Teplomer s termočlánkovým obvodom. Regulátor vysokej teploty termočlánku typu K

Dnes vám povieme, ako vyrobiť elektronický teplomer z troch častí vlastnými rukami.

Veľmi jednoduchý a pomerne presný teplomer sa dá vyrobiť, ak máte náhodou starý číselníkový ampérmeter so stupnicou 100 µA.
Bude to vyžadovať iba dve časti.
Teplotu meria snímač LM 35. Tento integrovaný kremík obsahuje prvok citlivý na teplotu - primárny prevodník a obvod na spracovanie signálu, vyrobený na jednom čipe a uzavretý v puzdre, ako napríklad KT 502 ( TO-92). Snímač LM 35 má konštrukčnú variáciu s rovnakými parametrami, ale iným vývodom a chladičom, čo je veľmi výhodné pre kontaktné meranie teploty.
Výstupné napätie snímača LM 35 je úmerné Celziovej stupnici (10 mV/C). Pri teplote 25 stupňov má tento snímač výstupné napätie 250 mV a pri 100 stupňoch je výstupné napätie 1,0 V.
Trochu nezvyčajné je označenie snímača. Pinout je znázornený na obrázku.

Na schéme je snímač znázornený ako obdĺžnik s označením typu zariadenia a číslovaním pinov.
teplomer je znázornený na obrázku a je taký jednoduchý, že nevyžaduje žiadne vysvetlenie.
Zostavený teplomer musí byť kalibrovaný.
Zapnite diagram. Snímač LM 35 pevne pritlačte k nádržke ortuťového teplomera, napríklad pomocou lepiacej pásky, oblepte spoj alebo jednoducho všetko vložte pod vankúš. Pretože akékoľvek tepelné procesy sú zotrvačné, budete musieť počkať pol hodiny alebo viac, kým sa teploty snímača a teplomera vyrovnajú, potom pomocou potenciometra nastavte ručičku mikroampérmetra na číslo zodpovedajúce teplote teplomera. To je všetko. Môžete použiť teplomer.

V autorskej verzii bol na kalibráciu použitý teplomer od 0 do 50 stupňov Celzia s hodnotou delenia 0,1 stupňa, takže teplomer sa ukázal ako celkom presný.
Bohužiaľ, nájsť taký teplomer je problematické. Pre hrubú kalibráciu stačí senzor priložiť k teplomeru, ktorý meria povedzme teplotu v miestnosti, počkať dve hodiny a nastaviť požadovanú teplotu na mikroampérmetrovej stupnici.
Ak stále nájdete presný teplomer, potom namiesto číselníka môžete ako indikátor použiť digitálny multimeter, napríklad čínsky VT-308V, potom je možné odčítať hodnoty teploty až na desatiny stupňa.
Pre tých, ktorí sa chcú podrobne zoznámiť s integrovanými snímačmi, navštívte kit-e.ru alebo rcl-radio.ru (hľadajte LM 35).

Rozhodol som sa vložiť do svojho laminátora teplomer, termočlánkový teplomer typu K. Aby to bolo pre mňa informatívnejšie, domnievam sa, že hobby rádioamatér nemôže byť spokojný, keď na takomto zariadení svietia iba dve LED diódy „POWER“ a „READY“. Šatku aranžujem pre moje detaily. Len pre prípad, s možnosťou znížiť ho na polovicu (to je určitá všestrannosť). Hneď s miestom pre silovú časť na tyristore, ale túto časť zatiaľ nepoužívam, toto bude môj obvod pre spájkovačku (keď prídem na to, ako pripojiť termočlánok na hrot)

V laminátore je málo miesta (mechanizmy sú umiestnené veľmi natesno, poznáte to v Číne), používam malý sedemsegmentový indikátor, ale to nie je všetko, nezmestí sa ani celá doska, tu je tá všestrannosť dosky príde vhod, rozrezal som ju na polovicu (ak použijete konektor, horná časť sa hodí na mnohé novinky od ur5kby.)

Nastavím, najprv urobím ako je uvedené vo fóre, v termočlánku nepájkujem, nastavím 400 (aj keď ak je tento parameter v pamäti táto položka zmizne), premenné nastavím na približne izbovú teplotu a presne do bodu varu,

Takýto regulátor pracuje teoreticky do 999°C, ale doma sa takáto teplota asi nenájde, maximálne je to otvorený oheň, ale tento zdroj tepla má silnú nelinearitu a citlivosť na vonkajšie podmienky.

tu je vzorová tabuľka.

a tiež kvôli prehľadnosti

Takže pri výbere zdroja na úpravu hodnôt regulátora je malý výber.

Už sa nehrá s gombíkmi, všetko sa dá zbierať,
Použil som termočlánok z čínskeho testera. A príspevok vo fóre mi poradil, že tento termočlánok sa dá znásobiť, jeho dĺžka je takmer pol metra, odrezal som 2 cm.

Vyrábam transformátor tak, že ho skrútim dreveným uhlím, ukáže sa, že je to guľa a na dva konce presne tak, pozdĺž medeného drôtu, pre dobré spájkovanie s mojimi drôtmi

Teplomer na mikrokontroléri PIC16F628A a DS18B20 (DS18S20) - článok s podrobným popisom obvodu pamäťového teplomera a navyše logické pokračovanie článku, ktorý som predtým publikoval na stránke Yandex pichobbi.narod.ru. Tento teplomer sa celkom osvedčil a bolo rozhodnuté ho trochu zmodernizovať. V tomto článku vám poviem, aké zmeny boli vykonané v schéme a pracovnom programe, popíšem nové funkcie. Článok bude užitočný pre začiatočníkov. Neskôr som aktuálnu verziu teplomera prerobil na .

Teplomer na mikrokontroléri PIC16F628A a DS18B20 (DS18S20) môže:

  • meranie a zobrazovanie teploty v rozsahu:
    -55...-10 a +100...+125 s presnosťou na 1 stupeň (ds18b20 a ds18s20)
    -v rozsahu -9,9...+99,9 s presnosťou 0,1 stupňa (ds18b20)
    -v rozsahu -9,5...+99,5 s presnosťou 0,5 stupňa (ds18s20);
  • Automaticky detekovať snímač DS18B20 alebo DS18S20;
  • Automaticky skontrolujte poruchu snímača;
  • Pamätajte na maximálne a minimálne namerané teploty.

Teplomer tiež umožňuje jednoduchú výmenu 7-segmentového indikátora z OK na indikátor s OA. Bol zorganizovaný jemný postup zápisu do pamäte EEPROM mikrokontroléra. Voltmeter, ktorý sa dobre osvedčil, je popísaný v tomto článku -.

Schéma zapojenia digitálneho teplomera na mikrokontroléri bola vyvinutá pre spoľahlivé a dlhodobé používanie. Všetky časti použité v obvode nie sú nedostatkové. Vzor je ľahko sledovateľný a ideálny pre začiatočníkov.

Schematický diagram teplomera je znázornený na obrázku 1

Obrázok 1 - Schematický diagram teplomera na PIC16F628A + ds18b20/ds18s20

Nebudem popisovať celú schému zapojenia teplomera, pretože je to celkom jednoduché, zastavím sa iba pri vlastnostiach.

Používa sa ako mikrokontrolér PIC16F628A od spoločnosti Microchip. Jedná sa o lacný ovládač a tiež nie je nedostatok.

Na meranie teploty sa používajú digitálne snímače DS18B20 alebo DS18S20 od Maxima. Tieto snímače sú lacné, majú malé rozmery a informácie o nameranej teplote sa prenášajú digitálne. Toto riešenie vám umožňuje nestarať sa o prierez vodičov, ich dĺžku atď. Senzory DS18B20,DS18S20 schopné prevádzky v teplotnom rozsahu -55… +125 °C.

Teplota sa zobrazuje na 7-segmentovom 3-miestnom LED indikátore so spoločnou katódou (OK) alebo s (OA).

Na zobrazenie maximálnej a minimálnej nameranej teploty na indikátore potrebujete tlačidlo SB1. Na resetovanie pamäte potrebujete aj tlačidlo SB1

Pomocou tlačidla SA1 môžete rýchlo prepínať senzory (ulica, dom).

Na prepnutie spoločného vodiča pre LED indikátor je potrebný jumper. DÔLEŽITÉ! Ak je indikátor v poriadku, rušičku umiestnime do spodnej polohy podľa schémy a prispájkujeme tranzistory VT1-VT3 s vodivosťou p-n-p. Ak je LED indikátor OA, posunieme rušič do hornej polohy podľa schémy a prispájkujeme tranzistory VT1-VT3 s vodivosťou n-p-n.

V tabuľke 1 vidíte celý zoznam dielov a ich možnú výmenu za analóg.

Tabuľka 1 – Zoznam dielov na zostavenie teplomera
Označenie pozície názov Analógové/náhradné
C1, C2 Keramický kondenzátor - 0,1 μFx50V -
C3 Elektrolytický kondenzátor - 220μFx10V
DD1 Mikrokontrolér PIC16F628A PIC16F648A
DD2,DD3 Snímač teploty DS18B20 alebo DS18S20
GB1 Tri 1,5V AA batérie
HG1 7-segmentový LED indikátor KEM-5631-ASR (OK) Akékoľvek iné nízkoenergetické pre dynamickú indikáciu a vhodné na pripojenie.
R1, R3, R14, R15 Rezistor 0,125W 5,1 Ohm Veľkosť SMD 0805
R2, R16 Rezistor 0,125W 5,1 kOhm Veľkosť SMD 0805
R4, R13 Rezistor 0,125W 4,7 kOhm Veľkosť SMD 0805
R17-R19 Rezistor 0,125W 4,3 kOhm Veľkosť SMD 0805
R5-R12 Rezistor 0,125W 330 Ohm Veľkosť SMD 0805
SA1 Akýkoľvek vhodný spínač
SB1 Taktovacie tlačidlo
VT1-VT3 Tranzistor BC556B pre indikátor s OK/tranzistor BC546B pre indikátor s OA KT3107/KT3102
XT1 Svorkovnica pre 3 kontakty.

Na počiatočné ladenie digitálneho teplomera bol použitý virtuálny model zabudovaný v Proteuse. Na obrázku 2 môžete vidieť zjednodušený model v Proteuse

Obrázok 2 – Model teplomera na mikrokontroléri PIC16F628A v Proteuse

Obrázok 3-4 zobrazuje obvodovú dosku digitálneho teplomera

Obrázok 3 – Doska plošných spojov teplomera na mikrokontroléri PIC16F628A (spodná časť) nie je v mierke.

Obrázok 4 – Doska plošných spojov teplomera na mikrokontroléri PIC16F628A (hore) nie je v mierke.

Teplomer, zmontované pracovné časti, začne pracovať okamžite a nepotrebuje ladenie.

Výsledkom práce sú obrázky 5-7.

Obrázok 5 - Vzhľad teplomera

Obrázok 6 - Vzhľad teplomera

Obrázok 7 - Vzhľad teplomera

DÔLEŽITÉ! Vo firmvéri teplomera nie všité reklama môže byť použitá pre vaše potešenie.

Zmeny vykonané v pracovnom programe:

1 automatická detekcia snímača DS18B20 alebo DS18S20;

2. Čas prepisovania v EEPROM sa skrátil (ak je splnená podmienka na prepis) z 5 minút na 1 minútu.

3. Frekvencia blikania bodky bola zvýšená;

Podrobnejší popis činnosti teplomera nájdete v dokumente, ktorý si môžete stiahnuť na konci tohto článku. Ak nechcete sťahovať, tak na webe www.pichobbi.narod.ru Perfektne je popísaná aj obsluha zariadenia.

Hotová doska dokonale zapadla do čínskeho budíka (obrázky 8, 9).

Obrázok 8 – Všetka náplň v čínskom budíku

Obrázok 9 - Všetky výplne v čínskom budíku

Video - Prevádzka teplomera na PIC16F628A

Na MK. Jeho srdcom je mikrokontrolér PIC16F628A. Teplomerový obvod využíva 4-miestny alebo 2+2 LED indikátor so spoločnou anódou. Použitý snímač teploty je typu DS18B20 a v mojom prípade sa hodnoty snímača zobrazujú s presnosťou 0,5*C. Teplomer má limity merania teploty od -55 do +125*C, čo stačí na všetky príležitosti. Na napájanie teplomera bola použitá bežná nabíjačka z mobilného telefónu na IP s tranzistorom 13001.

Schematický diagram teplomera na mikrokontroléri PIC16F628A:

Na flashovanie firmvéru PIC16F628A som použil program ProgCode, nainštaloval ho do počítača a zostavil programátor ProgCode podľa známej schémy:

Označenie pinov použitého mikrokontroléra a pinov niektorých ďalších podobných MK:

Program ProgCode a pokyny s fotografiami firmvéru krok za krokom sú v archíve na fóre. Existujú tiež všetky súbory potrebné pre túto schému. Otvorte program a kliknite na tlačidlo „zaznamenať všetko.“ V mojom vyrobenom zariadení, ako je zrejmé z fotografií, sú v jednom puzdre naraz zmontované 2 teplomery, horný indikátor ukazuje teplotu doma, dolný ukazuje vonkajšia teplota. Umiestňuje sa kdekoľvek v miestnosti a pripája sa k senzoru ohybným vodičom v obrazovke. Materiál poskytol ansel73. Firmware upravil: [)eNiS



Prečítajte si tiež: