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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Умный автомобильный видеопроцессор GEO GW5 14.01.2018 Специализирующаяся на видеопроцессорах для автомобильных камер обзора компания GEO Semiconductor представила модели GW5200 и GW5400. В описании GW5200 производитель выделяет высокое качество изображения, а основной особенностью GW5400 называет встроенный процессор машинного зрения, который позволяет реализовать функции ADAS. Как утверждается, потребляемая мощность и стоимость новых видеопроцессоров достаточно низки, чтобы сделать передовые возможности автомобильных камер доступными в более широком круге транспортных средств. GW5200 поддерживает камеры разрешением до 8 Мп и может одновременно обрабатывать изображения, поступающие с двух датчиков. Высокое качество изображения достигается слаженной работой цифрового процессора сигналов, геометрического процессора eWARP пятого поколения и многопоточного блока HDR. Видеопроцессор способен объединить до четырех изображений с разной экспозицией для получения динамического диапазона 145 дБ. Для повышения качества изображений, полученных при плохом освещении, используются развитые средства фильтрации шумов. Процессор умеет подавлять эффект мерцания светодиодных источников освещения. Обладая всеми возможностями GW5200, модель GW5400 отличается наличием процессора машинного зрения. Реализованные в нем алгоритмы обеспечивают работу функций ADAS, включая обнаружение пешеходов и объектов, выявление "слепых зон", предупреждение о пересекающем трафике, наблюдение за состоянием водителя, предупреждение об уходе с выбранной полосы движения. Следует также отметить наличие в GW5200 и GW5400 векторного графического движка, который позволяет накладывать на видеоизображение графические элементы пользовательского интерфейса. С учетом области применения, процессоры семейства GW5 оснащены интерфейсом CAN и соответствуют требованиям спецификаций ISO 26262 ASIL B и AEC-Q100 Grade2. Они выпускаются в корпусах BGA размерами 7 x 7 мм и 10 x 10 мм.

Другие интересные новости:

▪ Тонкий луч рентгена

▪ Древние люди использовали татуировки для лечения

▪ Космическая погода несет угрозу для самоуправляемых автомобиле

▪ Загрязнение воздуха и аппендицит

▪ Умная военная униформа нового поколения

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Бытовая электроника. Подборка статей

▪ статья Оттепель. Крылатое выражение

▪ статья Когда и где ездил трамвай по рельсам, проложенным на дне моря? Подробный ответ

▪ статья Корабль на колесах. Личный транспорт

▪ статья Установка Квадро-эффект. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Концентрация силы. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026