Die Temperatur ist die am häufigsten gemessene Umgebungsgröße und viele biologische, chemische, physikalische, mechanische und elektronische Systeme werden von der Temperatur beeinflusst. Einige Prozesse funktionieren nur in einem engen Temperaturbereich. Daher muss sorgfältig darauf geachtet werden, das System zu überwachen und zu schützen.
Wenn die Temperaturgrenzen überschritten werden, können elektronische Komponenten und Schaltkreise durch hohe Temperaturen beschädigt werden. Die Temperaturerfassung trägt zur Verbesserung der Schaltungsstabilität bei. Durch Erfassen der Temperatur im Inneren des Geräts können hohe Temperaturniveaus erkannt und Maßnahmen ergriffen werden, um die Systemtemperatur zu senken oder das System sogar herunterzufahren, um Katastrophen abzuwenden.
Einige der Temperaturregelungsanwendungen sind praktisch Temperaturregler und Schaltpläne für drahtlose Übertemperaturalarme werden unten erläutert.
Praktischer Temperaturregler
Diese Art von Steuerungen wird in industriellen Anwendungen zur Steuerung der Temperatur von Geräten verwendet. Außerdem wird die Temperatur auf 1 LCD-Displays im Bereich von –55 ° C bis + 125 ° C angezeigt. Das Herzstück der Schaltung ist der Mikrocontroller aus der 8051-Familie, der alle seine Funktionen steuert. Der IC DS1621 wird als Temperatursensor verwendet.
Der DS1621is gibt die 9-Bit-Messwerte an, um die Temperatur anzuzeigen. Benutzerdefinierte Temperatureinstellungen werden in einem nichtflüchtigen Speicher EEPROM über den Mikrocontroller der Serie 8051 gespeichert. Die maximalen und minimalen Temperatureinstellungen werden über eine Reihe von Schaltern in den MC eingegeben, die im EEPROM -24C02 gespeichert sind Hysterese notwendig. Die Einstelltaste wird zuerst verwendet und dann die Temperatureinstellung von INC und dann die Eingabetaste. Ähnliches gilt für die DEC-Taste. Ein Relais wird vom MC über einen Transistortreiber angesteuert. Der Kontakt des Relais wird für die Last verwendet, die als Lampe im Stromkreis angezeigt wird. Für eine hohe Heizlast kann ein Schütz verwendet werden, dessen Spule von den Relaiskontakten anstelle der Lampe wie gezeigt betätigt wird.
Die Standardversorgung von 12 Volt Gleichstrom und 5 Volt über einen Regler erfolgt aus einem Abwärtstransformator zusammen mit einem Brückengleichrichter und einem Filterkondensator.
Merkmale des IC DS1621 sind:
- Temperaturmessungen erfordern keine externen Komponenten
- Misst Temperaturen von -55 ° C bis + 125 ° C in Schritten von 0,5 ° C. Das Fahrenheit-Äquivalent beträgt -67 ° F bis 257 ° F in Schritten von 0,9 ° F.
- Die Temperatur wird als 9-Bit-Wert gelesen (2-Byte-Übertragung).
- Breiter Versorgungsbereich (2,7 V bis 5,5 V)
- Wandelt die Temperatur in weniger als 1 Sekunde in ein digitales Wort um
- Die Thermostateinstellungen sind benutzerdefinierbar und nichtflüchtig
- Daten werden über eine serielle 2-Draht-Schnittstelle (offene Drain-E / A-Leitungen) gelesen / geschrieben.
- Zu den Anwendungen gehören Thermostatsteuerungen, industrielle Systeme, Verbraucherprodukte, Thermometer oder jedes wärmeempfindliche System
- 8-poliges DIP- oder SO-Gehäuse (150 mil und 208 mil)
Drahtloser Übertemperaturalarm
Die Schaltung verwendet eine analoge Temperatursensor Der LM35 ist ordnungsgemäß mit einem Komparator LM 324 verbunden, dessen Ausgang einem 4-Bit-Eingangscodierer IC HT 12E zugeführt wird. Die Grenze wird mit Hilfe eines 10K-Presets ausgewählt, das um seine 270-Grad-Drehung kalibriert ist. Der Encoder-IC wandelt diese in parallele Daten in serielle um, die zur Übertragung an ein Sendemodul übergeben werden.
Das HF-Modul arbeitet, wie der Name schon sagt, mit Hochfrequenz. Der entsprechende Frequenzbereich variiert zwischen 30 kHz und 300 GHz. In diesem HF-System werden die digitalen Daten als Variationen in der Amplitude der Trägerwelle dargestellt. Diese Art der Modulation wird als Amplitude Shift Keying (ASK) bezeichnet.
Die Übertragung über RF ist aus vielen Gründen besser als IR (Infrarot). Erstens können Signale über HF größere Entfernungen zurücklegen, wodurch sie für Anwendungen mit großer Reichweite geeignet sind. Während IR hauptsächlich im Sichtlinienmodus arbeitet, können HF-Signale auch dann übertragen werden, wenn zwischen Sender und Empfänger ein Hindernis besteht. Als nächstes ist die HF-Übertragung stärker und zuverlässiger als die IR-Übertragung. Die HF-Kommunikation verwendet eine bestimmte Frequenz im Gegensatz zu IR-Signalen, die von anderen IR-emittierenden Quellen beeinflusst werden.
Das Sender / Empfänger-Paar (Tx / Rx) arbeitet mit einer Frequenz von 434 MHz. Ein HF-Sender empfängt serielle Daten und sendet diese drahtlos über RF durch seine an Pin4 angeschlossene Antenne. Die Übertragung erfolgt mit einer Rate von 1 Kbit / s - 10 Kbit / s. Die gesendeten Daten werden von einem HF-Empfänger empfangen, der mit der gleichen Frequenz wie der Sender arbeitet.
Das Empfängerende empfängt diese seriellen Daten und speist sie dann einem Decoder-IC HT12D zu, um 4-Bit-Paralleldaten zu erzeugen, die an einen Inverter CD7404 gegeben werden, um einen Transistor Q1 anzusteuern, um eine Last zu Warnzwecken zu betätigen. Sowohl der Sender als auch der Empfänger werden von Batterien mit Rückwärtsschutzdioden gespeist und um etwa 5 Volt aus der verwendeten 6-Volt-Batterie herauszuholen.
HT12D ist eine 212Seriendecoder-IC (Integrated Circuit) für Fernsteuerungsanwendungen von Holtek. Es wird üblicherweise für drahtlose Hochfrequenzanwendungen (RF) verwendet. Mit dem gepaarten HT12E-Encoder und HT12D-Decoder können wir 12 Bits paralleler Daten seriell übertragen. HT12D konvertiert einfach serielle Daten in seinen Eingang (kann über einen HF-Empfänger empfangen werden) in parallele 12-Bit-Daten. Diese parallelen 12-Bit-Daten sind in 8 Adressbits und 4 Datenbits unterteilt. Mit 8 Adressbits können wir einen 8-Bit-Sicherheitscode für 4-Bit-Daten bereitstellen und mehrere Empfänger mit demselben Sender adressieren.
HT12D ist ein CMOS-LSI-IC und kann in einem weiten Spannungsbereich von 2,4 V bis 12 V betrieben werden. Der Stromverbrauch ist gering und die Störfestigkeit hoch. Die empfangenen Daten werden dreimal auf mehr Genauigkeit überprüft. Es hat einen eingebauten Oszillator, wir müssen nur einen kleinen externen Widerstand anschließen. Der HT12D-Decoder befindet sich anfänglich im Standby-Modus, d. H. Der Oszillator ist deaktiviert und ein HIGH-on-DIN-Pin aktiviert den Oszillator. Somit ist der Oszillator aktiv, wenn der Decodierer Daten empfängt, die von einem Codierer übertragen werden. Das Gerät beginnt mit der Dekodierung der Eingabeadresse und der Daten. Der Decoder stimmt die empfangene Adresse dreimal kontinuierlich mit der lokalen Adresse ab, die an Pin A0 - A7 vergeben wird. Wenn alle übereinstimmen, werden Datenbits decodiert und die Ausgangspins D8 - D11 aktiviert. Diese gültigen Daten werden angezeigt, indem der Pin VT (Valid Transmission) auf HIGH gesetzt wird. Dies wird fortgesetzt, bis der Adresscode falsch wird oder kein Signal empfangen wird.
