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:

Зеркальные спутники и их угрозы для астрономии и экологии 09.11.2025

Калифорнийский космический стартап Reflect Orbital, который планирует к 2030 году вывести на орбиту 4 000 зеркальных спутников, отражающих солнечный свет на Землю даже ночью. Главная цель - увеличить эффективность солнечных электростанций, обеспечивая непрерывное освещение в ночное время. Первый демонстрационный аппарат EARENDIL-1 с зеркалом площадью 334 м2 предполагается запустить в апреле 2026 года, а соответствующая заявка уже подана в Федеральную комиссию связи США (FCC). Проект получил 1,25 млн долларов поддержки от ВВС США в рамках программы для малого бизнеса. Идея заключается в том, чтобы спутники создавали дополнительное освещение для энергетических систем, однако многие ученые выражают сомнения как в технической реализуемости, так и в потенциальном вреде для окружающей среды. Астрономы, включая Майкла Брауна и Мэтью Кенворти, подсчитали, что отраженный свет будет примерно в 15 000 раз слабее дневного солнца, хотя и ярче полной Луны. Для того чтобы создать хотя бы 20% дн ...>>

Портативный твердотельный накопитель Lexar Air 09.11.2025

Компания Lexar представила портативный твердотельный накопитель Air (pSSD), сочетающий компактность, высокую скорость и надежность. Вес устройства составляет всего 19 граммов, а толщина в тончайшей части достигает всего 6 мм, что делает его одним из самых легких и тонких SSD на рынке. Накопитель выпускается в двух вариантах емкости: 512 ГБ и 1 ТБ. Версия на 1 ТБ оценивается примерно в 459 юаней (около $64), а старт продаж модели на 512 ГБ пока не объявлен. Lexar Air оснащен интерфейсом USB 3.2 Gen 1 (5 Гбит/с) и разъемом USB-C, при этом в комплект входит переходник с USB-C на USB-A для универсальной совместимости. Производитель заявляет скорость последовательного чтения до 390 МБ/с и записи до 400 МБ/с, что позволяет быстро передавать большие файлы, включая видео высокой четкости. Корпус накопителя выполнен в компактном форм-факторе, который удобно держать на ладони, а максимальная толщина не превышает 9,3 мм. Конструкция выдерживает падения с высоты до 2 метров, а для удобног ...>>

Горькие продукты улучшают работу мозга 08.11.2025

Как выяснили японские ученые, горький вкус флаванолов играет важную роль в стимуляции центральной нервной системы. Даже при минимальном усвоении этих веществ организм получает сигнал к повышению активности нейромедиаторов и улучшению когнитивных функций, что делает натуральные продукты с горьким вкусом потенциально полезными для мозга и общей физиологии. В поисках способов улучшить работу мозга ученые все чаще обращаются к натуральным соединениям, содержащимся в привычных продуктах питания. Одним из таких веществ являются флаванолы, присутствующие в какао, красном вине и ягодах. Исследователи из Технологического института Сибаура в Японии выяснили, что горький и вяжущий вкус этих соединений способен активировать мозг через вкусовые рецепторы, способствуя улучшению памяти, внимания и способности к обучению. Ранее было известно, что флаванолы защищают нейроны и поддерживают когнитивные функции, однако их биодоступность - доля вещества, поступающая в кровь - крайне низка. Это вызвал ...>>

Случайная новость из Архива Скоростной интернет между Землей и Луной 23.03.2022 Стартап компании Aquarian Spac получил начальное финансирование для развертывания высокоскоростной коммуникационной сети на Луне. Над околоземной орбитой нынешняя связь зависит от технологий 1960-х годов, что делает загрузку лунных и космических данных чрезвычайно медленным процессом. Более того, отсутствие высокоскоростной связи создаст серьезное препятствие для лунных операций и будущих исследований Марса. Эксперты надеются, что система Solnet поможет улучшить связь над околоземной орбитой, которую, по словам Джона Ротондо, технического директора стартапа, не хватает, чтобы справиться с растущим количеством предлагаемых миссий на Луну. Данные планируют передавать со скоростью 100 мегабит в секунду. Solnet хотят запустить в 2024 году. Ротондо также добавил, что для обеспечения непрерывного покрытия Южного полюса, компания намеревается установить в 2025 году второй спутник, но пока не заключила соглашение о запуске ни одного из них. В настоящее время Aquarian Space проводит технические обзоры с несколькими коммерческими поставщиками для миссии NASA CLPS, других американских коммерческих исследователей Луны и международных лунных миссий, чтобы к 2024 году предоставить бесперебойные услуги передачи данных и связи. Клиентам со своей стороны не требуется менять или обновлять технологию, чтобы интегрироваться с сетью Aquarian, что делает это решение очень простым и доступным. "К 2030 году у нас будет около 200 человек, создающих многомиллиардную лунную экономику. Но этого не произойдет без надежной связи между Землей и Луной. Solnet предназначен для того, чтобы разрешить эту ситуацию", - заключил Тим Дрейпер, основатель и управляющий партнер Draper Associates.

Другие интересные новости:

▪ MusicDNA - наследник MP3

▪ Хлопок против рака

▪ Цифровой щуп-мультиметр с Bluetooth и NFC

▪ Углеродный 3D-каркас улучшит аноды литий-ионных батарей

▪ Доказана безвредность мобильных телефонов для здоровья

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электропитание. Подборка статей

▪ статья Жан-Жак Руссо. Знаменитые афоризмы

▪ статья Как птицы находят дорогу во время перелетов? Подробный ответ

▪ статья Медицинский лаборант. Должностная инструкция

▪ статья Факсимильный аппарат - принтер и сканер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Цветовая маркировка резисторов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025