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一文读懂数字温度控制器电路原理

2019-01-14 15:45:33

蚂蚁芯城一站式电子元器件采购服务平台为您解读:数字温度控制器电路原理

数字温度控制器电路是在医疗,工业和家庭应用精确的温度控制器。该系统优于模拟/恒温系统,其精度较差。例如,它可用于培养箱的温度控制,其中保持精确的温度是非常重要的。

数字温度控制系统

数字温度控制器框图说明

该提议的数字温度控制器系统在显示器上提供温度信息,并且当温度超过设定点时,负载(即加热器)关闭。在该项目中,提供灯作为用于演示目的的负载。数字温度控制系统的框图如下。

数字温度控制器的框图

所提出的数字温度控制器系统使用8051系列的微控制器,这是该应用的核心。显示单元由四个七段显示器,温度传感器组成,并与微控制器连接。

数字温度传感器与微控制器连接,用于检测温度条件。该系统还提供四个按钮开关,用于调节温度设置。

然后,微控制器通过数字温度传感器连续轮询温度信息,并在7段显示单元上显示,并在相应温度超过设定值时自动关闭灯泡。

硬件要求

  • 变压器(230 - 12 v ac)
  • 电压调节器(LM 7805)
  • 整流器
  • 过滤
  • 微控制器(at89s52 / at89c51)
  • DS1621温度传感器
  • 按按钮
  • 7段显示
  • BC547
  • 电阻器
  • 电容器
  • 1N4007
  • 中继

微控制器(AT89S52)

Atmel AT89S52是一款基于8051的功能强大的微控制器,可为许多嵌入式控制应用提供高度灵活且经济高效的解决方案。

AT89S52提供以下标准功能:

  • 8K字节的Flash
  • 256字节的RAM
  • 32个I / O线
  • 看门狗定时器
  • 两个数据指针
  • 三个16位定时器/计数器
  • 六向量两级中断架构
  • 全双工串口
  • 片内振荡器和时钟电路

引脚图如下所示

8051微控制器

温度传感器-DS1621

传感器是接收和响应信号或刺激的装置。传感器可以仅将接收信号转换为电气形式。

所述温度传感器- DS 1621??提供以下标准功能:

  • 测量不需要外部组件
  • 测量温度范围为-55°C至+ 125°C,增量为5°C(67°F至257°F,增量为0.9°F)
  • 温度读取为9位值(2字节传输)
  • 宽电源范围(7V至5.5V)
  • 在不到1秒的时间内将温度转换为数字字
  • 恒温设置是用户可定义的和非易失性的
  • 通过2线串行接口(漏极开路I / O线)读取/写入数据
  • 应用包括恒温控制,工业系统,消费产品,温度计或任何热敏系统
  • 它是一个8引脚DIP或SO封装

引脚说明

DS1621引脚说明

  • SDA - 2线串行数据输入/输出
  • SCL - 2线串行时钟
  • GND - 接地
  • TOUT - 恒温器输出信号
  • A0 - 芯片地址输入
  • A1 - 芯片地址输入
  • A2 - 芯片地址输入
  • VDD - 电源电压

DS1621的功能框图如下图所示

DS1621功能框图

DS1621提供9位温度读数,用于指示器件的温度。当设备温度超过用户定义的温度(TH)时,恒温器输出信号(TOUT)有效。

输出保持有效,直到温度降至用户定义的温度TL以下,允许任何必要的滞后。用户定义的温度设置存储在非易失性存储器中,因此可以在插入系统之前对部件进行编程。

温度设置和温度读数都通过简单的2线(I2C)串行接口与微控制器的DS1621进行通信。

测量温度

DS1621使用基于带隙的温度传感器测量温度。Δ-Σ?模数转换器(ADC)将测量的温度转换为以°C或°F校准的数字值。

通过发出READ TEMPERATURE命令,温度读数以9位,2的补码读数提供。数据首先通过2线串行接口-MSB传输(I2C串行通信接口)。

基本七段显示

此版本是共阳极版本。这意味着每个LED的正极连接到公共点,在这种情况下是引脚3,Vcc。每个发光二极管都有一个负脚,连接到器件的一个引脚。

7段LED显示屏

要使其工作,您需要将引脚3连接到5伏。然后,为了使每个段亮起,通过电阻将接地引脚连接到地。它也可以在下沉模式下通过任何微控制器端口引脚使用。8051系列微控制器中的PORT 0。

软件

我们使用'C'语言编写应用程序代码并使用KEIL micro vision(IDE)编译器编译。在完成软件编写之后,该代码将被转换为十六进制代码以驱动微控制器。生成的十六进制代码使用合适的编程器烧入微控制器。

数字温度控制器的原理图连接

操作系统需要5v的电源,连接到40引脚的微控制器和GND连接到它的20pin。端口1的引脚1.0到1.3连接到按钮。微控制器的引脚3.5至3.7分别连接到温度传感器DS1621的1,2,3引脚。

数字温度控制器原理图

微控制器端口0的引脚0.0至0.6连接到7段显示器。微控制器端口2的引脚2.0至2.3连接到微控制器端口2的晶体管BC547连接到晶体管的BC547。引脚2.4连接到驱动继电器的另一个晶体管BC547。

工作

该项目使用数字温度传感器DS1621,它与微控制器连接。该8引脚IC的表面检测环境温度,以便在1号引脚上串行提供数字数据,这是从微控制器通过4个7段共阳极显示器显示的,并联连接到端口'0'。

四个按钮开关通过上拉电阻连接到微控制器,以帮助根据需要对设定温度进行编程。微控制器在引脚25处的输出驱动晶体管,晶体管又驱动继电器,该继电器接通或断开加热器以维持温度。

然而,该项目使用灯代替加热器用于演示目的。一旦达到设定温度,灯将常亮,以关闭。

数字温度控制器的应用

以下是必须特别注意的一些应用示例。

  • 户外使用涉及潜在的化学污染或电气干扰
  • 核能控制系统,燃烧系统,铁路系统,航空系统
  • 医疗设备,游艺机,车辆,安全设备和受单独行业或政府法规约束的设施
  • 可能对生命或财产造成风险的系统,机器和设备

因此,这完全是关于使用微控制器的数字温度控制器。我们希望您对这个概念有更好的理解。

以上即为“一文读懂数字温度控制器电路原理”的相关内容解读,如您有关于电子元器件采购、ic交易、元器件批发等行业需求请咨询蚂蚁芯城,蚂蚁芯城(www.mayiic.com)致力于成为最优质的电子元器件服务商,入驻原厂,代理商超1000家,品牌齐全、库存超数百万种、品质有保障。

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