Mjerenje temperature termoelementom i AVR mikrokontrolerom. Regulator visoke temperature na termoelementu tipa K
PIC16F676 Primjena, stanica za lemljenje, kontrola procesa visoke temperature, itd. sa PID funkcijom upravljanja grijaćim elementima
Odlučio sam da u svoj laminator ubacim termometar, termometar na termoparu tipa K. Da mi bude informativnije, mislim da hobi radio amater ne može biti zadovoljan kada na takvom uređaju svijetle samo dvije LED diode “POWER” i “READY”. Odgajam šal za svoje detalje. Za svaki slučaj, sa mogućnošću da ga prepolovite (ovo je neka svestranost). Odmah sa mestom za napojni deo na tiristoru, ali dok ne upotrebim ovaj deo, to će mi biti strujno kolo za lemilicu (kada skontam kako da pričvrstim termoelement na ubod)
Nema dovoljno prostora u laminatoru (mehanizmi su locirani jako čvrsto, razumete Kinu), koristim mali indikator od sedam segmenata, ali to nije sve, ni cijela ploča ne stane, ovdje je svestranost ploče dobro mi je došao, prepolovio sam ga (ako koristiš konektor, gornji dio odgovara mnogim razvojima na pickupovima od ur5kby.)
Podesio sam, prvo to uradim, kako pise na forumu, ne lemim termoelement, postavio sam ga na 400 (mada ako je ovaj parametar u memoriji, ova stavka ce nestati)
Takav regulator teoretski radi do 999 ° C, ali kod kuće se takva temperatura vjerojatno neće naći, najviše je otvorena vatra, ali ovaj izvor topline ima jaku nelinearnost i osjetljivost na vanjske uvjete.
ovdje je primjer tabele. 
a takođe i zbog jasnoće 
Dakle, izbor je mali u izboru izvora za podešavanje očitavanja kontrolera.
nema više igranja dugmadima, sve se može skupiti,
Koristio sam termoelement sa kineskog testera. I post na forumu mi je sugerirao da se ovaj termoelement može umnožiti, njegova dužina je skoro pola metra, odrezao sam 2 cm.
Napravim transformator uvrtanjem sa ugljem, ispadne kuglica, i to na dva kraja tacno tako, po bakrenoj zici, za dobro lemljenje na moje zice.
Odlučio sam da u svoj laminator ubacim termometar, termometar na termoparu tipa K. Da mi bude informativnije, mislim da hobi radio amater ne može biti zadovoljan kada na takvom uređaju svijetle samo dvije LED diode “POWER” i “READY”. Odgajam šal za svoje detalje. Za svaki slučaj, sa mogućnošću da ga prepolovite (ovo je neka svestranost). Odmah sa mestom za napojni deo na tiristoru, ali dok ne upotrebim ovaj deo, to će mi biti strujno kolo za lemilicu (kada skontam kako da pričvrstim termoelement na ubod)
Nema dovoljno prostora u laminatoru (mehanizmi su locirani jako čvrsto, razumete Kinu), koristim mali indikator od sedam segmenata, ali to nije sve, ni cijela ploča ne stane, ovdje je svestranost ploče dobro mi je došao, prepolovio sam ga (ako koristiš konektor, gornji dio odgovara mnogim razvojima na pickupovima od ur5kby.)
Podesio sam, prvo to uradim, kako pise na forumu, ne lemim termoelement, postavio sam ga na 400 (mada ako je ovaj parametar u memoriji, ova stavka ce nestati)
Takav regulator teoretski radi do 999 ° C, ali kod kuće se takva temperatura vjerojatno neće naći, najviše je otvorena vatra, ali ovaj izvor topline ima jaku nelinearnost i osjetljivost na vanjske uvjete.
ovdje je primjer tabele.
a takođe i zbog jasnoće
Dakle, izbor je mali u izboru izvora za podešavanje očitavanja kontrolera.
nema više igranja dugmadima, sve se može skupiti,
Koristio sam termoelement sa kineskog testera. I post na forumu mi je sugerirao da se ovaj termoelement može umnožiti, njegova dužina je skoro pola metra, odrezao sam 2 cm.
Napravim transformator uvrtanjem sa ugljem, ispadne kuglica, i to na dva kraja tacno ovako, po bakrenoj zici, za dobro lemljenje na moje zice
Termometar na mikrokontroleru PIC16F628A i DS18B20 (DS18S20) članak je s detaljnim opisom kruga memorijskog termometra i, osim toga, logičan je nastavak članka koji sam prethodno objavio na Yandex stranici pichobbi.narod.ru. Ovaj termometar se pokazao prilično dobrim, pa je odlučeno da se malo modernizuje. U ovom članku ću vam reći koje su promjene napravljene u shemi i radnom programu, opisat ću nove funkcije. Članak će biti koristan za početnike. Kasnije sam prepravio trenutnu verziju termometra u .
Termometar na mikrokontroleru PIC16F628A i DS18B20 (DS18S20) može:
- izmjeriti i prikazati temperaturu u rasponu:
-55...-10 i +100...+125 sa 1 stepenom preciznosti (ds18b20 i ds18s20)
- u opsegu -9,9...+99,9 sa tačnošću od 0,1 stepen (ds18b20)
- u opsegu -9,5...+99,5 sa tačnošću od 0,5 stepeni (ds18s20); - Automatski detektujte DS18B20 ili DS18S20 senzor;
- Automatski provjerite senzor za nesreću;
- Zapamtite maksimalnu i minimalnu izmjerenu temperaturu.
Takođe, termometar omogućava jednostavnu zamenu 7-segmentnog indikatora sa OK na indikator sa OA. Organizirana je štedljiva procedura upisivanja u EEPROM memoriju mikrokontrolera. Voltmetar koji se dobro pokazao opisan je u ovom članku -.
Šema strujnog kruga digitalnog termometra baziranog na mikrokontroleru dizajnirana je za pouzdanu i dugotrajnu upotrebu. Svi detalji korišteni u shemi nisu oskudni. Shema se lako ponavlja, savršena za početnike.
Šematski dijagram termometra prikazan je na slici 1
Slika 1 - Šematski dijagram termometra na PIC16F628A + ds18b20 / ds18s20
Neću opisivati cijeli dijagram termometra, jer je prilično jednostavan, fokusirat ću se samo na karakteristike.
Koristi se kao mikrokontroler PIC16F628A by Microchip. Ovo je jeftin kontroler i također nije u nedostatku.
Za mjerenje temperature koriste se digitalni senzori DS18B20 ili DS18S20 Kompanija Maxim. Ovi senzori su jeftini, male veličine i informacije o izmjerenoj temperaturi se prenose digitalno. Ovo rješenje vam omogućava da ne brinete o poprečnom presjeku žica, o njihovoj dužini i tako dalje. Senzori DS18B20,DS18S20 mogu raditi u temperaturnom rasponu od -55 ... +125 ° C.
Temperatura se prikazuje na 7-segmentnom trocifrenom LED indikatoru sa zajedničkom katodom (OK) ili sa (OA).
Za prikaz maksimalne i minimalne izmjerene temperature na indikatoru potrebno vam je dugme SB1. Za resetovanje memorije potrebno vam je i dugme SB1
Sa tipkom SA1 možete brzo prebaciti senzore (ulica, kuća).
Jamper je potreban za prebacivanje zajedničke žice za LED indikator. BITAN! Ako je indikator u redu, onda skakač stavljamo na donju poziciju prema dijagramu i lemimo tranzistore VT1-VT3 s p-n-p vodljivošću. Ako je LED indikator sa OA, onda prebacujemo kratkospojnik u gornji položaj prema dijagramu i lemimo VT1-VT3 tranzistore s n-p-n vodljivošću.
U tabeli 1 možete pronaći kompletnu listu delova i njihovu moguću zamenu za analog.
| Oznaka položaja | Ime | Analogni/zamjena |
| C1, C2 | Keramički kondenzator - 0.1mkFx50V | - |
| C3 | Elektrolitički kondenzator - 220mkFh10V | |
| DD1 | Mikrokontroler PIC16F628A | PIC16F648A |
| DD2,DD3 | Senzor temperature DS18B20 ili DS18S20 | |
| GB1 | Tri AA baterije 1.5V | |
| HG1 | 7-segmentni LED indikator KEM-5631-ASR (OK) | Bilo koja druga mala snaga za dinamičku indikaciju i pogodna za povezivanje. |
| R1,R3,R14,R15 | Otpornik 0.125W 5.1 ohm | SMD veličina 0805 |
| R2, R16 | Otpornik 0,125W 5,1 kOhm | SMD veličina 0805 |
| R4, R13 | Otpornik 0,125W 4,7 kOhm | SMD veličina 0805 |
| R17-R19 | Otpornik 0,125W 4,3 kOhm | SMD veličina 0805 |
| R5-R12 | Otpornik 0.125W 330 Ohm | SMD veličina 0805 |
| SA1 | Bilo koji odgovarajući prekidač | |
| SB1 | Dugme za sat | |
| VT1-VT3 | Tranzistor BC556B za OK indikator / Tranzistor BC546B za OA indikator | KT3107/KT3102 |
| XT1 | Priključni blok za 3 kontakta. |
Za početno otklanjanje grešaka digitalnog termometra korišćen je virtuelni model ugrađen u Proteus. Na slici 2 možete vidjeti pojednostavljeni model u Proteusu
Slika 2 - Model termometra na mikrokontroleru PIC16F628A u Proteusu
Slika 3-4 prikazuje PCB digitalnog termometra.
Slika 3 – Štampana ploča termometra na mikrokontroleru PIC16F628A (donja) nije u mjerilu.
Slika 4 – Štampana ploča termometra na mikrokontroleru PIC16F628A (gore) nije u razmeri.
Termometar, sastavljeni radni dijelovi, počinje s radom odmah i nije potrebno otklanjanje grešaka.
Rezultat rada su slike 5-7.
Slika 5 - Vanjski izgled termometra
Slika 6 - Izgled termometra
Slika 7 - Izgled termometra
BITAN! U firmveru termometra nije sašivena reklame se mogu koristiti do mile volje.
Izmjene i dopune programa rada:
1 automatska detekcija senzora DS18B20 ili DS18S20;
2. Smanjeno vrijeme ponovnog upisivanja EEPROM-a (ako je ispunjen uslov za ponovno upisivanje) sa 5 minuta na 1 minut.
3. povećana frekvencija treperenja tačke;
Detaljniji opis rada termometra možete pronaći u dokumentu koji možete preuzeti na kraju ovog članka. Ako nema želje za preuzimanje, onda na web mjestu www.picobbi.narod.ru rad uređaja je također odličan.
Gotova ploča savršeno se uklapa u kineski budilnik (slike 8, 9).
Slika 8 - Sav nadjev u kineskom budilniku
Slika 9 – Sav nadjev u kineskom budilniku
Video - Rad termometra na PIC16F628A
Termoparovi se široko koriste tamo gdje je potrebno precizno izmjeriti visoke temperature, ttemperature do 2500°C. Odnosno, tamo gdje bi digitalni senzori odmah umrli od pregrijavanja, koriste se termoparovi. Postoji dosta varijanti termoparova, ali hromel-alumel (tip K) termoelementi su najčešće korišteni, zbog svoje niske cijene i gotovo linearne promjene termoelektrične snage. Ova vrsta termoparova se postavlja u bojlere i druge kućne aparate sa regulacijom temperature, naširoko se koriste za kontrolu temperature tokom topljenja metala, uz pomoć ovih termoelemenata se kontroliše zagrevanje vrha u stanici za lemljenje. Stoga će biti od velike koristi bolje ih upoznati.
Termopar je dva provodnika napravljena od različitih metala i imaju zajedničku dodirnu tačku (spoj). U tački ovog kontakta nastaje razlika potencijala. Ova razlika potencijala naziva se termopower i direktno zavisi od temperature na kojoj se nalazi spoj. Metali su odabrani na način da je ovisnost termosnage o temperaturi grijanja najlinearnija. Ovo pojednostavljuje proračun temperature i smanjuje grešku mjerenja.
Tako široko korišteni hromel-alumel termoelementi imaju prilično visoku linearnost i stabilnost očitavanja u cijelom rasponu mjerenih temperatura.
Ispod je grafikon za hromel-alumel termoelemente (tip K) koji pokazuje zavisnost nove termoelektrične snage od temperature spoja (na kraju članka će biti link na graf sa višom rezolucijom):
Dakle, dovoljno je pomnožiti vrijednost termoenergije sa potrebnim koeficijentom i dobiti temperaturu bez zamaranja tabelarnim vrijednostima i aproksimacijom - jedan koeficijent za cijeli raspon mjerenja. Vrlo jednostavno i jasno.
Ali postavlja se pitanje povezivanja termoelementa na mikrokontroler. Jasno je da ako postoji napon na izlazu termoelementa, onda ćemo koristiti ADC, ali razlika potencijala na izlazu termoelementa je premala da bi uhvatila barem nešto. Stoga se prvo mora povećati, na primjer, primjenom operacionog pojačala.
Uzimamo standardnu shemu neinvertnog uključivanja na operativnom pojačalu:
Odnos ulaznog i izlaznog napona opisuje se jednostavnom formulom:
V van/Vin = 1 + (R2/R1)
Pojačanje signala ovisi o vrijednostima povratnih otpornika R1 i R2. Vrijednost pojačanja signala se mora odabrati uzimajući u obzir šta će se koristiti kao referentni napon.
Recimo da je referentni napon mikrokontrolera 5V. Sada morate odlučiti o rasponu temperature koji ćemo mjeriti. Uzeo sam granicu mjerenja od 1000°C. Na ovoj vrijednosti temperature, izlaz termoelementa će imati potencijal od približno 41,3 mV. Ova vrijednost bi trebala odgovarati naponu od 5 volti na ulazu ADC-a. Stoga, opamp mora imati pojačanje od najmanje 120. Kao rezultat toga, rođen je sljedeći sklop:
U zalihama sam nasao plocu sa ovim opampom sastavljenu dugo vremena, sastavio sam je kao pretpojacalo za mikrofon i primenio je:
Sastavio sam na matičnoj ploči sljedeću shemu za povezivanje dvolinijskog displeja na mikrokontroler:
Termopar je također dugo bio u mirovanju - došao je s mojim multimetrom. Spoj je zatvoren u metalnu čahuru.
Bascom-AVR kod termoelementa:
$regfile
= "m8def.dat"
$crystal
=
8000000
Dim
W AsInteger
"povezivanje dvolinijskog displeja
Config
Lcdpin = Pin, Rs = Portb. 0 , E = Portd . 7, Db4 = Portd. 6, Db5 = Portd. 5, Db6 = Portb. 7, Db7 = Portb. 6
Config
lcd=
16
*
2
Kursor
Isključeno
Cls
"čitanje vrijednosti sa ADC-a prekidom iz tajmera
Config
Tajmer1=
tajmer, Predskala = 64
On
Tajmer1 Acp
„ADC konfiguracija
Config
Adc = Single, Prescaler=Auto , Reference= Avcc
omogućiti
Prekida
omogućiti
Tajmer1
Uradi
Cls
Rem temperatura:
lcd
"Teẑsepaí̈ypa:"
donja linija
lcd
W
Waitms
200
petlja
„Rad sa ADC-om
Acp:
Počni
adc "pokreni ADC
W=
getadc(1
)
W= W/1. 28 "Mjerenja prilagođavamo stvarnoj temperaturi
povratak
kraj
Na MK. Njegovo srce je mikrokontroler PIC16F628A. Krug termometra koristi 4-cifreni ili 2 + 2 LED indikator sa zajedničkom anodom. Koristi se senzor temperature tipa DS18B20, au mom slučaju očitanja senzora se prikazuju s tačnošću od 0,5*C. Termometar ima granice mjerenja temperature od -55 do +125*C, što je dovoljno za sve prilike. Za napajanje termometra korišteno je konvencionalno punjenje s mobilnog telefona na napajanje s tranzistorom 13001.
Šematski dijagram termometra na mikrokontroleru PIC16F628A:
Za flešovanje PIC16F628A koristio sam program ProgCode, instalirajući ga na računar i sastavljajući programator ProgCode prema poznatoj šemi:
Oznaka pinova korišćenog mikrokontrolera i pinout nekog drugog sličnog MK-a:
Program ProgCode i uputstva sa fotografijama firmvera korak po korak nalaze se u arhivi na forumu. Na istom mjestu i svi fajlovi potrebni za ovo kolo. U programu otvorite i kliknite na dugme "snimi sve". U mom proizvedenom uređaju, kao što se vidi sa fotografija, 2 termometra su sastavljena odjednom u jednom kućištu, gornji indikator pokazuje temperaturu kod kuće, donji - na ulici.Postavlja se bilo gdje u prostoriji i povezuje se na senzorsku fleksibilnu žicu u ekranu.Materijal obezbjedio ansel73.Firmware editovan: [)eNiS
