O termoestabilizador programável no microcontrolador. Esquema, descrição

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Estabilizador térmico programável em um microcontrolador. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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A necessidade deste dispositivo surgiu ao resolver o problema de controle e estabilização de temperatura em processos tecnológicos em uma das empresas. Para aquecimento e resfriamento, utilizava-se vapor da sala de caldeiras e água fria de poço artesiano, que eram fornecidos através de amortecedores para trocadores de calor, caldeiras, camisas de resfriamento, etc. Os amortecedores nas tubulações eram de dois tipos: tipo membrana puramente pneumática com câmara, cuja pressão de ar comprimido era determinada pela sua posição e eletromecânica com motor reversível.

O resultado do trabalho foi o dispositivo proposto, que permite controlar os dois tipos de amortecedores por meio de dois potentes interruptores triac. Para um amortecedor pneumático, duas válvulas elétricas normalmente fechadas são instaladas na entrada da câmara. Um deles fornece ar comprimido de alta pressão para a câmara, o segundo o libera de lá com a primeira válvula fechada. O motor elétrico do amortecedor eletromecânico é conectado diretamente ao dispositivo, neste caso as teclas definem seu sentido de rotação. Abaixo está um diagrama elétrico, princípios operacionais e parâmetros do dispositivo. Estão disponíveis opções para fornecer placas de dispositivos personalizadas. Aguardando suas sugestões.

Figura 1. Esquema de um estabilizador programável (clique para ampliar)

Detalhes: U1 - K561LN1, U18 - K1533ID7, U7 - PIC16F84-04I/P, U9 - DS1820, U10,U11 - AOU115V, U17,U14,U15,U16 - HD1077G.

O sensor de temperatura U9 mede a temperatura e a transmite ao microcontrolador U7, que a exibe em um indicador de quatro dígitos no U14-U17 e controla dois interruptores poderosos no X7, X8. As chaves são isoladas galvanicamente do resto do circuito usando U10, U11. Os LEDs U12,U13 acendem quando as teclas estão abertas. A terceira tarefa do microcontrolador é sondar o teclado conectado através do conector X9.

O circuito permite que você use um teclado telefônico padrão de 4 * 3 teclas, mas apenas uma de suas colunas (STL0) é suportada por software, ou seja, 4 botões. Eles são suficientes para as funções desempenhadas. Para a varredura do teclado são utilizados pulsos de indicação dinâmica, que, passando pela tecla pressionada, são amplificados pelo amplificador U1, e, esta é uma característica deste circuito, são recebidos através da porta onde os dados dos bits indicadores são emitidos. (RB0 para STL0). Durante os períodos em que o teclado não é monitorado, as saídas do amplificador são comutadas para o estado Z, para o qual a porta RB7 é usada. Os resistores R1-R3 são de proteção. A tensão de rede 220V é fornecida ao terminal comum FAZA para as chaves, e à válvula ou motor, que estão conectados ao KLAPAN1 e KLAPAN2 por outros terminais.

Para garantir a estabilização de temperatura mais precisa, o controle chave de software usa os seguintes princípios:

1. A tecla X7 é para aumentar a temperatura, X8 é para diminuir. Caso a temperatura não corresponda à desejada, seleciona-se a tecla desejada e esta abre por um tempo de abertura programável, depois, durante o mesmo tempo de estabelecimento programável, com a chave fechada, a temperatura é medida e a tecla é novamente selecionada. Assim, no modo de estabilização, podem ser distinguidos períodos, constituídos por um tempo de abertura e um tempo de acomodação.

2. Ao decidir abrir a chave correspondente, é levado em consideração o aumento ou diminuição da temperatura obtida nas medições anteriores. Para eliminar o efeito de sobrerregulação, o tempo decorrido desde o momento de transição da temperatura necessária até o momento em que a temperatura é mínima ou máxima é calculado e utilizado para determinar o momento em que o amortecedor precisa ser aberto ou fechado.

3. O modo de estabilização pode ser desativado no teclado. Quando desligado, o damper é fechado girando a chave redutora por alguns segundos.

4. A temperatura necessária, o tempo de abertura e o tempo de acomodação são inseridos no teclado e armazenados na memória permanente.

O sensor de temperatura DS1820 transmite a temperatura já processada em código serial digital para o microcontrolador através de uma interface de fio único. O comprimento dos fios de conexão entre o sensor e o dispositivo pode atingir de 10 a 15 metros e não afeta a precisão da medição. Informações mais detalhadas sobre este chip podem ser obtidas no site da Dallas Semiconductor (dalsemi.com). E o texto da subrotina utilizada no termoestabilizador para obtenção da temperatura (trabalhando com o sensor) pode ser visualizado aqui.

Documentação (Datashit) no MK PIC16F84

Desejo-lhe sucesso criativo.

Autor: Vladimir Shashin; Publicação: cxem.net

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