En digital temperaturregulatorns krets är en exakt temperaturregulator i medicinska, industriella och hemma applikationer. Detta system är bättre än det analoga / termostatsystemet, som har dålig noggrannhet. Till exempel kan den användas för temperaturkontroll av en inkubator där det är mycket viktigt att hålla en exakt temperatur.

Digitalt temperaturkontrollsystem

Digital temperaturregulatorblockdiagram Beskrivning

Detta föreslagna digitala temperaturreglersystemet tillhandahåller temperaturinformationen på en display och när temperaturen överstiger börvärdet stängs belastningen (dvs. värmaren) av. I detta projekt tillhandahålls en lampa som en last för demonstrationsändamål. Blockdiagrammet för det digitala temperaturkontrollsystemet ges nedan.

Blockdiagram för digital temperaturregulator

Det föreslagna digitala temperaturkontrollsystemet använder en mikrokontroller av 8051-familjen, vilket är kärnan i applikationen. Displayenheten består av fyra sju segment display , Temperatursensor och är gränssnitt till Microcontroller.

Den digitala temperaturgivaren har gränssnitt till mikrokontrollern för att känna av temperaturförhållandena. Detta system har också fyra tryckknappsbrytare för att justera temperaturinställningarna.

Därefter hämtar mikrokontrollern kontinuerligt temperaturinformationen genom en digital temperatursensor och visas över displayenheten och stänger automatiskt av lampan när motsvarande temperatur överstiger börvärdet.

Hårdvarukrav

Transformator (230 - 12 V AC)
Spänningsregulator (LM 7805)
Likriktare
Filtrera
Microcontroller (at89s52 / at89c51)
DS1621 Temperaturgivare
Trycka på knappar
7 segment display
BC547
Motstånd
Kondensatorer
1N4007
Relä

Microcontroller (AT89S52)

Atmel AT89S52 är en 8051-baserad kraftfull mikrokontroller som ger en mycket flexibel och kostnadseffektiv lösning för många inbyggda styrapplikationer.

AT89S52 har följande standardfunktioner:

8K byte av Flash
256 byte RAM
32 I / O-linjer
Vakthundstimer
Två datapekare
Tre 16-bitars timer / räknare
En sex-vektor två-nivå avbryta arkitektur
En full duplex seriell port
On-chip oscillator och klockkretsar

Stiftdiagrammet ges nedan.

8051 Microcontroller

Temperatursensor - DS1621

En sensor är en enhet som tar emot och svarar på en signal eller stimulans. En sensor kan bara konvertera den mottagna signalen till elektrisk form.

De Temperatursensor - DS 1621 ger följande standardfunktioner:

Mätningar kräver inga externa komponenter
Mäter temperaturer från -55 ° C till + 125 ° C i steg om 0,5 ° C (67 ° F till 257 ° F i steg om 0,9 ° F)
Temperaturen avläses som ett 9-bitars värde (2-byte-överföring)
Brett strömförsörjningsområde (2,7V till 5,5V)
Omvandlar temperatur till digitala ord på mindre än 1 sekund
Termostatiska inställningar är användardefinierbara och icke flyktiga
Data läses från / skrivs via ett 2-tråds seriellt gränssnitt (öppna I / O-linjer för dränering)
Tillämpningarna inkluderar termostatstyrningar, industriella system, konsumentprodukter, termometrar eller något värmekänsligt system
Det är ett DIP- eller SO-paket med 8 stift

Stiftbeskrivning

DS1621 Stiftbeskrivning

“sju segment display gemensam anod ”

SDA - 2-tråds seriell dataingång / -utgång
SCL - 2-tråds seriell klocka
GND - mark
TOUT - Termostatutgångssignal
A0 - Chipadressinmatning
A1 - Chipadressinmatning
A2 - Chipadressingång
VDD - Strömförsörjningsspänning

Ett funktionsdiagram för DS1621 visas i figuren nedan.

DS1621 Funktionsblockdiagram

DS1621 ger 9-bitars temperaturavläsningar som anger enhetens temperatur. Termostats utsignal (TOUT) är aktiv när enhetens temperatur överstiger en användardefinierad temperatur (TH).

Utgången förblir aktiv tills temperaturen sjunker under en användardefinierad temperatur TL, vilket möjliggör eventuell hysteres. Användardefinierade temperaturinställningar lagras i icke-flyktigt minne så att delar kan programmeras innan de sätts in i ett system.

Temperaturinställningarna och temperaturavläsningarna kommuniceras alla till / från DS1621 från Microcontroller via ett enkelt 2-tråds (I2C) seriellt gränssnitt .

Mäta temperatur

DS1621 mäter temperaturen med hjälp av en bandgap-baserad temperatursensor. En delta-sigma analog till digital omvandlare (ADC) omvandlar den uppmätta temperaturen till ett digitalt värde som är kalibrerat i ° C eller ° F.

Temperaturavläsningen tillhandahålls i en 9-bitars kompletterande avläsning av två genom att utfärda LÄS TEMPERATUR-kommandot. Data överförs via det 2-trådiga seriella gränssnittet - MSB först ( I2C seriellt kommunikationsgränssnitt ).

“vad är en spdt switch ”

Basic Seven Segment Display

Denna version är en vanlig anodversion. Det betyder att det positiva benet på varje lysdiod är ansluten till en gemensam punkt som är stift 3, Vcc i detta fall. Varje Ljusdiod har ett negativt ben som är anslutet till en av enhetens stift.

7-segment LED-skärm

För att få det att fungera måste du ansluta stift 3 till 5 volt. För att varje segment ska tändas, anslut sedan jordstiftet för det som ledde till jord genom ett motstånd. Den kan också användas via vilken som helst Microcontroller-portstift i sänkläge för ex. PORT 0 i 8051-serien Microcontroller.

programvara

Vi använde C-språket för att skriva applikationskoden och kompilerades med hjälp av KEIL micro vision (IDE) kompilator. Efter slutförandet av programvarans skrivning kommer den koden att konverteras till hexadecimal kod för att driva Microcontroller. Den genererade hexkoden bränns in i mikrokontrollern med en lämplig programmerare.

Schematiska diagramanslutningar av digital temperaturregulator

Strömförsörjningen på 5v krävs för att driva systemet, anslutet till 40-stifts Microcontroller & GND är ansluten till dess 20pin. Stift 1.0 till 1.3 på port 1 är ansluten till tryckknapparna. Stift 3.5 till 3.7 på Microcontroller är anslutna till 1, 2, 3 stift på tempsensorn DS1621 respektive.

Schematiskt diagram för digital temperaturregulator

Stift 0,0 till 0,6 av port 0 på Microcontroller är ansluten till 7-segmentsdisplay. Stift 2.0 till 2.3 på port 2 på Microcontroller är anslutna till transistorer BC547 i Port 2 på Microcontroller är anslutna till transistors BC547. Stift 2.4 är ansluten till en annan transistor BC547 som driver reläet.

Arbetssätt

Projektet använder en digital temperatursensor DS1621 som är gränssnitt till Microcontroller. Ytan på denna 8-stifts IC känner av omgivningstemperaturen för att leverera digital data seriellt vid stift nr 1, vilket visas från mikrokontrollern med 4 enheter 7-segment gemensam anodskärm alla parallella anslutna till port '0'.

Fyra tryckknappsbrytare är anslutna till Microcontroller med pull-up motstånd för att hjälpa till att programmera den inställda temperaturen som önskat. Utgången från Microcontroller vid stift 25 driver en transistor som i sin tur driver ett relä som slår PÅ eller AV värmaren för att upprätthålla temperaturen.

Projektet använder dock en lampa istället för värmaren för demonstrationsändamål. Lampan är normalt PÅ för att stängas av när den inställda temperaturen har uppnåtts.

Tillämpningar av digital temperaturregulator

Nedan följer några exempel på applikationer för vilka särskild uppmärksamhet måste ges.

Utomhusanvändning som medför potentiell kemisk förorening eller elektrisk störning
Kontrollsystem för kärnenergi, förbränningssystem, järnvägssystem, luftfartssystem
Medicinsk utrustning, nöjesmaskiner, fordon, säkerhetsutrustning och installationer som omfattas av separata industri- eller myndighetsbestämmelser
System, maskiner och utrustning som kan utgöra en risk för liv eller egendom

Således handlar det här om digital temperaturregulator med en mikrokontroller. Vi hoppas att du har fått en bättre förståelse för detta koncept.

Ytterligare frågor angående detta koncept eller mikrokontrollerbaserade projekt, vänligen ge din feedback genom att kommentera i kommentarsektionen nedan. Här är en fråga till dig, vad är funktionen för 7-segment display?