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:

Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления 31.05.2026

Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление. Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце. Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>

Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1 31.05.2026

Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни. Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях. В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Случайная новость из Архива Бозоновые компьютеры 06.01.2013 Компьютеры нового типа по мощности превысят классические и смогут соперничать с квантовыми. Они основаны на бозонах и схожи с квантовыми компьютерами, отличающимися от традиционных несколькими важными свойствами. В обычных компьютерах данные представлены как нули и единицы, выражающихся во включенном и выключенном состоянии транзистора. Квантовые компьютеры используют квантовые биты, или кубиты, которые могут находиться также в суперпозиции включенного и выключенного состояний. Эта особенность делает квантовые компьютеры способными к параллельным вычислениям на физическом уровне, благодаря чему они могут решать конкретные задачи значительно быстрее. В теории квантовый компьютер с 300 кубитами может одновременно производить больше вычислений, чем есть атомов во Вселенной. Но сохранение кубитов в суперпозиции - довольно сложная задача; и она становится тем сложнее, чем больше кубитов вовлечено в вычисления. Из-за этого создание квантового компьютера мощнее обычного на практике должно быть чрезвычайно сложным. Недавно две независимые группы ученых создали новый тип устройства, который можно назвать бозоновым компьютером. Его называют мостом между классическими и квантовыми компьютерами. Такие машины тоже используют необычную природу квантовой физики, но не нуждаются в кубитах. Таким образом, "технологически их значительно проще создать, чем полноценные квантовые компьютеры", - говорит Мэтью Брум, квантовый физик из Университета Квинсленда (Австралия). Хотя бозоновые компьютеры теоретически способны достигать меньших мощностей, чем квантовые, они все же должны превосходить классические по производительности. Вместо кубитов они используют особый вид частиц, известный как бозоны. "В данном случае мы использовали фотоны", - говорит Ян Уэлмсли, квантовый физик из Оксфордского университета (Англия). Брум и Уэлмсли работали в двух разных группах, независимо разработавших бозоновый компьютер на основе концепции, впервые описанной Скоттом Ааронсоном из Массачусетского Технологического Института (США). Компьютер состоит из нескольких устройств, каждое из которых создает отдельные фотоны. Затем фотоны поступают в общую сеть, где взаимно влияют друг на друга. Выводы из этой сети оборудованы сенсорами, анализирующими частицы. Расчет того, на какой вывод поступят эти фотоны, - операция, называемая отбором бозонов, - выходит за пределы классической компьютерной науки тем дальше, чем больше фотонов участвует в процессе. В компьютере, который разработали Брум с коллегами, задействовано три фотона; в компьютере Уэлмсли и его соавторов - четыре.

Другие интересные новости:

▪ Беспроводное подключение Xbox к ПК

▪ Хладнокровные отравители

▪ Создан биоразлагаемый транзистор на основе белков

▪ Android ТВ-приставка Zero Devices Z6C

▪ Быстрые SSD SanDisk с интерфейсом USB 3.1 Type-C

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Аудиотехника. Подборка статей

▪ статья Рамон Гомес де ла Серна. Знаменитые афоризмы

▪ статья Какая сова охотится при свете солнца? Подробный ответ

▪ статья Кервель обыкновенный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Стандартные люминесцентные лампы. Маркировка. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Электрооборудование лифтов. Установки с бесконтактной аппаратурой управления. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026