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:

Власть является ключевым фактором счастья в отношениях 11.03.2026

Исследования семейных и романтических отношений показывают, что длительное счастье пары зависит не только от привычных факторов, таких как доверие, уважение и преданность, но и от более тонких психологических аспектов. Современные ученые ищут закономерности, которые отличают действительно счастливые пары от остальных, чтобы понять, какие механизмы поддерживают гармонию в отношениях. Группа исследователей из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге и Бамбергского университета провела опрос среди 181 пары, которые состояли в совместных отношениях более восьми лет и прожили вместе хотя бы месяц. Участники заполняли анкету, описывая различные аспекты своих отношений, включая распределение обязанностей, эмоциональную поддержку и степень вовлеченности в совместные решения. Анализ данных показал интересный паттерн: пары, где оба партнера ощущали высокий уровень личной власти, оказывались наиболее счастливыми и удовлетворенными. В данном контексте под властью понимается способност ...>>

Защищенная колонка-повербанк Anker Soundcore Boom Go 3i 11.03.2026

Компания Anker представила новую модель линейки Soundcore - колонку Soundcore Boom Go 3i, ориентированную на активное использование на улице. Новинка отличается высокой степенью защиты: корпус соответствует стандарту IP68, что обеспечивает водо- и пыленепроницаемость, а ударопрочный дизайн выдерживает падение с высоты до одного метра. За качество звука отвечает 15-ваттный драйвер, обеспечивающий пик громкости до 92 дБ, а технология BassUp 2.0 усиливает низкие частоты, делая звучание более насыщенным. Колонка обладает автономностью до 24 часов, а LED-индикатор позволяет контролировать уровень заряда батареи. Кроме того, Soundcore Boom Go 3i может выполнять функцию павербанка: согласно внутренним тестам, устройство способно зарядить iPhone 17 с нуля до 40% за один час, что делает его полезным аксессуаром в походах и поездках. Среди функциональных особенностей модели стоит выделить технологию Auracast, которая улучшает подключение и позволяет создавать стереопару из двух колонок ...>>

Раннее воздержание от алкоголя перестраивает мозг и иммунитет 10.03.2026

Алкогольная зависимость - хроническое расстройство с компульсивным употреблением спиртного, которое влияет не только на поведение, но и на функционирование мозга и иммунной системы. Недавние исследования показали, что даже на ранних этапах воздержания организм начинает перестраиваться, открывая новые возможности для терапии зависимости. Ученые сосредоточились на пациентах, находящихся в первые недели абстиненции, и зафиксировали значительные изменения в мозговой активности. С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии они выявили перестройку сетей нейронных связей, отвечающих за контроль импульсов и принятие решений. Эти изменения могут быть ключевыми для восстановления самоконтроля и снижения риска рецидива. Одновременно с нейронной перестройкой исследователи наблюдали колебания иммунной системы. В крови повышался уровень цитокинов - сигнальных белков, регулирующих воспалительные процессы. Эти данные свидетельствуют о существовании нейроиммунного взаимодействия, при ...>>

Случайная новость из Архива Линза толщиной три атома 09.06.2024 Современные технологии продолжают удивлять нас своими открытиями, которые могут кардинально изменить различные сферы науки и техники. Одним из таких впечатляющих достижений стала разработка ультратонкой линзы, толщина которой составляет всего три атома. Это новшество открывает новые горизонты для применения оптических приборов в самых разных областях. Линзы всегда были достаточно толстыми и тяжелыми, что ограничивало их использование в таких областях, как астрономия и крупногабаритные осветительные приборы. Ситуация улучшилась с изобретением линзы Френеля, которая благодаря своей ступенчатой конструкции стала значительно легче и компактнее. Но ученые из Стэнфордского университета и Амстердамского университета смогли пойти еще дальше, доведя идею ступенчатой линзы до абсолютного минимума - они создали линзу толщиной всего в три атома. Эта новая линза представляет собой комбинацию нескольких концентрических структур, напоминающих классические линзы Френеля. Однако, в отличие от них, новая линза изготовлена из дисульфида вольфрама (WS?) и имеет толщину всего 0,6 нанометра. Для сравнения, предыдущий рекорд принадлежал линзе толщиной 6,3 нанометра, представленной в 2016 году. В процессе исследования ученые продемонстрировали, как эта тончайшая линза способна фокусировать красный свет. Фокусное расстояние составляет всего 1 миллиметр, что является удивительно малым показателем. Концентрические круги из дисульфида вольфрама поглощают красные длины волн света и затем излучают их в точку фокуса. Этот процесс осуществляется благодаря короткоживущим квазичастицам - экситонам, которые излучают свет при распаде. Одна из уникальных особенностей этой линзы заключается в ее избирательности. Она позволяет красному свету фокусироваться, в то время как другие длины волн проходят сквозь материал почти совершенно свободно. Это свойство может найти применение в различных инновационных устройствах, например, в очках дополненной реальности. Такие очки смогут показывать дополнительную информацию, фокусируя часть света, при этом обеспечивая четкую видимость окружающего мира. Разработка линзы толщиной в три атома представляет собой значительный шаг вперед в области оптики. Это достижение не только улучшает качество оптических приборов, но и открывает новые возможности для их применения в различных областях науки и техники. Прорыв, достигнутый учеными из Стэнфорда и Амстердамского университета, демонстрирует, как инновации могут радикально изменить наш подход к решению технических задач и улучшить качество жизни.

Другие интересные новости:

▪ Очки с музыкой

▪ Влияние музыки на состояние памяти

▪ Универсальные адаптеры питания 90 и 120 Вт для ноутбуков

▪ Оконные стекла вырабатывают электричество

▪ Черный ящик для человека

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Охрана труда. Подборка статей

▪ статья Влияние радиоактивных веществ на растительный и животный мир. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Что такое гипервитаминоз? Подробный ответ

▪ статья Инженер-сметчик проектно-сметного отдела. Должностная инструкция

▪ статья Антенна с переключаемой диаграммой направленности. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Фокус со сложением. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026