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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Termômetro-termostato de dois canais 5-95 °С. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Reguladores de potência, termômetros, estabilizadores de calor Este dispositivo, construído no microcontrolador ATmega8, pode ser configurado como termômetro ou como termostato de forma independente para cada um dos dois canais. É possível definir a temperatura de desligamento do aquecedor na faixa de +5 a +95 °С, a diferença entre as temperaturas de desligamento e ativação de 0 a 4 °С e compensar o erro sistemático de os sensores de temperatura de -2 a +2 °С. O diagrama do termômetro-termostato é mostrado na figura.
Dois sensores DS18B20 são conectados aos conectores X1 e X2, e os números dos soquetes correspondem aos números de suas saídas. Um esquema de conexão de três fios foi usado. Muitas vezes me convenci de que esta é a única maneira de atingir o comprimento máximo dos fios de conexão e, sempre que possível, tento evitar a alimentação parasita dos sensores. Com fios de cobre com seção transversal de 0,5 mm2, foi possível garantir uma comunicação estável a uma distância de até 40 m. As leituras do sensor são exibidas no HG1 - um indicador LED de três dígitos com ânodos comuns de LEDs de cada categoria. Os LEDs de duas cores HL1 e HL2 exibem o status de cada canal. Os sinais de controle para aquecedores no modo termostato são gerados nas saídas do microcontrolador РВ6 (primeiro canal) e РВ7 (segundo canal). Controle de duas posições; o aquecedor está ligado ou desligado. Os optoacopladores U1 e U2 são instalados para isolamento galvânico do dispositivo dos atuadores. Na minha versão, os circuitos de controle de dois triacs BT4 que alternam os elementos de aquecimento são conectados aos conectores X5 e X139. Se necessário, os optoacopladores podem ser substituídos por transistores, incluindo enrolamentos de relés eletromagnéticos em seus circuitos coletores. Dentro de 4...5 s após o fornecimento de energia ao dispositivo, os sensores são inicializados e suas leituras são inicialmente coletadas. Neste momento, todos os elementos do indicador HG1 piscam alternadamente. Em seguida, a medição de temperatura e o modo de exibição são definidos. Neste modo, os aquecedores estão desligados. As leituras dos sensores no indicador alternam com um período de 5 s. Se a temperatura for medida pelo sensor conectado ao conector X1, o LED HL1 acende e aquele conectado ao conector X2 - HL2. Nesse caso, se o canal correspondente estiver configurado como um termômetro, a cor do brilho será amarela, se for um termostato, quando o comando para ligar o aquecedor for dado, será vermelho e, na sua ausência, verde. Após pressionar o botão SB2, as leituras apenas do primeiro sensor são exibidas e, após pressionar o SB3 - apenas o segundo. Se algum sensor não estiver conectado, seu circuito tiver um circuito aberto, um curto-circuito ou a temperatura ultrapassou 0,1 ... 99,9 ° C, o indicador exibirá a inscrição "Err" em vez do valor da temperatura e o aquecedor correspondente está desligado. Se, ao exibir a temperatura medida, por exemplo, pelo primeiro sensor, você pressionar o botão SB2 várias vezes, a cada pressionamento o canal correspondente passará do modo termostato para o modo termômetro e vice-versa. Com um breve toque no botão SB1, o modo de exibição alternada da temperatura em dois canais é restaurado. Mas se você mantiver o botão SB1 pressionado por muito tempo, o termômetro-termostato entrará no modo de configuração daquele canal, durante a exibição da temperatura em que o botão foi pressionado. Neste modo, os botões SB2 e SB3 selecionam o parâmetro desejado: ut1 (ut2) - ajuste da temperatura de desligamento do aquecedor no canal 1 (2);
Por exemplo, se a temperatura de desligamento for definida para 35 °С e a diferença for de 1,5 °С, o aquecimento ocorrerá até que a temperatura atinja 35 °С, quando for atingida, o aquecedor será desligado e religado quando a temperatura cai para 33,5 °С. A escolha ideal da diferença é alcançada por um compromisso entre a precisão da manutenção da temperatura e a frequência de ativação do aquecedor. co1 (co2) - correção das leituras do sensor 1 (2). O valor inserido é adicionado (assinado) a essas leituras antes de serem enviadas para processamento adicional. Isso permite compensar o possível erro do sensor. No caso de pressionamento repetido de curto prazo do botão SB1, o valor do parâmetro selecionado armazenado na memória do microcontrolador é exibido no indicador, após o qual os botões SB2 e SB3 (respectivamente, diminuem e aumentam em 0,1 ° C) definem seu novo valor. Se você segurar esses botões por muito tempo, as mudanças de parâmetros começarão a acontecer mais rapidamente (aproximadamente 10 vezes por segundo). 5 segundos após a última pressão de qualquer botão, o valor definido é armazenado na memória não volátil do microcontrolador e a temperatura atual é exibida no indicador. Os códigos de programa do arquivo Termo2ch.hex são gravados na memória de programa (FLASH) do microcontrolador e as informações do arquivo Termo2ch.epp são gravadas em sua EEPROM. Os bits da configuração do microcontrolador são programados de acordo com a tabela.
Um temporizador de watchdog deve ser habilitado no microcontrolador para evitar que o programa congele. Como a interface de 1 fio usada pelos sensores é crítica para a velocidade do clock do microcontrolador, é necessário um ajuste fino de seu gerador de clock interno para 8 MHz. Para isso, conectando a instância utilizada do microcontrolador ao programador, leia a constante de calibração localizada no byte alto da palavra localizada no endereço 0x0003 da assinatura do microcontrolador. Após carregar o arquivo Termo2ch.epp no programador, mas antes da programação, esta constante é escrita na célula zero do buffer EEPROM do programador. O microcontrolador ATmega8 pode ser substituído pelo ATmega8L Ao substituir o indicador CPD-05211SR2/A por um similar de outro tipo, pode ser necessário selecionar os resistores R8-R15 para garantir um brilho aceitável. Baixar programas de microcontroladores Autor: I. Kotov, Krasnoarmeysk, região de Donetsk, Ucrânia; Publicação: cxem.net
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