Программируемый термостабилизатор на микроконтроллере. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Микроконтроллеры

 Комментарии к статье

Необходимость в данном устройстве возникла при решении задачи контроля и стабилизации температуры в технологических процессах на одном из предприятий. Для нагрева и охлаждения там использовался пар с котельной и холодная вода из артезианской скважины, которые через заслонки подавались в теплообменники, бойлеры, рубашки охлаждения и т. д. Заслонки на трубопроводах были двух типов: чисто пневматические мембранного типа с камерой, давление сжатого воздуха в которой определяло ее положение и электромеханические с реверсируемым двигателем.

Результатом проведенной работы стало предлагаемое устройство, которое позволяет управлять заслонками обеих типов с помощью двух мощных ключей на симисторах. Для пневматической заслонки на входе камеры устанавливаются два нормальнозакрытых электрических клапана. Один из них подает в камеру сжатый воздух большого давления, второй выпускает его оттуда при закрытом первом клапане. Электродвигатель электромеханической заслонки подключается непосредственно к устройству, в этом случае ключами задается его направление вращения. Ниже приводятся электрическая схема, принципы работы и параметры устройства. Возможны варианты поставки на заказ настроенных плат устройства. Жду Ваших предложений.

Рис.1. Схема программируемого стабилизатора (нажмите для увеличения)

Детали: U1 - К561ЛН1, U18 - К1533ИД7, U7 - PIC16F84-04I/P, U9 - DS1820, U10,U11 - АОУ115В, U17,U14,U15,U16 - HD1077G.

Температурный датчик U9 измеряет температуру и передает ее в микроконтроллер U7, который выводит ее на четырехразрядный индикатор на U14-U17, управляет двумя мощными ключами на X7,X8. Ключи гальванически развязаны от остальной схемы с помощью U10,U11. Светодиоды U12,U13 загораются при открытых ключах. Третьей задачей микроконтроллера является опрос клавиатуры, подключаемой через разъем X9.

Схема позволяет использовать стандартную телефонную клавиатуру 4*3 клавиши, но программно поддерживается только один ее столбец (STL0), т.е. 4 кнопки. Их достаточно для выполняемых функций. Для сканирования клавиатуры используются импульсы динамической индикации, которые, пройдя через нажатую клавишу, усиливаются усилителем U1, и, это особенность данной схемы, принимаются по тому порту, куда выдаются (RB0 для STL0) данные разрядов индикатора. Во время, когда опрос клавиатуры не производится, выходы усилителя переводятся в Z-состояние, для чего используется порт RB7. Резисторы R1-R3 - защитные. Напряжение сети 220В подается на общий для ключей вывод FAZA, и на клапана или двигатель, которые другими выводами соединяются с KLAPAN1 и KLAPAN2.

Для наиболее точной стабилизации температуры в программном управлении ключами заложены следующие принципы:

1. Ключ X7 предназначен для увеличения температуры, X8 - для уменьшения. При несовпадении температуры с требуемой производится выбор нужного ключа и он открывается на программируемое время открытия, затем, в течение тоже программируемого времени установления, при закрытом ключе температура измеряется и снова производится выбор ключа. Таким образом, в режиме стабилизации можно выделить периоды, состоящие из времени открытия и времени установления.

2. При решении открыть соответствующий ключ учитывается приращение или уменьшение температуры, полученное при предыдущих измерениях. Для устранения эффекта перерегуляции рассчитывается время, прошедшее с момента перехода через требуемую температуру до момента, когда температура минимальна или максимальна и используется для определения момента, когда нужно открывать или закрывать заслонку.

3. Режим стабилизации может отключаться с клавиатуры. При его отключении производится закрытие заслонки путем включения уменьшающего ключа на несколько секунд.

4. С клавиатуры вводятся и запоминаются в постоянной памяти требуемая температура, время открытия и время установления.

Температурный датчик DS1820 передает в микроконтроллер уже обработанную температуру в цифровом последовательном коде по однопроводному интерфейсу. Длина соединительных проводов между датчиком и устройством может достигать 10 - 15 метров и не влияет на точность измерения. Более подробную информацию об этой микросхеме можно получить на сайте фирмы Dallas Semiconductor (dalsemi.com). А текст подпрограммы, используемой в термостабилизаторе для получения температуры (работы с датчиком), можно посмотреть здесь.

Документация (Datashit) на МК PIC16F84

Желаю творческих успехов.

Автор: Владимир Шашин; Публикация: cxem.net

Смотрите другие статьи раздела Микроконтроллеры.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 15.07.2025

Вопрос о том, сколько нужно спать, чтобы чувствовать себя отдохнувшим, волнует миллионы людей по всему миру. Общепринятая рекомендация - восемь часов сна - давно стала стандартом, однако недавние исследования ставят под сомнение ее универсальность. Оказалось, что продолжительность здорового сна зависит не только от биологии, но и от культурных и социальных условий. Американские ученые провели масштабное исследование, охватившее около пяти тысяч человек из двадцати стран. Полученные данные выявили значительные различия в продолжительности сна в зависимости от места проживания. Например, в Японии средний человек спит всего около шести часов с небольшим, тогда как во Франции этот показатель приближается к восьми. Канадцы, в свою очередь, в среднем спят по семь с половиной часов. Один из руководителей исследования, профессор социальной и культурной психологии Стивен Хайне из Университета Британской Колумбии, подчеркивает, что универсального стандарта сна не существует. По его словам, ...>>

Компьтерная оценка состояния культурных растений 15.07.2025

Современное сельское хозяйство переживает технологическую революцию, и одной из ключевых задач становится точная диагностика состояния растений. Устойчивость к климатическим изменениям, экономное использование ресурсов и повышение урожайности требуют новых подходов. Исследователи из Еврейского университета в Иерусалиме предложили инновационное решение, объединив возможности дронов и искусственного интеллекта. Традиционные методы дистанционного анализа в агросекторе сталкиваются с ограничениями: они не всегда способны точно определить комбинированный стресс у растений, возникающий, например, при одновременном дефиците влаги и азота. Чтобы преодолеть это, израильские ученые оснастили дроны сложной системой сенсоров - гиперспектральными, тепловыми и RGB-камерами. Эти камеры не просто фиксируют изображение, но и собирают обширные данные о состоянии листвы, позволяя "увидеть" скрытые признаки стресса, незаметные невооруженному глазу. Для обработки полученных изображений и сигналов был ...>>

Особенности восприятия старости 14.07.2025

Понятие старости зачастую оказывается субъективным и подвижным: то, что кажется "преклонным возрастом" в юности, в зрелости уже воспринимается иначе. Исследования показывают, что границы старения не столько определяются биологическим возрастом, сколько зависят от психологического восприятия и отношения к собственному телу и уму. Недавнее исследование, проведенное в США среди двух тысяч человек старше сорока лет, позволило ученым определить, в каком возрасте американцы начинают ощущать себя "старыми". Оказалось, что чувство старения в среднем наступает уже к 47 годам, а заметная обеспокоенность внешними возрастными изменениями - примерно к пятидесяти. Это тот момент, когда люди чаще начинают замечать морщины, снижение тонуса кожи и общую усталость. На фоне этих внешних изменений многие участники признались, что испытывают тревогу по поводу когнитивного спада. Более половины респондентов признались, что хотя бы раз в день забывают, что собирались сказать, а четверть - теряют мысль ...>>

Случайная новость из Архива Утепление домов окурками 22.11.2020 Австралийские ученые предложили использовать измельченные окурки от сигарет для сохранения тепла в доме. Их планируют добавлять в глину, из которой делают кирпичи. Всего один процент окурков в составе глины может уменьшить энергозатраты на обжиг кирпичей на 20 миллиардов мегаджоулей. Такие кирпичи станут легче по весу, а их теплопроводность будет ниже. Чтобы в окурках не оставалось неприятного запаха и вредных бактерий, их будут обрабатывать озоном и ультрафиолетом. Подобная технология, среди прочего, поможет избавиться от тысяч тонн разлагающихся отходов.

Другие интересные новости:

▪ ESP32-PICO-D4 - самый миниатюрный WiFi-модуль ESP32

▪ SSD-накопитель MSI SPATIUM M570 на PCIe 5.0

▪ Плавучая ветровая электростанция Hywind Tampen

▪ Производство на технологии TSMC 16FinFET Plus

▪ Диабет определят по слезам

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Телефония. Подборка статей

▪ статья Теория электролитической диссоциации. История и суть научного открытия

▪ В чем уникальность Франции в IХ-ХI? Подробный ответ

▪ статья Фельдшер. Должностная инструкция

▪ статья Установка противоугонных устройств. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Исчезновение стакана с водой. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025