Двухканальный термометр-термостат 5-95 °С. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы

 Комментарии к статье

Этот прибор, построенный на микроконтроллере ATmega8, может быть сконфигурирован как термометр или как термостат независимо для каждого из двух каналов. Имеется возможность задавать температуру выключения нагревателя в пределах от +5 до +95 °С, разность значений температуры его выключения и включения от 0 до 4 °С и компенсировать систематическую погрешность датчиков температуры от -2 до +2 °С. Схема термометра-термостата показана на рисунке.

Два датчика DS18B20 подключают к разъемам Х1 и Х2, причем номера гнезд соответствуют номерам их выводов. Использована трехпроводная схема подключения. Уже много раз я убеждался в том, что только так можно добиться максимальной длины соединительных проводов, и везде, где это возможно, стараюсь избегать паразитного питания датчиков. При медных проводах сечением 0,5 мм2 устойчивую связь удавалось обеспечить на расстоянии до 40 м. Показания датчиков выводятся на HG1 - трехразрядный светодиодный индикатор с общими анодами светодиодов каждого разряда. Двухцветные светодиоды HL1 и HL2 отображают состояние каждого из каналов. Сигналы управления нагревателями в режиме термостата формируются на выходах микроконтроллера РВ6 (первый канал) и РВ7 (второй канал). Управление двухпозиционное; нагреватель включен или выключен.

Для гальванической развязки прибора от исполнительных устройств установлены оптроны U1 и U2. В моем варианте к разъемам Х4 и Х5 подключены цепи управления двух симисторов ВТ139, коммутирующих нагревательные элементы. При необходимости оптроны можно заменить транзисторами, включив в их коллекторные цепи обмотки электромагнитных реле. В течение 4...5 с после подачи на прибор питания происходит инициализация датчиков и начальный сбор их показаний. В это время поочередно мигают все элементы индикатора HG1. Далее устанавливается режим измерения и отображения температуры. В этом режиме нагреватели выключены. Показания датчиков на индикаторе чередуются с периодом 5 с. Если температура измерена датчиком, подключенным к разъему Х1, светится светодиод HL1, а подключенным к разъему Х2 - HL2. При этом, если соответствующий канал сконфигурирован как термометр, цвет свечения желтый, если как термостат, то при поданной команде на включение нагревателя он красный, а при ее отсутствии - зеленый. После нажатия на кнопку SB2 отображаются показания только первого датчика, а после нажатия на SB3 - только второго. Если какой-либо датчик не подключен, в его цепи произошел обрыв, замыкание или температура вышла за пределы 0,1...99,9 °С, на индикатор вместо значения температуры выводится надпись "Err", а соответствующий нагреватель выключается.

Если во время отображения температуры, измеренной, например, первым датчиком, несколько раз нажимать на кнопку SB2, то с каждым нажатием соответствующий канал будет переходить из режима термостата в режим термометра и обратно. При кратковременном нажатии на кнопку SB1 восстанавливается режим поочередного отображения температуры в двух каналах. Но если удерживать кнопку SB1 нажатой длительное время, термометр-термостат войдет в режим настройки того канала, во время отображения температуры которого была нажата кнопка.

В этом режиме кнопками SB2 и SB3 выбирают необходимый параметр:

ut1 (ut2) - установка температуры выключения нагревателя в канале 1 (2);
dt1 (dt2) -установка разности температуры выключения и включения нагревателя в канале 1 (2).

Например, при установке температуры выключения 35 °С и разности 1,5 °С нагревание произойдет до температуры 35 °С, по ее достижении нагреватель будет выключен и вновь включен, когда температура понизится до 33,5 °С. Оптимальным выбором разности достигают компромисса между точностью поддержания температуры и частотой включений нагревателя.

со1 (со2) - корректировка показаний датчика 1 (2). Введенное значение суммируется (с учетом знака) с этими показаниями прежде, чем они поступят на дальнейшую обработку. Это позволяет скомпенсировать возможную погрешность датчика. В случае повторного кратковременного нажатия на кнопку SB1 на индикатор выводится хранящееся в памяти микроконтроллера значение выбранного параметра, после чего кнопками SB2 и SB3 (соответственно уменьшение и увеличение на 0,1 °С) задают его новое значение. При длительном удержании этих кнопок изменение параметра начинает происходить быстрее (приблизительно 10 раз в секунду). Через 5 с после последнего нажатия на любую кнопку установленное значение запоминается в энергонезависимой памяти микроконтроллера, а на индикатор выводится текущая температура. Коды программы из файла Termo2ch.hex записывают в программную (FLASH) память микроконтроллера, а информацию из файла Termo2ch.epp - в его EEPROM. Разряды конфигурации микроконтроллера программируют в соответствии с таблицей.

Для защиты от зависания программы в микроконтроллере должен быть включен сторожевой таймер. Поскольку интерфейс 1-Wire, используемый датчиками, критичен к тактовой частоте микроконтроллера, необходима точная настройка его внутреннего тактового генератора на 8 МГц. Для этого следует, подключив используемый экземпляр микроконтроллера к программатору, прочитать калибровочную константу, находящуюся в старшем байте слова, расположенного по адресу 0x0003 сигнатуры микроконтроллера. После загрузки в программатор файла Termo2ch.epp, но перед программированием, эту константу записывают в нулевую ячейку буфера EEPROM программатора. Микроконтроллер АТmega8 может быть заменен на ATmega8L При замене индикатора CPD-05211SR2/A аналогичным другого типа придется, возможно, подобрать резисторы R8-R15, чтобы обеспечить приемлемую яркость.

Скачать программы микроконтроллера

Автор: И. Котов, г. Красноармейск Донецкой обл., Украина; Публикация: cxem.net

Смотрите другие статьи раздела Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления 31.05.2026

Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление. Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце. Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>

Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1 31.05.2026

Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни. Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях. В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Случайная новость из Архива Виртуальная реальность как тренажер для глаз 01.06.2025 Современные технологии все чаще находят применение в сферах, ранее далеких от цифровых инноваций. Одной из таких сфер становится офтальмология: ученые исследуют, как виртуальная реальность (VR) может быть использована не только для развлечений, но и для тренировки зрительных функций. Новое исследование японских ученых из Университета Квансей Гакуин демонстрирует, что специально разработанная VR-игра способна укреплять мышцы глаз и потенциально улучшать зрение. В эксперименте принимали участие 10 добровольцев в возрасте от 22 до 36 лет. В течение шести недель участники регулярно играли в простую стрелковую VR-игру, созданную на платформе Unity и адаптированную для гарнитуры Meta Quest 2. Авторы проекта разработали эту игру специально для того, чтобы задействовать те зрительные процессы, которые редко используются в повседневной жизни. Результаты оказались весьма обнадеживающими: у всех участников были зафиксированы улучшения в качестве зрения. Игровой процесс построен таким образом, чтобы стимулировать фокусировку на объектах, находящихся на разных расстояниях. В виртуальном пространстве игроки видят три полосы с мишенями - круглыми знаками, установленными на столбиках. Каждая цель содержит символ Landolt C - черное кольцо с разрывом, традиционно применяемое в Японии при офтальмологических обследованиях. Чтобы поразить цель, нужно направить лазер и точно указать направление разрыва, перемещая джойстик в соответствующую сторону. Эта задача требует постоянной смены фокусного расстояния, что активно задействует ресничные мышцы глаза - именно они отвечают за аккомодацию, то есть способность глаза фокусироваться на объектах вблизи и вдали. Ученые считают, что именно тренировка этих мышц стала причиной улучшений, зафиксированных у участников. Интенсивность упражнений также имела значение: у добровольцев с более выраженной близорукостью положительный эффект оказался особенно заметным, если они играли чаще. После каждого игрового сеанса участники получали отчет в аркадном стиле: сколько мишеней поражено, сколько промахов, какие комбинации использованы и удалось ли побить личный рекорд. Такая система поощрений помогала поддерживать мотивацию и интерес к тренировкам на протяжении всех шести недель. Несмотря на положительные предварительные результаты, исследовательская группа подчеркивает: говорить о VR-играх как о полноценном методе лечения пока рано. Выборка была небольшой, и требуется больше данных, чтобы делать обоснованные выводы. Однако сами ученые считают полученные результаты перспективными и уже планируют более масштабные эксперименты с участием различных возрастных групп и людей с разными степенями нарушения зрения.

Другие интересные новости:

▪ Влияние погоды на мозг

▪ Весомые достоинства электромобилей

▪ Атомный транзистор

▪ Парниковый эффект - в парники

▪ Тайваньские производители бросают OLED

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Важнейшие научные открытия. Подборка статей

▪ статья Альтиметр. История изобретения и производства

▪ статья Где находятся самые большие запасы воды в Солнечной системе? Подробный ответ

▪ статья Белокопытник гибридный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья КСВ-метр. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Повелитель змей. Секрет фокуса

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026