|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Nhiệt kế có chức năng hẹn giờ hoặc điều chỉnh nhiệt độ. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Bộ điều chỉnh điện, nhiệt kế, ổn nhiệt Mô tả về các loại nhiệt kế điện tử kỹ thuật số khác nhau đã được đăng nhiều lần trên các trang của tạp chí Radio. Theo quy định, chúng chứa bộ chuyển đổi tần số nhiệt độ và các phần tử đo kỹ thuật số không rời rạc để chuyển đổi tần số đo được thành số đọc nhiệt độ. Bộ chuyển đổi tần số nhiệt độ được chế tạo bằng cách sử dụng các phần tử không rời rạc yêu cầu hiệu chuẩn và cho phép người ta đạt được độ chính xác chấp nhận được trong phạm vi khá hạn chế (do tính phi tuyến của đặc tính nhiệt độ của các phần tử). Việc sử dụng cơ sở phần tử hiện đại - bộ vi điều khiển và cảm biến đặc biệt - giúp đơn giản hóa đáng kể thiết kế mạch của thiết bị đồng thời tăng chức năng và độ chính xác của phép đo. Sơ đồ của nhiệt kế được đề xuất được hiển thị trong hình. một.
Cơ sở của nó là vi điều khiển (MCU) PIC16F84A (DD1) phổ biến. Để đo nhiệt độ, người ta đã sử dụng cảm biến kỹ thuật số tích hợp (BK1) DS18B20 của MAXIM. Vi mạch này không yêu cầu hiệu chuẩn và cho phép bạn đo nhiệt độ môi trường từ -55 đến +125 ° C và trong phạm vi -10...+85 ° C, nhà sản xuất đảm bảo sai số đo tuyệt đối không tệ hơn ± 0,5 ° C . Cảm biến DS18B20 là cảm biến tiên tiến nhất trong dòng DS18X2X nổi tiếng, trước đây được sản xuất dưới thương hiệu Dallas Semiconductor. Không giống như các thiết bị tương tự chức năng DS1820 và DS18S20, trước khi bắt đầu phép đo, nó cho phép bạn đặt độ chính xác tương đối cần thiết của chuyển đổi nhiệt độ từ phạm vi giá trị sau: 0,5; 0,25; 0,125 và 0,0625 °C, trong khi thời gian đo lần lượt là 93.75; 187,5; 375 và 750 mili giây. Nguyên lý hoạt động của cảm biến DS18X2X dựa trên việc đếm số lượng xung được tạo bởi bộ tạo có hệ số nhiệt độ thấp trong khoảng thời gian, được tạo bởi bộ tạo có hệ số nhiệt độ khác, trong khi logic bên trong của cảm biến mất tính đến và bù cho sự phụ thuộc parabol của tần số của cả hai máy phát vào nhiệt độ. Việc trao đổi lệnh điều khiển và dữ liệu giữa cảm biến VK1 và bộ vi điều khiển DD1, hoạt động ở tần số 4 MHz, được thực hiện thông qua bus truyền dữ liệu 1 dây hai chiều một dây. Mỗi DS18B20 có một số 48 bit duy nhất, được ghi bằng laser vào ROM trong quá trình sản xuất, cho phép hầu như bất kỳ số lượng thiết bị nào được kết nối với cùng một bus. Yếu tố hạn chế chủ yếu là tổng thời gian bỏ ra để thăm dò tuần tự tất cả các cảm biến được kết nối với mạng. Với khoảng thời gian 1 giây, MK DD1 gửi lệnh đến cảm biến BK1 để bắt đầu quá trình đo nhiệt độ với độ chính xác 0,0625 ° C và nhận từ đó kết quả của lần đo trước đó. Mã 12 bit mà người gửi nhận được, tương ứng với nhiệt độ đo được, được chuyển đổi thành dạng thập phân, làm tròn đến phần mười độ và hiển thị trên đèn LED HG1 ở chế độ động. Bằng cách áp dụng nhật ký điện áp. 0 đến một trong các đầu ra RAO, RA1 hoặc RA2, MK bật chữ số tương ứng của chỉ báo, đồng thời xuất ra đầu ra RBO-RB6 mã bảy phần tử của chữ số được hiển thị trong chữ số này. Điểm trên chỉ báo tách toàn bộ phần nhiệt độ hiển thị khỏi nhiệt độ thập phân được điều khiển bởi MK thông qua đầu ra cống mở RA4. Khoảng thời gian hiển thị của cả ba chữ số của chỉ báo là khoảng 12,3 ms (tần số - 81 Hz). Vì thiết bị sử dụng chỉ báo ba chữ số nên trong phạm vi từ -19,9 đến +99,9 °C, nhiệt độ được hiển thị với độ chính xác 0,1 °C và trong phạm vi -55...-20 và +100... + 125°C - chính xác đến 1°C. Ngoài ra, trong những khoảng thời gian này, sai số tuyệt đối trong phép đo nhiệt độ tăng lên đến ±2 °C, do đó việc hiển thị nhiệt độ với độ chính xác đến một phần mười độ trở nên vô nghĩa. Vào cuối mỗi giai đoạn hiển thị thông tin trên chỉ báo, MK sẽ kiểm tra trạng thái của các nút SB1 và SB2, tại đó nó đặt điện áp ở mức logic cao ở đầu ra RAO-RA2 (điều này tương ứng với việc tắt tất cả các các bit của chỉ báo HG1) và ở đầu ra RA4 - điện áp là log 0. Các bit RB5, RB6 được cấu hình lại cho đầu vào và các điện trở “kéo lên” bên trong được kết nối với bus nguồn +5 V được kết nối với chúng. , khi nhấn nút SB1 hoặc SB2, mức điện áp logic cao trên RB5, RB6 được thay thế bằng mức điện áp thấp, được MK theo dõi. Các thành phần chỉ báo LED được kết nối với các lần phóng điện này không có ảnh hưởng đáng kể đến trạng thái của các đầu vào MK được chỉ định, vì dòng điện ngược chiều qua chúng là không đáng kể. Việc giữ các nút được nhấn không ảnh hưởng đến hoạt động của các đèn báo trong suốt thời gian hiển thị thông tin, vì dòng điện giữa các đầu ra RA4 và RB5, RB6 qua các nút SB1, SB2 bị giới hạn bởi các điện trở R4, R5. Thiết bị được cấp nguồn bằng nguồn điện xoay chiều 220 V thông qua tụ điện chấn lưu C3. Nhờ cầu diode VD1, cả hai nửa sóng của điện áp lưới đều đi qua diode zener VD2. Do đó, độ gợn điện áp trên tụ C5 giảm đáng kể và có thể giảm điện dung của tụ C3, tụ này xác định dòng điện tối đa do nguồn điện cung cấp cho tải. Mạch định thời R1C4R2 tạo thành một khoảng dừng trước khi khởi động MC, điều này cần thiết để sau khi bật thiết bị trong mạng, điện áp trên các tụ C5, C6 có thời gian tăng đến mức đảm bảo cho MC hoạt động bình thường. . Khi tín hiệu âm thanh được bật, khi tầng trên bóng bán dẫn VT1 với bộ phát âm thanh HA1 được kết nối với mạch thu của nó đi vào hoạt động, dòng điện mà thiết bị tiêu thụ tăng lên đáng kể, do đó chương trình MK quy định việc tắt đèn báo cho khoảng thời gian của tín hiệu. Dòng thác này được cung cấp năng lượng bởi năng lượng tích lũy trong tụ điện C5, dẫn đến sụt áp lớn trên nó. Để duy trì điện áp cung cấp ổn định cho MK và cảm biến nhiệt độ, bộ ổn áp tích hợp DA1 và tụ điện oxit công suất cao C6 được đưa vào thiết bị. Nếu không cần báo động âm thanh, có thể loại bỏ vi mạch DA1 và tụ điện C5, nhưng trong trường hợp này, D815E (VD2) phải được thay thế bằng diode zener D815A có điện áp ổn định 5,6 V. Mã "chương trình cơ sở" ROM MK cho nhiệt kế có chức năng hẹn giờ được hiển thị trong Bảng. một.
Khi bạn nhấn nút SB1, sẽ có một tiếng bíp ngắn và đèn chỉ báo hiển thị giá trị của thời gian còn lại trước tín hiệu bíp hoặc 0 (bằng chữ số ít quan trọng nhất) nếu thời gian chưa được cài đặt trong bộ hẹn giờ. Thời gian trễ cần thiết (trong vòng 1 ... 99 phút; nhập bằng cách nhấn nút SB2 (không nhả SB1). Trong trường hợp này, số đọc của chỉ báo bắt đầu tự động tăng ở tần số 2 Hz. Khi đạt đến giá trị mong muốn, các nút được nhả ra. Các chỉ số nhiệt độ sẽ quay trở lại sau 1 giây sau khi nhả nút SB1. Khi kết thúc thời gian quy định, thiết bị sẽ phát ra tín hiệu âm thanh ngắt quãng với tần số 10 Hz trong 1500 giây. Trong bảng Hình 2 cho thấy mã “chương trình cơ sở” MK, cung cấp cho thiết bị được mô tả chức năng điều khiển bộ điều nhiệt duy trì nhiệt độ nhất định trong môi trường được kiểm soát với độ chính xác ± 1 ° C.
Việc xem và cài đặt nhiệt độ (trong phạm vi -54...+124 °C) được thực hiện, như trong trường hợp trước, bằng cách sử dụng các nút SB1 và SB2. Giá trị nhiệt độ đã đặt được lưu trong bộ nhớ dữ liệu cố định của MK và được tải từ đó mỗi khi thiết bị được kết nối với mạng. Khi một thiết bị có bộ điều chỉnh nhiệt đang hoạt động, tín hiệu điều khiển bộ sưởi hoặc máy nén của tủ lạnh sẽ bị loại bỏ khỏi đầu ra RA3 và thay vì theo tầng, một rơle quang điện trở được lắp trên bóng bán dẫn VT1, điều khiển nguồn điện của bộ truyền động hoặc công tắc tơ , lần lượt, kết nối lò sưởi hoặc máy nén với nguồn điện. Sơ đồ về một phiên bản có thể có của rơle như vậy được hiển thị trong Hình. 2.
Cho trong bảng. 2 "firmware" của MK được thiết kế để điều khiển bộ phận làm nóng. Ví dụ: nếu nhiệt độ cài đặt trong bộ điều chỉnh nhiệt là +30 ° C thì tín hiệu nhật ký sẽ xuất hiện ở đầu ra RA3 của MK. 1 (tương ứng với việc bật máy sưởi) khi nhiệt độ của môi trường được kiểm soát giảm xuống dưới +29 °C, nhưng ngay khi nhiệt độ tăng lên +31 °C, máy sưởi sẽ bị tắt. Do đó, độ trễ giữa việc bật và tắt lò sưởi là 2 ° C. Byte được gạch chân đầu tiên (02) trong bảng “chịu trách nhiệm” về giá trị của nó. 2: nếu được thay thế bằng “01”, độ trễ sẽ giảm xuống 1 ° C và nếu được thay thế bằng “03”, nó sẽ tăng lên 3 ° C, v.v. Độ trễ càng nhỏ thì thiết lập càng chính xác nhiệt độ sẽ được duy trì trong môi trường được kiểm soát, nhưng thường thì chu kỳ bật tắt của bộ truyền động sẽ được lặp lại và ngược lại. Khi điều khiển máy nén tủ lạnh, tín hiệu được ghi. 1 ở đầu ra RA3, bật hệ thống làm mát, sẽ xuất hiện nếu nhiệt độ vượt quá giới hạn chỉ định và thay đổi thành mức ghi. 0 ngay khi nhiệt độ giảm xuống dưới giới hạn quy định, một lần nữa có tính đến độ trễ được chỉ định bởi giá trị của byte được gạch chân đầu tiên trong bảng. 2. Để thực hiện chế độ hoạt động này, các byte gạch chân thứ 2, thứ 3 và thứ 4 của bảng phải được thay thế lần lượt bằng “19”, “15” và “11” Văn bản nguồn của các chương trình Khi lập trình MK, bạn phải chỉ định: loại máy phát điện - bộ hẹn giờ HS, WDT và PWRT - được bật. Tất cả các bộ phận của nhiệt kế được gắn trên bảng mạch in bằng sợi thủy tinh lá hai mặt (Hình 3).
Bảng mạch được thiết kế để lắp đặt các điện trở MLT, tụ điện KD (C1, C2), K73-17V với điện áp định mức 400 V (C3), KM (C7) và K50-35 (các loại khác). Để giảm kích thước của thiết bị, các bộ phận được lắp đặt ở cả hai mặt của bảng (nơi chỉ định vị trí của chúng). Bộ nhảy dây được hàn vào các lỗ của miếng tiếp xúc, được đánh dấu trong bản vẽ bằng một dấu chấm gần đó, trong quá trình lắp đặt (chức năng của chúng cũng được thực hiện bằng đầu ra của tụ điện C7). Đèn chỉ báo LED ba chữ số HG1 được lắp ráp từ ba chữ số LSD3212-20 (màu xanh lá cây) và có thể được thay thế bằng bất kỳ chữ số nào khác với mức tiêu thụ hiện tại không quá 20 mA cho mỗi phần tử (đoạn). Trước khi lắp đặt tại chỗ, dây dẫn của 12 đèn báo sẽ bị cắt ở khu vực gần vỏ. Chúng ta có thể thay thế bộ ổn định tích hợp 78L05 (DA1) bằng bất kỳ bộ ổn định nào khác có điện áp ổn định +5 V. Bộ phát âm thanh HA1 là bất kỳ bộ ổn định cỡ nhỏ nào có điện trở cuộn dây là 8...25 Ohms (tác giả đã sử dụng bộ phát điện từ NS0903A). Nếu bạn định sử dụng nhiệt kế trong điều kiện khí hậu khắc nghiệt, nên chọn tụ oxit C5 và C6 có dải nhiệt độ mở rộng (được đánh dấu trên vỏ “+105 ° C” hoặc cao hơn) và PIC16F84A MK phải thuộc loại E/ Phiên bản P, cho thấy con chip này có thể hoạt động ở nhiệt độ từ -40 đến +125 °C. Trong trường hợp này, bảng nhiệt kế đã gắn được đặt trong hộp nhựa kín và chứa đầy chất bịt kín (ví dụ: nhựa epoxy). Các lỗ cho các nút được bịt kín bên trong bằng một miếng cao su mỏng, sau đó các vòng tròn nhựa có đường kính nhỏ hơn một chút so với đường kính của các lỗ trên hộp được dán vào cả hai mặt của màng cao su thu được, phía trên các nút SB1 và SB2. Điều này đảm bảo cách ly hoàn toàn các thành phần của thiết bị với môi trường bên ngoài. Khi sử dụng thiết bị trong điều kiện bình thường, không cần phải thực hiện việc niêm phong. Không thể đặt cảm biến nhiệt độ bên trong hộp nhiệt kế, vì điều này sẽ dẫn đến tăng sai số đo (do các phần tử bị đốt nóng) và quán tính của các chỉ số nhiệt kế khi nhiệt độ môi trường thay đổi. Một giải pháp thiết kế là đặt chip cảm biến bên trong một ống thuốc thủy tinh có kích thước phù hợp. Các điểm thoát ra của cáp mềm từ ống và từ vỏ nhiệt kế được lấp đầy cẩn thận bằng chất bịt kín. Chiều dài của cáp ba lõi có thể từ vài cm đến hàng chục mét. Được lắp ráp từ các bộ phận có thể sử dụng được và không có lỗi cài đặt, thiết bị không cần điều chỉnh. Tác giả: S.Koryakov, Shakhty, vùng Rostov
Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng
15.04.2024 Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global
15.04.2024 Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm
14.04.2024
▪ Ảnh hưởng của nhiệt độ đến các quá trình vật lý ▪ IPhone tiếp theo sẽ có những thay đổi lớn nhất
▪ phần của trang web Intercoms. Lựa chọn bài viết ▪ bài thơ, không trân trọng tình yêu của người dân. biểu hiện phổ biến ▪ bài Juniper đỏ. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng ▪ bài viết Anten chữ V ngược - Windom. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này