Bộ điều khiển nhiệt độ

Nhiệt độ là đại lượng môi trường thường được đo nhất và nhiều hệ thống sinh học, hóa học, vật lý, cơ học và điện tử bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ. Một số quy trình chỉ hoạt động tốt trong phạm vi nhiệt độ hẹp. Vì vậy cần phải quan tâm đúng mức để giám sát và bảo vệ hệ thống.

Khi vượt quá giới hạn nhiệt độ, các linh kiện điện tử và mạch điện có thể bị hỏng do tiếp xúc với nhiệt độ cao. Cảm biến nhiệt độ giúp tăng cường độ ổn định của mạch. Bằng cách cảm nhận nhiệt độ bên trong thiết bị, các mức nhiệt độ cao có thể được phát hiện và có thể thực hiện các hành động để giảm nhiệt độ hệ thống, hoặc thậm chí tắt hệ thống để ngăn chặn thảm họa.

Một số ứng dụng kiểm soát nhiệt độ là thiết thực Bộ điều khiển nhiệt độ và Sơ đồ mạch cảnh báo nhiệt độ không dây được thảo luận bên dưới.

Bộ điều khiển nhiệt độ thực tế

Loại bộ điều khiển này được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp để kiểm soát nhiệt độ của thiết bị. Nó cũng hiển thị nhiệt độ trên 1 màn hình LCD trong khoảng –55 ° C đến + 125 ° C. Trung tâm của mạch là bộ vi điều khiển từ họ 8051 điều khiển tất cả các chức năng của nó. IC DS1621 được sử dụng làm cảm biến nhiệt độ.

DS1621is cung cấp 9 bit đọc để hiển thị nhiệt độ. Cài đặt nhiệt độ do người dùng xác định được lưu trữ trong bộ nhớ không dễ bay hơi EEPROM thông qua bộ vi điều khiển dòng 8051. Cài đặt nhiệt độ tối đa và tối thiểu được nhập vào MC thông qua một bộ công tắc được lưu trữ trong EEPROM -24C02. Cài đặt tối đa và tối thiểu có nghĩa là cho phép bất kỳ trễ cần thiết. Nút Set được sử dụng trước tiên, sau đó là cài đặt nhiệt độ bằng INC và sau đó là nút Enter. Tương tự đối với nút DEC. Một rơle được điều khiển từ MC thông qua một trình điều khiển bóng bán dẫn. Tiếp điểm của rơ le được sử dụng cho tải, được hiển thị như một đèn trong mạch. Đối với tải của lò sưởi công suất cao, có thể sử dụng công tắc tơ, cuộn dây của công tắc tơ này được vận hành bởi các tiếp điểm rơ le thay cho đèn như hình minh họa.

Nguồn cung cấp tiêu chuẩn của 12 volt DC và 5 volt thông qua một bộ điều chỉnh được làm từ một máy biến áp bước xuống cùng với một bộ chỉnh lưu cầu và tụ lọc.

Đặc điểm của IC DS1621 là:

• Các phép đo nhiệt độ không yêu cầu các thành phần bên ngoài
• Đo nhiệt độ từ -55 ° C đến + 125 ° C với gia số 0,5 ° C. Tương đương Fahrenheit là -67 ° F đến 257 ° F với gia số 0,9 ° F
• Nhiệt độ được đọc dưới dạng giá trị 9 bit (truyền 2 byte)
• Phạm vi cung cấp điện rộng (2,7V đến 5,5V)
• Chuyển đổi nhiệt độ sang từ kỹ thuật số trong vòng chưa đầy 1 giây
• Cài đặt ổn nhiệt là người dùng có thể xác định và không thay đổi
• Dữ liệu được đọc / ghi qua giao diện nối tiếp 2 dây (mở các đường I / O cống)
• Các ứng dụng bao gồm điều khiển ổn nhiệt, hệ thống công nghiệp, sản phẩm tiêu dùng, nhiệt kế hoặc bất kỳ hệ thống nhạy cảm nhiệt nào
• Gói DIP hoặc SO 8 chân (150 triệu và 208 triệu)

Báo động nhiệt độ không dây

Mạch sử dụng một tương tự cảm biến nhiệt độ LM35 được giao tiếp hợp lý với bộ so sánh LM 324 có đầu ra được cấp cho IC mã hóa đầu vào 4 bit HT 12E. Giới hạn được chọn với sự trợ giúp của giá trị đặt trước 10K được hiệu chỉnh xung quanh vòng quay 270 độ của nó. IC mã hóa chuyển đổi dữ liệu này thành dữ liệu song song thành dữ liệu nối tiếp được cấp cho mô-đun máy phát để truyền.

Mô-đun RF, như tên cho thấy, hoạt động ở tần số vô tuyến. Dải tần số tương ứng thay đổi trong khoảng 30 kHz & 300 GHz. Trong hệ thống RF này, dữ liệu số được biểu diễn dưới dạng các biến thể trong biên độ của sóng mang. Loại điều chế này được gọi là Khóa dịch chuyển biên độ (ASK).

Truyền qua RF tốt hơn IR (hồng ngoại) vì nhiều lý do. Thứ nhất, tín hiệu thông qua RF có thể truyền đi qua những khoảng cách lớn hơn nên nó phù hợp cho các ứng dụng tầm xa. Ngoài ra, trong khi IR chủ yếu hoạt động ở chế độ ngắm, tín hiệu RF có thể truyền đi ngay cả khi có vật cản giữa bộ phát và bộ thu. Tiếp theo, truyền RF mạnh hơn và đáng tin cậy hơn truyền IR. Truyền thông RF sử dụng một tần số cụ thể không giống như các tín hiệu IR bị ảnh hưởng bởi các nguồn phát ra IR khác.

Cặp máy phát / máy thu (Tx / Rx) hoạt động ở tần số 434 MHz. Máy phát RF nhận dữ liệu nối tiếp và truyền nó không dây thông qua RF thông qua ăng-ten của nó được kết nối tại pin4. Quá trình truyền xảy ra với tốc độ 1Kbps - 10Kbps. Dữ liệu truyền được nhận bởi một máy thu RF hoạt động cùng tần số với tần số của máy phát.

Đầu cuối máy thu nhận dữ liệu nối tiếp này và sau đó cấp cho IC giải mã HT12D để tạo ra dữ liệu song song 4bit được cấp cho biến tần CD7404 để điều khiển một bóng bán dẫn Q1 để kích hoạt tải bất kỳ cho mục đích cảnh báo. Cả máy phát và máy thu đều được cấp nguồn từ pin có điốt bảo vệ ngược và cũng để nhận được khoảng 5 volt trong số pin 6 volt được sử dụng.

HT12D là một 2¹²IC giải mã loạt (Mạch tích hợp) cho các ứng dụng điều khiển từ xa do Holtek sản xuất. Nó thường được sử dụng cho các ứng dụng không dây tần số vô tuyến (RF). Bằng cách sử dụng bộ mã hóa HT12E và bộ giải mã HT12D ghép nối, chúng ta có thể truyền 12 bit dữ liệu song song theo thứ tự. HT12D chỉ đơn giản là chuyển đổi dữ liệu nối tiếp đến đầu vào của nó (có thể được nhận qua máy thu RF) thành dữ liệu song song 12 bit. Dữ liệu song song 12 bit này được chia thành 8 bit địa chỉ và 4 bit dữ liệu. Sử dụng 8 bit địa chỉ, chúng tôi có thể cung cấp mã bảo mật 8 bit cho dữ liệu 4 bit và có thể được sử dụng để định địa chỉ cho nhiều máy thu bằng cách sử dụng cùng một máy phát.

HT12D là IC CMOS LSI và có khả năng hoạt động trong dải điện áp rộng từ 2.4V đến 12V. Tiêu thụ điện năng của nó thấp và có khả năng chống ồn cao. Dữ liệu nhận được được kiểm tra 3 lần để có độ chính xác hơn. Nó đã được tích hợp bộ dao động, chúng ta chỉ cần kết nối một điện trở nhỏ bên ngoài. Bộ giải mã HT12D ban đầu sẽ ở chế độ chờ, tức là bộ dao động bị tắt và chân HIGH trên DIN sẽ kích hoạt bộ dao động. Do đó bộ dao động sẽ hoạt động khi bộ giải mã nhận được dữ liệu được truyền bởi một bộ mã hóa. Thiết bị bắt đầu giải mã địa chỉ và dữ liệu đầu vào. Bộ giải mã đối sánh địa chỉ nhận liên tục ba lần với địa chỉ cục bộ được cấp cho chân A0 - A7. Nếu tất cả trùng khớp, các bit dữ liệu được giải mã và các chân đầu ra D8 - D11 được kích hoạt. Dữ liệu hợp lệ này được chỉ ra bằng cách đặt chân VT (Truyền hợp lệ) CAO. Điều này sẽ tiếp tục cho đến khi mã địa chỉ không chính xác hoặc không nhận được tín hiệu.