دماسنج با مدار ترموکوپل. کنترل کننده دمای بالا ترموکوپل نوع K

امروز به شما خواهیم گفت که چگونه با دستان خود یک دماسنج الکترونیکی از سه قسمت بسازید.

اگر یک آمپرمتر شماره گیری قدیمی با مقیاس 100 میکروآمپر در اطراف خود داشته باشید، می توان یک دماسنج بسیار ساده و نسبتاً دقیق ساخت.
این فقط به دو بخش نیاز دارد.
دما توسط حسگر LM 35 اندازه‌گیری می‌شود. این سیلیکون یکپارچه شامل یک عنصر حساس به دما - یک مبدل اولیه و یک مدار پردازش سیگنال است که روی یک تراشه ساخته شده و در یک محفظه مانند KT 502 محصور شده است. TO-92). سنسور LM 35 دارای تنوع طراحی با پارامترهای مشابه است، اما پین اوت و هیت سینک متفاوت است که برای اندازه گیری دمای تماس بسیار راحت است.
ولتاژ خروجی سنسور LM 35 متناسب با مقیاس سلسیوس (10mV/C) است. در دمای 25 درجه این سنسور دارای ولتاژ خروجی 250 میلی ولت و در 100 درجه ولتاژ خروجی 1.0 ولت است.
تعیین سنسور تا حدودی غیر معمول است. پین اوت در شکل نشان داده شده است.

در نمودار، سنسور به صورت یک مستطیل با تعیین نوع دستگاه و شماره پین ​​نشان داده شده است.
دماسنج در شکل نشان داده شده است و آنقدر ساده است که نیازی به توضیح ندارد.
دماسنج مونتاژ شده باید کالیبره شود.
نمودار را روشن کنید. سنسور LM 35 را محکم به مخزن دماسنج جیوه ای فشار دهید، به عنوان مثال با استفاده از نوار الکتریکی، محل اتصال را بپیچید یا به سادگی همه چیز را زیر یک بالش قرار دهید. از آنجایی که هر فرآیند حرارتی اینرسی است، باید نیم ساعت یا بیشتر صبر کنید تا دمای سنسور و دماسنج یکسان شود، سپس با استفاده از پتانسیومتر سوزن میکروآمپرمتر را روی عدد مربوط به دمای دماسنج تنظیم کنید. همین. می توانید از دماسنج استفاده کنید.

در نسخه نویسنده، یک دماسنج از 0 تا 50 درجه سانتیگراد با مقدار تقسیم 0.1 درجه برای کالیبراسیون استفاده شده است، بنابراین دماسنج کاملا دقیق است.
متأسفانه یافتن چنین دماسنج مشکل ساز است. برای کالیبراسیون خشن، می توانید به سادگی سنسور را در کنار یک دماسنج قرار دهید که مثلاً دمای اتاق را اندازه گیری می کند، دو ساعت صبر کنید و دمای مورد نظر را بر روی مقیاس میکرو آمپرمتر تنظیم کنید.
اگر هنوز یک دماسنج دقیق پیدا کردید، می توانید به جای گیج شماره گیری از یک مولتی متر دیجیتال، به عنوان مثال VT-308V چینی، به عنوان نشانگر استفاده کنید، سپس خوانش دما را می توان تا دهم درجه خواند.
برای کسانی که می خواهند به طور مفصل با سنسورهای یکپارچه آشنا شوند، لطفاً به kit-e.ru یا rcl-radio.ru مراجعه کنند (جستجوی LM 35).

من تصمیم گرفتم یک دماسنج را در لمینیت خود قرار دهم، یک دماسنج ترموکوپل نوع K. برای اینکه آن را برای من آموزنده تر کند، من معتقدم که یک آماتور رادیویی سرگرمی نمی تواند زمانی که فقط دو LED "POWER" و "READY" روی چنین دستگاهی روشن می شود راضی باشد. من روسری را برای جزئیاتم مرتب می کنم. فقط در صورت امکان، با قابلیت نصف کردن آن (این چند کاره است). فوراً جایی برای قسمت برق روی تریستور گذاشتم، اما فعلاً از این قطعه استفاده نمی کنم، این مدار من برای آهن لحیم کاری خواهد بود (زمانی که بفهمم چگونه ترموکوپل را به نوک وصل کنم)

فضای کافی در لمینیت وجود ندارد (مکانیسم ها در چین بسیار محکم قرار گرفته اند)، من از یک نشانگر کوچک هفت قسمتی استفاده می کنم، اما این همه چیز نیست، کل تخته هم جا نمی شود، اینجاست که همه کاره است. برد مفید است، من آن را به نصف برش دادم (اگر از کانکتور استفاده می کنید، قسمت بالایی با بسیاری از پیشرفت ها در مورد نکات کوچک ur5kby مطابقت دارد.)

من آن را تنظیم کردم، ابتدا همانطور که در انجمن گفته شد انجام می دهم، ترموکوپل را لحیم نمی کنم، 400 را تنظیم می کنم (البته اگر این پارامتر در حافظه باشد، این مورد ناپدید می شود)، متغیرها را تقریباً روی دمای اتاق تنظیم می کنم و دقیقا تا نقطه جوش

چنین کنترل‌کننده‌ای از نظر تئوری تا دمای 999 درجه سانتی‌گراد کار می‌کند، اما در خانه چنین دمایی بعید است یافت شود، حداکثر آن یک آتش باز است، اما این منبع گرما غیرخطی و حساسیت شدید به شرایط خارجی دارد.

در اینجا یک جدول نمونه است.

و همچنین برای وضوح

بنابراین انتخاب منبعی برای تنظیم خوانش کنترلرها انتخاب کمی وجود دارد.

دیگر با دکمه ها بازی نمی شود، همه چیز را می توان جمع کرد،
من از ترموکوپل تستر چینی استفاده کردم. و یک پست در انجمن به من توصیه کرد که این ترموکوپل را می توان چند برابر کرد ، طول آن تقریباً نیم متر است ، من 2 سانتی متر را قطع کردم.

من با چرخاندن آن با زغال یک ترانسفورماتور درست می کنم، معلوم می شود که یک توپ است و دقیقاً از دو طرف آن، در امتداد یک سیم مسی، برای لحیم کاری خوب به سیم های من.

دماسنج در میکروکنترلر PIC16F628A و DS18B20 (DS18S20) - مقاله ای با شرح مفصل مدار دماسنج حافظه و علاوه بر این، ادامه منطقی مقاله ای که قبلاً در سایت Yandex pichobbi.narod.ru منتشر کردم. این دماسنج به خوبی خود را ثابت کرده است و تصمیم گرفته شد تا کمی آن را مدرن کنیم. در این مقاله به شما خواهم گفت که چه تغییراتی در طرح و برنامه کاری ایجاد شده است، عملکردهای جدید را شرح خواهم داد. مقاله برای مبتدیان مفید خواهد بود. بعداً نسخه فعلی دماسنج را به .

دماسنج میکروکنترلر PIC16F628A و DS18B20 (DS18S20) می تواند:

  • اندازه گیری و نمایش دما در محدوده:
    -55...-10 و +100...+125 با دقت 1 درجه (ds18b20 و ds18s20)
    -در محدوده -9.9...+99.9 با دقت 0.1 درجه (ds18b20)
    -در محدوده -9.5...+99.5 با دقت 0.5 درجه (ds18s20);
  • تشخیص خودکار سنسور DS18B20 یا DS18S20.
  • به طور خودکار سنسور را برای خرابی بررسی کنید.
  • حداکثر و حداقل دمای اندازه گیری شده را به خاطر بسپارید.

این دماسنج همچنین امکان تعویض آسان نشانگر 7 قسمتی را از حالت OK به نشانگر با OA فراهم می کند. یک روش ملایم برای نوشتن در حافظه EEPROM میکروکنترلر سازماندهی شده است. ولت متری که خود را به خوبی ثابت کرده است در این مقاله توضیح داده شده است -.

نمودار مدار یک دماسنج دیجیتال روی یک میکروکنترلر برای استفاده قابل اعتماد و طولانی مدت توسعه داده شده است. تمام قطعات مورد استفاده در مدار با کمبود مواجه نیستند. پیروی از این الگو آسان است و برای مبتدیان عالی است.

نمودار شماتیک دماسنج در شکل 1 نشان داده شده است

شکل 1 - نمودار شماتیک یک دماسنج روی PIC16F628A + ds18b20/ds18s20

من کل نمودار مدار دماسنج را توصیف نمی کنم، زیرا بسیار ساده است، من فقط به ویژگی ها می پردازم.

به عنوان میکروکنترلر استفاده می شود PIC16F628Aاز میکروچیپ این یک کنترل کننده ارزان است و همچنین کمبودی ندارد.

سنسورهای دیجیتال برای اندازه گیری دما استفاده می شوند DS18B20یا DS18S20از ماکسیم این سنسورها ارزان، اندازه کوچک هستند و اطلاعات مربوط به دمای اندازه گیری شده به صورت دیجیتالی منتقل می شود. این راه حل به شما این امکان را می دهد که نگران سطح مقطع سیم ها، طول آنها و ... نباشید. حسگرها DS18B20،DS18S20قادر به کار در محدوده دمایی -55 ... + 125 درجه سانتیگراد.

دما روی یک نشانگر LED 3 رقمی 7 قسمتی با کاتد مشترک (OK) یا با (OA) نمایش داده می شود.

برای نمایش حداکثر و حداقل دمای اندازه گیری شده روی نشانگر، به دکمه SB1 نیاز دارید. برای تنظیم مجدد حافظه، به دکمه SB1 نیز نیاز دارید

با استفاده از دکمه SA1 می توانید به سرعت سنسورها (خیابان، خانه) را تغییر دهید.

یک بلوز برای تعویض سیم مشترک برای نشانگر LED مورد نیاز است. مهم!اگر نشانگر خوب باشد، طبق نمودار، گیره را در موقعیت پایین قرار می دهیم و ترانزیستورهای VT1-VT3 را با رسانایی p-n-p لحیم می کنیم. اگر نشانگر LED OA باشد، طبق نمودار، گیره را به موقعیت بالایی منتقل می کنیم و ترانزیستورهای VT1-VT3 را با رسانایی n-p-n لحیم می کنیم.

در جدول 1 می توانید لیست کامل قطعات و جایگزینی احتمالی آنها با آنالوگ را مشاهده کنید.

جدول 1 - لیست قطعات برای مونتاژ دماسنج
تعیین موقعیت نام آنالوگ / جایگزین
C1، C2 خازن سرامیکی - 0.1 μFx50V -
C3 خازن الکترولیتی - 220μFx10V
DD1 میکروکنترلر PIC16F628A PIC16F648A
DD2، DD3 سنسور دما DS18B20 یا DS18S20
GB1 سه عدد باتری قلمی 1.5 ولتی
HG1 نشانگر LED 7 قسمتی KEM-5631-ASR (OK) هر کم مصرف دیگری برای نشانگر پویا و مناسب برای اتصال.
R1، R3، R14، R15 مقاومت 0.125W 5.1 اهم سایز اس ام دی 0805
R2, R16 مقاومت 0.125W 5.1 کیلو اهم سایز اس ام دی 0805
R4, R13 مقاومت 0.125W 4.7 کیلو اهم سایز اس ام دی 0805
R17-R19 مقاومت 0.125W 4.3 کیلو اهم سایز اس ام دی 0805
R5-R12 مقاومت 0.125 وات 330 اهم سایز اس ام دی 0805
SA1 هر سوئیچ مناسب
SB1 دکمه تاکت
VT1-VT3 ترانزیستور BC556B برای نشانگر با OK / ترانزیستور BC546B برای نشانگر با OA KT3107/KT3102
XT1 بلوک ترمینال برای 3 مخاطب.

برای اشکال زدایی اولیه دماسنج دیجیتال، از مدل مجازی ساخته شده در پروتئوس استفاده شد. در شکل 2 می توانید یک مدل ساده شده در پروتئوس را مشاهده کنید

شکل 2 – مدل دماسنج روی میکروکنترلر PIC16F628A در Proteus

شکل 3-4 برد مدار دماسنج دیجیتال را نشان می دهد

شکل 3 - برد مدار چاپی یک دماسنج روی میکروکنترلر PIC16F628A (پایین) بدون مقیاس.

شکل 4 - برد مدار چاپی یک دماسنج روی میکروکنترلر PIC16F628A (بالا) بدون مقیاس.

دماسنج، قطعات کار مونتاژ شده، بلافاصله شروع به کار می کند و نیازی به اشکال زدایی ندارد.

نتیجه کار شکل های 5-7 است.

شکل 5 - شکل ظاهری دماسنج

شکل 6 - شکل ظاهری دماسنج

شکل 7 - شکل ظاهری دماسنج

مهم!در سیستم عامل دماسنج دوخته نشدهتبلیغات می تواند برای لذت شما استفاده شود.

اصلاحات در برنامه کاری:

1 تشخیص خودکار سنسور DS18B20 یا DS18S20.

2. زمان بازنویسی در EEPROM (در صورت رعایت شرط بازنویسی) از 5 دقیقه به 1 دقیقه کاهش یافته است.

3. فرکانس چشمک زدن نقطه افزایش یافته است.

توضیحات بیشتر در مورد عملکرد دماسنج را می توان در سند یافت که در انتهای این مقاله قابل دانلود است. اگر نمی خواهید دانلود کنید، در وب سایت www.pichobbi.narod.ruعملکرد دستگاه نیز کاملاً شرح داده شده است.

تخته تمام شده کاملاً در یک ساعت زنگ دار چینی قرار می گیرد (شکل 8، 9).

شکل 8 - تمام مواد داخل یک ساعت زنگ دار چینی

شکل 9 - تمام پر کردن در ساعت زنگ دار چینی

ویدئو - عملکرد دماسنج در PIC16F628A

در MK. قلب آن میکروکنترلر PIC16F628A است. مدار دماسنج از یک نشانگر LED 4 رقمی یا 2+2 با یک آند مشترک استفاده می کند. سنسور دمای استفاده شده از نوع DS18B20 است و در مورد من خوانش سنسور با دقت 0.5*C نمایش داده می شود. دماسنج دارای محدودیت های اندازه گیری دما از -55 تا +125 * C است که برای همه موارد کافی است. برای تغذیه دماسنج، از یک شارژر معمولی تلفن همراه روی IP با ترانزیستور 13001 استفاده شد.

نمودار شماتیک دماسنج روی میکروکنترلر PIC16F628A:

برای فلش کردن سیستم عامل PIC16F628A، از برنامه ProgCode استفاده کردم، آن را روی کامپیوتر نصب کردم و برنامه نویس ProgCode را طبق طرح معروف مونتاژ کردم:

تعیین پایه های میکروکنترلر مورد استفاده و پین اوت برخی MK های مشابه دیگر:

برنامه ProgCode و دستورالعمل ها با عکس های سیستم عامل گام به گام در آرشیو در انجمن موجود است. همچنین تمام فایل های لازم برای این طرح وجود دارد. در برنامه، دکمه "ثبت همه چیز" را باز کرده و کلیک کنید. در دستگاه تولیدی من، همانطور که از عکس ها مشخص است، 2 دماسنج در یک مورد به طور همزمان مونتاژ می شوند، نشانگر بالایی دمای خانه را نشان می دهد، نشانگر پایینی را نشان می دهد. دمای بیرون را نشان می دهد. در هر نقطه از اتاق قرار می گیرد و با یک سیم انعطاف پذیر در صفحه به حسگر متصل می شود. مواد ارائه شده توسط ansel73. سیستم عامل ویرایش شده توسط: [)eNiS



همچنین بخوانید: