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:

Двойная система антител летучих мышей против опасных вирусов 17.09.2026

Летучие мыши давно занимают особое место в исследованиях инфекционных заболеваний. Эти животные способны быть естественными носителями вирусов, представляющих серьезную опасность для человека, однако сами зачастую избегают тяжелых последствий заражения. Такая необычная способность особенно интересна ученым, поскольку позволяет изучать механизмы, с помощью которых организм может одновременно сосуществовать с потенциально опасными патогенами и контролировать их воздействие. Исследователи из Тюлейнского университета, Стэнфорда и Центров по контролю и профилактике заболеваний США (CDC) приблизились к объяснению этого феномена. По их данным, важную роль может играть необычная организация иммунной системы рукокрылых. У представителей семейства лиликовых (Vespertilionidae), насчитывающего более 500 видов и распространенного на всех континентах, кроме Антарктиды, специалисты обнаружили сразу две независимые генетические системы, участвующие в создании тяжелых цепей антител. Антитела пред ...>>

Экологичный ноутбук Acer Vero 16 с модульным корпусом 17.09.2026

Современный ноутбук постепенно перестает быть устройством, которое после нескольких лет эксплуатации проще заменить новым. Производители все чаще пытаются увеличить срок службы техники за счет переработанных материалов, ремонтопригодной конструкции и возможности модернизации отдельных компонентов. Новый Acer Vero 16 (V16-I71 / V16-I71T) стал одним из примеров такого подхода: при высокой производительности модель ориентирована не только на современные вычислительные задачи, но и на снижение экологической нагрузки на протяжении всего жизненного цикла устройства. В основе концепции Acer лежит расширенный принцип 4R, включающий Reduce - уменьшение использования ресурсов, Reuse - повторное применение, Recycle - переработку и Repairability - ремонтопригодность. Разработчики постарались реализовать эти четыре направления непосредственно в конструкции ноутбука. В частности, верхняя крышка и рабочая панель изготовлены из сплава, в котором сочетаются 50% переработанного и 50% низкоуглеродисто ...>>

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 ...>>

Случайная новость из Архива Часы Casio Pro Trek PRG-69 05.02.2026 Туристические часы давно перестали быть просто прибором для определения времени - сегодня это многофункциональный инструмент, который помогает ориентироваться, следить за погодой и высотой в самых сложных условиях. Компания Casio, сохраняя верность своей линейке Pro Trek, представила новую серию PRG-69, которая знаменует важное обновление внешнего вида и продолжает традиции надежности и практичности. Впервые в истории цифровых моделей Pro Trek производитель отказался от классического круглого корпуса, выбрав более современный восьмиугольный силуэт, вдохновленный серией PRW-6900. Все три модели - PRG-69-1, PRG-69-4 и PRG-69B-1 - получили прочный корпус из огнестойкой биоосновной смолы, которая не только выдерживает суровые условия эксплуатации, но и способна самостоятельно затухать при случайном контакте с открытым пламенем или искрами от костра. Защиту дисплея обеспечивает минеральное стекло, а общие габариты корпуса составляют 52,5 x 46,4 x 14,4 мм. Такой форм-фактор делает часы визуально более строгими и современными, сохраняя при этом компактность и удобство ношения даже во время длительных походов. Главной особенностью новинки стал двухслойный дисплей Casio Duplex LCD. Верхний слой отведен под крупную цветную графику цифрового компаса, а нижний отвечает за отображение времени, высоты, давления и температуры. Благодаря такому разделению информация остается легко читаемой даже под ярким солнцем или при слабом освещении. Дополнительно в верхней части корпуса размещен небольшой матричный экран, который показывает день недели, дату и тренд атмосферного давления, позволяя не перегружать основной дисплей лишними данными. В основе функциональности лежит проверенная система Triple Sensor. Она включает цифровой компас с 16 направлениями и двусторонней калибровкой, альтиметр, измеряющий высоту в диапазоне от -700 до 10 000 метров с функцией автоматической записи данных, барометр, предупреждающий о резких изменениях давления, а также термометр, работающий от -10 до +60 °C. Компас способен непрерывно измерять азимут до 60 секунд, что особенно полезно при сложной ориентации на местности. Питание обеспечивает технология Tough Solar, позволяющая часам заряжаться как от прямого солнечного света, так и от любого искусственного освещения. Радиосинхронизация Multiband 6 в этой серии отсутствует. Визуально модели отличаются друг от друга. PRG-69-1 выполнен полностью в сдержанном черном цвете, PRG-69-4 получил яркий оранжевый ремешок на черном корпусе, а PRG-69B-1 выделяется ремешком из переработанных PET-волокон и золотистыми акцентами на разметке компаса, нанесенными на безель. В первых двух версиях используется мягкий биоосновной уретановый ремешок, обеспечивающий комфорт даже при длительном ношении. Среди дополнительных удобств стоит отметить мощную полностью автоматическую светодиодную подсветку Super Illuminator, которая включается одним касанием, а также рельефные кнопки и элементы корпуса, гарантирующие уверенный хват даже в толстых перчатках или варежках. Все это делает часы максимально приспособленными к реальным условиям активного отдыха и профессионального использования. Модели PRG-69-1 и PRG-69-4 появятся в продаже в Японии уже к концу февраля по цене около 190 долларов, а глобальный запуск всех трех версий ожидается в марте. В итоге Casio Pro Trek PRG-69 представляет собой удачное сочетание свежего дизайна и проверенной годами функциональности. Переход к восьмиугольному корпусу, улучшенная читаемость дисплея, надежная защита от огня и полный набор туристических датчиков делают новинку привлекательным выбором для любителей походов, альпинистов и всех, кто ценит практичность и долговечность в экстремальных условиях. Серия подтверждает, что Casio продолжает развивать линейку Pro Trek, сохраняя ее лидерство в сегменте цифровых часов для активного отдыха.

Другие интересные новости:

▪ Счастье продлевает жизнь

▪ Умный будильник EzLarm

▪ Экосистема 802.11ac анонсирована

▪ Новый способ получения альтернативного топлива

▪ Автономные боевые роботы Пентагона

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Справочные материалы. Подборка статей

▪ статья Табачный дым, его составные части и их воздействие на организм человека. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Сколько существует видов гвоздей? Подробный ответ

▪ статья Обязанности работников и работодателя при несчастном случае

▪ статья Устройство электрического освещения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Фокус с календарем. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026