Bir Dijital sıcaklık kontrol devresi tıbbi, endüstriyel ve ev uygulamalarında hassas bir sıcaklık kontrol cihazıdır. Bu sistem, doğruluğu zayıf olan analog / termostat sisteminden daha iyidir. Örneğin, kesin bir sıcaklığın korunmasının çok önemli olduğu bir inkübatörün sıcaklık kontrolü için kullanılabilir.
Dijital Sıcaklık Kontrol Sistemi
Dijital Sıcaklık Kontrol Cihazı Blok Şeması Açıklama
Bu önerilen Dijital sıcaklık kontrol sistemi, bir ekranda sıcaklık bilgisi sağlar ve sıcaklık ayar noktasını aştığında yük (yani Isıtıcı) KAPALI konuma geçer. Bu projede demonstrasyon amaçlı yük olarak bir lamba verilmektedir. Dijital Sıcaklık Kontrol Sisteminin Blok Şeması aşağıda verilmiştir.
Dijital Sıcaklık Kontrol Cihazının Blok Şeması
Önerilen Dijital sıcaklık kontrol sistemi, uygulamanın kalbi olan 8051 ailesinden bir Mikroişlemci kullanır. Ekran ünitesi dört bölümden oluşur. yedi segmentli ekran , Sıcaklık sensörü ve Mikroişlemciye arayüzlüdür.
Dijital sıcaklık sensörü, sıcaklık koşullarını algılamak için Mikroişlemciye arayüz oluşturdu. Bu sistem ayrıca sıcaklık ayarlarının ayarlanması için dört basmalı düğme sağlar.
Daha sonra Mikrodenetleyici, bir dijital sıcaklık sensörü aracılığıyla sıcaklık bilgisini sürekli olarak sorgular ve 7 bölümlü görüntüleme birimi üzerinde görüntüler ve ilgili sıcaklık ayar noktasını aştığında lambayı otomatik olarak KAPATIR.
Donanım Gereksinimleri
- Transformatör (230 - 12 v ac)
- Voltaj regülatörü (LM 7805)
- Doğrultucu
- Filtrele
- Mikrodenetleyici (at89s52 / at89c51)
- DS1621 Sıcaklık sensörü
- Basma düğmeleri
- 7 segmentli ekran
- BC547
- Dirençler
- Kapasitörler
- 1N4007
- Röle
Mikrodenetleyici (AT89S52)
Atmel AT89S52, birçok gömülü kontrol uygulaması için oldukça esnek ve uygun maliyetli bir çözüm sağlayan 8051 tabanlı güçlü bir Mikroişlemcidir.
AT89S52 aşağıdaki standart özellikleri sağlar:
- 8K bayt Flash
- 256 bayt RAM
- 32 I / O hattı
- Watchdog zamanlayıcı
- İki veri işaretçisi
- Üç adet 16 bit zamanlayıcı / sayaç
- Altı vektörlü iki seviyeli bir kesme mimarisi
- Tam çift yönlü seri bağlantı noktası
- Çip üstü osilatör ve saat devresi
Pin diyagramı aşağıda verilmiştir.
8051 Mikrodenetleyici
Sıcaklık Sensörü - DS1621
Sensör, bir sinyal veya uyarıcıyı alan ve bunlara yanıt veren bir cihazdır. Bir sensör, alınan sinyali yalnızca elektriksel forma dönüştürebilir.
Sıcaklık Sensörü - DS 1621 aşağıdaki standart özellikleri sağlar:
- Ölçümler harici bileşen gerektirmez
- 0,5 ° C'lik artışlarla -55 ° C ila + 125 ° C arasındaki sıcaklıkları ölçer (0,9 ° F'lik artışlarla 67 ° F ila 257 ° F)
- Sıcaklık 9 bitlik bir değer olarak okunur (2 baytlık aktarım)
- Geniş güç kaynağı aralığı (2.7V - 5.5V)
- 1 saniyeden daha kısa bir sürede sıcaklığı dijital kelimeye dönüştürür
- Termostatik ayarlar kullanıcı tarafından tanımlanabilir ve Geçici Olmayan
- Veriler 2 kablolu bir seri arabirimden okunur / yazılır (açık drenaj G / Ç hatları)
- Uygulamalar termostatik kontrolleri, endüstriyel sistemleri, tüketici ürünlerini, termometreleri veya herhangi bir termal duyarlı sistemi içerir.
- 8 pinli bir DIP veya SO paketidir
Pin Açıklaması
DS1621 Pin Açıklaması
- SDA - 2 Telli Seri Veri Girişi / Çıkışı
- SCL - 2-Kablolu Seri Saat
- GND - Zemin
- TOUT - Termostat Çıkış Sinyali
- A0 - Çip Adres Girişi
- A1 - Çip Adres Girişi
- A2 - Çip Adresi Girişi
- VDD - Güç Kaynağı Voltajı
DS1621'in işlevsel bir diyagramı aşağıdaki şekilde gösterilmektedir.
DS1621 Fonksiyonel Blok Şeması
DS1621, cihazın sıcaklığını gösteren 9 bitlik sıcaklık okumaları sağlar. Cihazın sıcaklığı kullanıcı tanımlı bir sıcaklığı (TH) aştığında termostat çıkış sinyali (TOUT) etkindir.
Çıkış, sıcaklık kullanıcı tanımlı TL sıcaklığının altına düşene kadar aktif kalır ve gerekli herhangi bir histerezise izin verir. Kullanıcı tanımlı sıcaklık ayarları kalıcı bellekte saklanır, böylece parçalar bir sisteme takılmadan önce programlanabilir.
Sıcaklık ayarları ve sıcaklık okumalarının tümü DS1621'e / buradan DS1621'e iletilir. Basit bir 2 kablolu (I2C) seri arabirim üzerinden mikro denetleyici .
Sıcaklık Ölçümü
DS1621, bant aralığı tabanlı bir sıcaklık sensörü kullanarak sıcaklığı ölçer. Bir delta-sigma analogdan dijitale dönüştürücü (ADC) Ölçülen sıcaklığı ° C veya ° F olarak kalibre edilen dijital bir değere dönüştürür.
Sıcaklık okuması, READ TEMPERATURE (SICAKLIK OKU) komutu verilerek 9 bitlik, ikiye tamamlayıcı okuma şeklinde sağlanır. Veriler 2 kablolu seri arabirim üzerinden iletilir - önce MSB ( I2C Seri İletişim arayüzü ).
Temel Yedi Segment Ekranı
Bu versiyon, yaygın bir anot versiyonudur. Bu, her bir LED'in pozitif ayağının bu durumda pin 3, Vcc olan ortak bir noktaya bağlı olduğu anlamına gelir. Her biri Işık Yayan Diyot cihazın pinlerinden birine bağlı negatif bir ayağa sahiptir.
7 Segmentli LED Ekran
Çalışması için 3 ila 5 volt arasında pin bağlamanız gerekir. Ardından, her bir segmenti aydınlatmak için, o led için topraklama pimini bir direnç aracılığıyla toprağa bağlayın. Ayrıca, örneğin, batma modunda herhangi bir Mikroişlemci bağlantı noktası pimi aracılığıyla kullanılabilir. 8051 serisi Mikrodenetleyicide PORT 0.
Yazılım
Uygulama kodunu yazmak için 'C' dilini kullandık ve KEIL micro vision (IDE) derleyicisini kullanarak derledik. Yazılım yazımı tamamlandıktan sonra, bu kod Mikroişlemciyi çalıştırmak için onaltılık koda dönüştürülecektir. Oluşturulan onaltılık kod, uygun bir programlayıcı kullanılarak Mikroişlemciye yazılır.
Dijital Sıcaklık Kontrol Cihazının Şematik Diyagram Bağlantıları
Sistemi çalıştırmak için 5V'luk güç kaynağı gereklidir, Mikroişlemcinin 40 pinine ve GND 20 pinine bağlanır. Port 1'in 1.0 ila 1.3 pinleri basma düğmelerine bağlıdır. Mikrodenetleyicinin 3.5 ila 3.7 pinleri sırasıyla DS1621 sıcaklık sensörünün 1, 2, 3 pinlerine bağlanmıştır.
Dijital Sıcaklık Kontrol Cihazı Şematik Diyagramı
Mikrodenetleyicinin 0 numaralı bağlantı noktasının 0,0 ila 0,6 pini 7 segmentli ekrana bağlanır. Mikroişlemcinin 2. bağlantı noktasının 2.0 ile 2.3 arasındaki pinleri, Mikro denetleyicinin 2. Bağlantı Noktası'nın BC547 transistörlerine bağlanır, transistörün BC547'sine bağlanır. Pin 2.4, röleyi çalıştıran başka bir BC547 transistörüne bağlanır.
Çalışma
Proje, Mikroişlemciye arayüzlü bir dijital sıcaklık sensörü DS1621 kullanıyor. Bu 8 pinli IC'nin yüzeyi, Mikroişlemciden 4 ünite ile görüntülenen 1 numaralı pin üzerinden dijital verileri seri olarak sunmak için ortam sıcaklığını algılar. 7 segmentli ortak anot ekranı tümü paralel olarak ‘0’ bağlantı noktasına bağlı.
Dört basma düğmeli anahtar, ayarlanan sıcaklığın istenildiği gibi programlanmasına yardımcı olmak için yukarı çekme dirençleri ile Mikroişlemciye arayüzlenmiştir. Mikrodenetleyiciden gelen pim 25'teki çıktı, sıcaklığı korumak için ısıtıcıyı AÇIK veya KAPALI konuma getiren bir röleyi çalıştıran bir transistörü çalıştırır.
Bununla birlikte proje, gösteri amacıyla ısıtıcı yerine bir lamba kullanıyor. Ayarlanan sıcaklığa ulaşıldığında lamba KAPANMAK için normalde AÇIK olacaktır.
Dijital Sıcaklık Kontrol Cihazının Uygulamaları
Aşağıda, özel dikkat gösterilmesi gereken bazı uygulama örnekleri verilmiştir.
- Potansiyel kimyasal kontaminasyon veya elektriksel parazit içeren dış mekan kullanımları
- Nükleer enerji kontrol sistemleri, yanma sistemleri, demiryolu sistemleri, havacılık sistemleri
- Tıbbi ekipman, eğlence makineleri, araçlar, güvenlik ekipmanları ve ayrı endüstri veya hükümet düzenlemelerine tabi tesisler
- Can veya mal açısından risk oluşturabilecek sistemler, makineler ve ekipmanlar
Bu nedenle, tüm bunlar bir mikro denetleyici kullanan Dijital sıcaklık kontrolörü ile ilgilidir. Bu kavramı daha iyi anladığınızı umuyoruz.
Ayrıca bu konsept veya mikrodenetleyici tabanlı projelerle ilgili herhangi bir sorunuz varsa, lütfen aşağıdaki yorum bölümünde yorum yaparak geri bildiriminizi verin. İşte size bir soru, 7 segmentli ekranın işlevi nedir?
