Простой терморегулятор на микроконтроллере. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Микроконтроллеры

 Комментарии к статье

Цель разработки - обеспечить минимальную стоимость при точности поддержания температуры около 0.1 град. в диапазоне от 1 до 20 град. Корпус герметичный и минимум элементов управления. Присутствие дополнительного датчика перегрева компрессора и аварийное отключение установки.

При указанной точности класический вариант с цифровыми датчиками от DALLAS не мог быть использован. За основу был взят документ AN512 "Implementing Ohmeter/Temperature Sensor" с сайта фирмы MICROCHIP. Измерительный элемент был выбран по каталогу FARNELL farnell.com В данном случае были применены термисторы с отрицательным температурным коэффицентом (NTC Thermistors) фирмы "Philips" с маркировкой 2322-640-54104 имеющие сопротивление 100 КОм при температуре 25 град. С, passives.comp.philips.com. Термисторы надежно работают в диапазоне от -40 град. С до +125 град. С и обеспечивают точность 2%. Микроконтроллер был выбран функционально избыточный имея ввиду дальнейшее развитие прибора. Для измерения сопротивления используется Capture-модуль микроконтроллера способный запоминать значение 16-и разрядного счетчика в момент поступления внешнего сигнала. Это позволяет аппаратно реализовать измерение методом интегрирования.

Измерение сопротивления терморезисторов состоит из следующих этапов.

1. Разряд конденсатора C1 через резистор R2 подачей логического нуля на вывод RC2 DD1.
2. Перевод RC0,RC1 в высокоимпедансное состояние, подача лог.1 на RA5. RC2 программируется как вход Capture-модуля, запускается внутренний счетчик.
3. Напряжение на конденсаторе плавно возрастает и, когда его уровень превысит границу приблизительно 3 В, происходит срабатывание Capture-модуля, запоминается содержимое счетчика.
4. Повтор пунктов 1..3, но лог. 1 подается на RC0 .(заряд через датчик температуры)
5. Повтор пунктов 1..3, но лог. 1 подается на RC1 .(заряд через датчик перегрева)

Поскольку отношение длительностей заряда конденсатора до заданного уровня равно отношению сопротивлений через которые он заряжался, то имея известной величину сопротивления резистора R1 нетрудно вычислить и сопротивление терморезисторов RT1 и RT2. Температурная характеристика термисторов является нелинейной и лишь приближенно описывается функцией R=A*exp(B/T), где R-сопротивление, T-температура (град. K), B-константа указываемая в технической документации (для примененных термисторов равна 4190), A - константа определяемая на основании значения B, и учитывая что R при 25 град. C = 100 Ком. Для преобразования сопротивления в температуру в программе используется таблица построенная по 64 точкам с линейной интерполяцией в интервалах.

Внешние управляющие цепи прибора не детализируются поскольку существует масса стандартных решений и остаются на выбор разработчика. Схема первого варианта приведена ниже.

Рис.1. Схема терморегулятора

Несмотря на подозрительную простоту прибор с помощью многократного усреднения достаточно стабильно показывает три знака температуры.

Характеристики следующие:

Значение рабочих температур +3.5, +5.5, +7.5, +13, +22 ° С.
Гистерезис регулирования + 0.5 ° С
Допустимый перегрев +70 ° С
Кнопка 1 устанавливает диапазон (циклическая прокрутка). Кнопка 2 показ перегрева и сброс сработавшей защиты. Существенная особенность в значительной инерционности вследствие многократных процедур усреднения.

Схема в формате ACCEL EDA.

Исходный текст программы. Для компилятора MPASM v02.20.

Программа генерации табличных данных для терморезисторов в формате MathCad Plus 5.0

Входной файл для генерации таблиц По техническому описанию термистора 2322-640-54104.

Результаты тестовых измерений в виде нескольких выборок по 1000 отсч. показаний измерительного таймера. Формат Excel 97.

Скачать(78 кБайт)

Публикация: cxem.net

Смотрите другие статьи раздела Микроконтроллеры.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Случайная новость из Архива Google поставит в школы США 27 тысяч хромбуков 03.02.2012 Образование является весьма прибыльной отраслью общественной жизни для технологических компаний. Не зря Intel активно разрабатывает нетбуки для использования в школах, Apple тоже продвигает ряд образовательных инициатив (чего стоит хотя бы последний анонс цифровых учебников в рамках iBook 2). Неудивительно, что и Google желает присутствовать на этом перспективном рынке. Райен Шет, глава Google по работе хромбуков в бизнесе и образовании, сообщил на конференции образовательных технологий во Флориде о том, что поисковой гигант поставит в три учебных округа США (штаты Айова, Иллинойс и Южная Каролина) более 27 тысяч ноутбуков, работающих под управлением браузерной Chrome OS в рамках специальной программы. Включая эти три района, по словам господина Шета, теперь в сотнях школ 41 штата США есть хотя бы один класс, оснащённый хромбуками. Появление устройств Google в школах важно для компании ещё и потому, что сегодняшние школьники - это завтрашние покупатели электроники. Но Google также следует обратить внимание на то, что говорит одна из сторонников хромбуков о пристрастиях своих воспитанников. "Множество школ используют операционные системы, которым 5-10 лет по причине стоимости и трудозатрат по переходу на последние стандарты, - говорит господин Шет. - Хромбуки же автоматически обновляются, и становятся лучше с течением времени". "Учащиеся любят планшеты. Я не собираюсь скрывать этот факт от вас. Они готовы [за них] преклониться перед вами", - отмечает Диана Гилберт, учитель английского в средних классах школы Блитвуда (штат Южная Каролина), которая использует планшеты в своей преподавательской практике. Впрочем, она отмечает, что хромбуки подходят для образовательного процесса лучше благодаря более удобной печати текстов и публикации работ в удобном для учителя виде. Диана Гилберт, учитель из Южной Каролины держит в руках хромбук и говорит, что учащимся нравится разнообразие исполнения их корпусов Первое поколение облачных ноутбуков Google подверглось широкой критике за низкую производительность, но Samsung показала на CES 2012 более быструю модель своего хромбука. Райен Шет также отмечает, что хромбуки весьма хороши для школ, которым необходимо лёгкое администрирование, и для учащихся, которые ценят загрузку в течение 8 секунд и время автономной работы до 8,5 часов. Кончено, несколько тысяч устройств - это капля в море, если говорить о мировом школьном и образовательном рынке. Но Google должна начинать с чего-нибудь, и представители школ во время дискуссии за круглым столом были рады расхваливать преимущества хромбуков. "Это то устройство, которое необходимо для получения знаний учащимися, - сказал Браян Вейнерт, координатор по технологиям из лейденского школьного округа в штате Иллинойс. - Мы собираемся оснастить этими устройствами 3500 учеников в следующем году. Каждый учащийся получит хромбук, который сможет использовать в школе и дома". По его словам, хромбуки заменят нетбуки по следующим причинам: "Мы ищем устройство, которое может быть незаметным. Мы хотим, чтобы учителя сфокусировались на руководстве, а не на технической поддержке, ожидании загрузки ноутбуков и проверке зарядки батарей". Второй школьный округ Ричленда в Южной Каролине будет использовать 19 тысяч хромбуков в рамках трёхлетней программы по предоставлению этих устройств ученикам от третьего до 12 класса - об этом сообщила Донна Теубер (Donna Teuber), координатор округа по внедрению технологий. Округ общинных школ города Каунсил-Блафс в Айове планирует использовать 2800 устройств в старших классах и 1500 - в средних. Об этом сообщил на конференции управляющий информационными системами округа, добавив: "Следующей осенью мы надеемся дать каждому ученику по одному такому аппарату". Хромбуки тесно связаны с приложениями Google, а также могут исполнять приложения, скачиваемые из магазина Chrome Web Store или просто загружаемые в качестве веб-страниц. Фактически, почти всё окружение ограничено браузером Chrome, а все настройки и приложения хранятся в облаке, благодаря чему администрирование становится достаточно лёгкой задачей.

Другие интересные новости:

▪ Выведен негорький цикорий

▪ Премиальный электромобиль Mercedes-Benz EQS

▪ Защита от радиоизлучения мобильного телефона

▪ Спектрометр в кармане

▪ Надувной киноэкран

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Параметры, аналоги, маркировка радиодеталей. Подборка статей

▪ статья Шпатель из картошки. Советы домашнему мастеру

▪ статья Какой литературный персонаж Дюма был придуман только с целью увеличения гонорара? Подробный ответ

▪ статья Измерение расстояний по времени в пути. Советы туристу

▪ статья Пластические массы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Две схемы подключения трансивера к звуковой карте компьютера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026