drukknoppen
7 segmenten display
BC547
Weerstanden
Condensatoren
1N4007
Relais

Microcontroller (AT89S52)

De Atmel AT89S52 is een op 8051 gebaseerde krachtige microcontroller die een zeer flexibele en kosteneffectieve oplossing biedt voor veel embedded besturingstoepassingen.

De AT89S52 biedt de volgende standaardfuncties:

8K bytes aan Flash
256 bytes RAM
32 I / O-lijnen
Watchdog-timer
Twee datapunten
Drie 16-bits timer / tellers
Een zes-vector-interruptarchitectuur op twee niveaus
Een full duplex seriële poort
On-chip oscillator en klokcircuits

Het pin-diagram wordt hieronder gegeven.

8051 Microcontroller

Temperatuursensor - DS1621

Een sensor is een apparaat dat een signaal of stimulus ontvangt en erop reageert. Een sensor kan het ontvangen signaal alleen in elektrische vorm omzetten.

De Temperatuursensor - DS 1621 biedt de volgende standaardfuncties:

Metingen hebben geen externe componenten nodig
Meet temperaturen van -55 ° C tot + 125 ° C in stappen van 0,5 ° C (67 ° F tot 257 ° F in stappen van 0,9 ° F)
Temperatuur wordt gelezen als een 9-bits waarde (overdracht van 2 bytes)
Breed voedingsbereik (2,7V tot 5,5V)
Zet temperatuur in minder dan 1 seconde om in een digitaal woord
Thermostatische instellingen zijn door de gebruiker te definiëren en niet-vluchtig
Gegevens worden gelezen van / geschreven via een 2-draads seriële interface (open drain I / O-lijnen)
Toepassingen zijn onder meer thermostatische regelaars, industriële systemen, consumentenproducten, thermometers of elk thermisch gevoelig systeem
Het is een 8-pins DIP- of SO-pakket

Pin Beschrijving

DS1621 Pin Beschrijving

“wat is esc in rc ”

SDA - 2-draads seriële gegevensinvoer / -uitvoer
SCL - 2-draads seriële klok
GND - Aarde
TOUT - Uitgangssignaal thermostaat
A0 - Chipadresinvoer
A1 - Chipadresinvoer
A2 - Invoer chipadres
VDD - Voedingsspanning

Een functioneel diagram van de DS1621 wordt getoond in de onderstaande afbeelding.

DS1621 Functioneel blokschema

De DS1621 biedt 9-bit temperatuurmetingen, die de temperatuur van het apparaat aangeven. Het uitgangssignaal van de thermostaat (TOUT) is actief wanneer de temperatuur van het apparaat een door de gebruiker gedefinieerde temperatuur (TH) overschrijdt.

De uitgang blijft actief totdat de temperatuur onder een door de gebruiker gedefinieerde temperatuur TL daalt, waarbij elke noodzakelijke hysterese mogelijk is. Door de gebruiker gedefinieerde temperatuurinstellingen worden opgeslagen in een niet-vluchtig geheugen, zodat onderdelen kunnen worden geprogrammeerd voordat ze in een systeem worden ingevoegd.

De temperatuurinstellingen en temperatuurmetingen worden allemaal gecommuniceerd naar / van de DS1621 vanaf de Microcontroller via een eenvoudige 2-draads (I2C) seriële interface

Temperatuur meten

De DS1621 meet de temperatuur met behulp van een op band gap gebaseerde temperatuursensor. Een delta-sigma analoog naar digitaal converter (ADC) zet de gemeten temperatuur om in een digitale waarde die is gekalibreerd in ° C of ° F.

De temperatuuraflezing wordt geleverd in een 9-bits, twee-complementaire aflezing door het commando READ TEMPERATURE te geven. De gegevens worden verzonden via de 2-draads seriële interface - MSB eerst ( I2C Seriële communicatie-interface

“wat is een spanningsdelercircuit? ”

Basisweergave met zeven segmenten

Deze versie is een gangbare anodeversie. Dat betekent dat de positieve poot van elke LED is verbonden met een gemeenschappelijk punt, in dit geval pin 3, Vcc. Elk Lichtgevende diode heeft een negatieve poot die is verbonden met een van de pinnen van het apparaat.

7-segment LED-display

Om het te laten werken, moet je pin 3 tot 5 volt aansluiten. Om vervolgens elk segment te laten oplichten, verbindt u de aardpen voor die leiding met aarde via een weerstand. Het kan ook worden gebruikt via elke Microcontroller-poortpin in de zinkmodus, bijvoorbeeld. POORT 0 in de 8051-serie Microcontroller.

Software

We hebben de ‘C’ taal gebruikt om de applicatiecode te schrijven en deze gecompileerd met behulp van de KEIL micro vision (IDE) -compiler. Nadat het schrijven van de software is voltooid, wordt die code geconverteerd naar hexadecimale code om de microcontroller aan te sturen. De gegenereerde hex-code wordt met een geschikte programmeur in de microcontroller gebrand.

Schematisch diagram Aansluitingen van digitale temperatuurregelaar

De voeding van 5v is nodig om het systeem te laten werken, aangesloten op de 40-pins van Microcontroller & GND is verbonden met zijn 20-pins. Pin 1.0 t / m 1.3 van poort 1 is verbonden met de drukknoppen. Pinnen 3.5 tot 3.7 van de Microcontroller zijn verbonden met respectievelijk 1, 2, 3 pinnen van temperatuursensor DS1621.

Schematisch diagram van de digitale temperatuurregelaar

Pin 0.0 tot 0.6 van poort 0 van Microcontroller is verbonden met 7-segment display. Pin 2.0 tot 2.3 van poort 2 van Microcontroller zijn verbonden met transistors BC547 van Port 2 van Microcontroller is verbonden met transistor BC547. Pin 2.4 is verbonden met een andere transistor BC547 die het relais aandrijft.

Werken

Het project maakt gebruik van een digitale temperatuursensor DS1621 die is aangesloten op de Microcontroller. Het oppervlak van deze 8-pins IC detecteert de omgevingstemperatuur om digitale gegevens serieel af te leveren op pin nr. 1, die wordt weergegeven vanaf de microcontroller door 4 eenheden van 7-segmenten gemeenschappelijke anode display allemaal parallel aangesloten op poort ‘0’.

Vier drukknopschakelaars worden aan de Microcontroller gekoppeld met pull-up-weerstanden om de ingestelde temperatuur naar wens te programmeren. De output van Microcontroller op pin 25 stuurt een transistor aan die op zijn beurt een relais aanstuurt dat de verwarming AAN of UIT schakelt om de temperatuur te behouden.

Het project gebruikt echter een lamp in plaats van de verwarming voor demonstratiedoeleinden. De lamp is normaal AAN en wordt uitgeschakeld zodra de ingestelde temperatuur is bereikt.

Toepassingen van digitale temperatuurregelaar

Hierna volgen enkele voorbeelden van toepassingen waaraan bijzondere aandacht moet worden besteed.

Gebruik buitenshuis met mogelijke chemische verontreiniging of elektrische interferentie
Besturingssystemen voor kernenergie, verbrandingssystemen, spoorwegsystemen, luchtvaartsystemen
Medische apparatuur, speelautomaten, voertuigen, veiligheidsuitrusting en installaties die onderhevig zijn aan afzonderlijke industrie- of overheidsvoorschriften
Systemen, machines en apparatuur die levensgevaar of gevaar voor eigendommen kunnen opleveren

Dit gaat dus allemaal over Digitale temperatuurregelaar met behulp van een microcontroller. We hopen dat u dit concept beter begrijpt.

Geef verder alle vragen over dit concept of op microcontroller gebaseerde projecten uw feedback door te reageren in de commentaarsectie hieronder. Hier is een vraag voor u, wat is de functie van een 7-segment display?