Urządzenie sterujące mikrokontrolerem do inkubatora. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Mikrokontrolery

 Komentarze do artykułu

Urządzenie, na które zwrócono uwagę czytelników, jest jedną z opcji opracowanych przez autora urządzeń do sterowania małym inkubatorem. Zapewnia stabilizację temperatury i okresowe uruchamianie silnika siłownika w celu obracania tacek. Może być również wykorzystany jako precyzyjny regulator temperatury z możliwością okresowego podłączenia dodatkowego obciążenia, np. wentylatora.

Urządzenie różni się od wcześniej opisanych tym, że realizuje w pełni cyfrową regulację i stabilizację temperatury z dokładnością do 0,1°C i zmienną histerezą, a także umożliwia regulację czasu pracy siłownika w zakresie 1...999 s oraz przerwa między włączeniem silnika w ciągu 1 ...999 min.

Urządzenie składa się z jednostek sterujących i przełączających połączonych pięciożyłowym kablem.

Schemat ideowy jednostki sterującej pokazano na rys. 1. Zawiera mikrokontroler DDI realizujący wszystkie niezbędne operacje do porównywania temperatur i zliczania przedziałów czasu, dekoder DD2, wskaźniki HG1-HG3 oraz dwa regulatory napięcia zasilania: DA1 - część cyfrowa urządzenia i DA2 - analogowa.

Zespół przełączający (rys. 2) składa się z dwóch kluczy elektronicznych, z których jeden (R22, U1, VD5, R24, VS1) służy do włączania i wyłączania grzejnika (lampka podświetlająca EL1), a drugi (R23, U2 , VD6, R25, VS2) - silnik elektryczny siłownika.

Do pomiaru temperatury wykorzystano integralny czujnik temperatury DA3 z liniową zależnością napięcia wyjściowego od temperatury [1]. Na tranzystorach VT3, VT4 montowany jest generator prądu 1 mA do zasilania DA3. Napięcie pobierane z jego wyjścia 1 podawane jest do przetwornika napięciowo-częstotliwościowego, wykonanego na chipie DA5 (iA02PP1 [2]).

Ponieważ napięcie na styku 1 czujnika DA3 w stosunku do jego styku 2 zależy od temperatury ze współczynnikiem 10 mV / K (K - Kelvin), aby przesunąć odczyty na skalę Celsjusza, należy podać napięcie odniesienia +8 V zastosowany do styku 5 DA2,732, pobrany z styku 3 stabilizatora DA4

Impulsy z pinu 9 konwertera DA5 są podawane do kształtownika, zmontowanego na tranzystorach VT1, VT2 (patrz ryc. 1), wzmocnione oscylacje z jego wyjścia są podawane na wejście zliczające RA4 DD1. Mikrokontroler mierzy częstotliwość sygnału wejściowego i steruje wskaźnikami HG1-HG3. Pierwszy z nich wyświetla odpowiednio dziesiątki, drugi i trzeci odpowiednio jednostki i dziesiąte części stopnia Celsjusza.

Steruj urządzeniem za pomocą przycisków SB1-SB3. Po pierwszym naciśnięciu SB1 („Instalacja”), wskaźniki wyświetlają wartość temperatury dolnej granicy (jeśli spadnie poniżej tej wartości, grzałka się włączy). Po zwolnieniu przycisku urządzenie przechodzi w tryb nastaw, o czym świadczy miganie wskaźnika, który reprezentuje cyfrę modyfikowalną parametru. Początkowo do zmiany dostępna jest najmniej znacząca cyfra (HG3). Żądany bit jest wybierany przez naciśnięcie przycisku SB2 („Wybierz”), a żądana wartość jest ustawiana za pomocą SB3 („+”).

Kolejne naciśnięcie przycisku SB1 wprowadza urządzenie w tryb ustawiania górnej granicy temperatury (po jej przekroczeniu grzałka się wyłącza). Żądaną wartość ustawia się manipulując tymi samymi przyciskami SB2 i SB3.

Po trzecim wciśnięciu przycisku SB1, wskaźniki wyświetlają czas (w sekundach) na jaki aktywowany jest mechanizm obracania tacy po kolejnej pauzie. Kolejne naciśnięcie SB1 wyświetla do modyfikacji odstęp czasu (w minutach) pomiędzy włączeniami silnika elektrycznego. Jeżeli choć jeden z tych parametrów (czas pracy lub przerwy) jest równy zeru, siłownik nie załącza się.

Ostatecznie piąte naciśnięcie przycisku SB1 wprowadza urządzenie w tryb pracy, a na wskaźnikach pojawia się aktualna wartość temperatury. Wszystkie ustawione parametry zapisywane są w nieulotnej pamięci mikrokontrolera DDI. Należy zauważyć, że w trybie ustawień nie jest wykonywany pomiar i porównanie temperatur.

Kody programu dla mikrokontrolera DD1 pokazano w tabeli.

(kliknij, aby powiększyć)

Układy sterujące i przełączające oraz część pomiarowa urządzenia (zaznaczona na rys. 2 linią przerywaną i przerywaną) są zamontowane na oddzielnych płytkach prototypowych o odpowiednich rozmiarach (płytki drukowane nie zostały opracowane).

Dopuszczalne jest użycie jako źródła zasilania urządzenia dowolnej małej jednostki, która zapewnia napięcie wyjściowe co najmniej 12 V przy prądzie 150 mA.

Zamiast PIC16F84 w jednostce sterującej można zastosować mikrokontrolery PIC16F84A, PIC16CR84 lub PIC16C84. Rezystory stałe R16 - R18 - z tolerancją ± 1 ... 2% od wartości nominalnej, reszta - z tolerancją ± 10%, rezystory dostrajające R19 i R20 - SPZ-19a, SPZ-39a lub drut SP5- 2. Transoptory AOU115G są wymienne na urządzenia AOU115D, AOU1 V, wskaźniki ALS324B - z podobnymi importowanymi ze wspólną anodą (jednocześnie rezystancję rezystorów R5-R12 można zwiększyć od dwóch do trzech razy).

Oprócz KU208G w jednostce przełączającej można zastosować triaki TS112-10, TS112-16. Jeśli moc obciążenia triaka nie przekracza 200 W, można obejść się bez radiatora, w przeciwnym razie potrzebny jest żebrowany radiator (przy przełączanej mocy do 1 kW jego wymiary wynoszą około 60 x 50 x 25 mm).

Czujnik temperatury K1019ChT1 różni się od opisanego w [1] K19Ml (obcy odpowiednik LM335) brakiem wyjścia kalibracyjnego. Przy zastosowaniu K1019EM1 jego wyjście 3 jest podłączone zamiast wyjścia 2 K1019ChT1, wyjście 2 - zamiast wyjścia 1, a wyjście kalibracji pozostaje wolne.

Układ VFC UA02PP1 jest zmodyfikowanym analogiem obcego LM331, którego obwód przełączający pokazano na ryc. 3. W skrajnych przypadkach zamiast UA0PP1 można zastosować KR1108PP1 włączając go zgodnie ze schematem na rys. 1, podany w [3], i zmniejszenie wartości któregokolwiek z elementów zadawania częstotliwości o połowę (najlepiej kondensatora C1). Jednak taka wymiana będzie wymagała zastosowania zasilacza bipolarnego o napięciu +15 i -15 V.

Konfiguracja urządzenia sprowadza się do kalibracji części pomiarowej.

W tym celu czujnik DA3 umieszcza się w topniejącym śniegu lub lodzie, a rezystor dostrajający R19 ustawia zerowe odczyty wskaźników. Następnie czujnik wraz z dokładnym termometrem zanurza się w termosie z wodą podgrzaną do temperatury +30...40°C. Po pewnym czasie rezystor dostrajający R20 osiąga odpowiednie odczyty wskaźników. W niektórych przypadkach może być konieczne wybranie rezystora R16 w zakresie 90 ... 110 kOhm.

Możliwe są różne konstrukcje urządzeń. Na przykład jednostka sterująca znajduje się na zewnątrz inkubatora i jest połączona pięciożyłowym kablem z urządzeniem przełączającym znajdującym się wewnątrz komory inkubatora. W każdym przypadku zaleca się wykonanie części pomiarowej w postaci zdalnego czujnika zainstalowanego nad tacami i połączonego z urządzeniem przewodem trójżyłowym. W wersji autorskiej jednostka ta jest zamontowana na małej płytce i umieszczona w szczelnej plastikowej obudowie.

Zalecenia dotyczące konstrukcji siłownika podano w [4]. Należy zaznaczyć, że ze względu na możliwość dokładnego ustawienia czasu pracy silnika, nie ma potrzeby stosowania mechanizmu krzywkowego i łączników stykowych na wale skrzyni biegów silnika. Podczas regulacji urządzenia konieczne jest jedynie dokładne dobranie takiego czasu pracy silnika, aby wał skrzyni biegów obracał się pod żądanym kątem.

literatura

1. Biriukow. Czujniki termiczne K1019EM1, K1019EM1A. - Radio, 1996, nr 7, s. 59.
2. Opis techniczny UA02PP1. -
3. Zintegrowana przetwornica napięcie-częstotliwość-napięcie KR1108PP1 i jej zastosowanie. - Radio, 2001, nr 8, s. 51.
4. Grigoriev A. Jednostka sterująca kinematyki inkubatora. - Radio, 1999, nr 10, s. 32.

Autor: A.Borisevich, Sewastopol, Ukraina

Zobacz inne artykuły Sekcja Mikrokontrolery.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi 05.05.2024

Współczesny świat nauki i technologii rozwija się dynamicznie i każdego dnia pojawiają się nowe metody i technologie, które otwierają przed nami nowe perspektywy w różnych dziedzinach. Jedną z takich innowacji jest opracowanie przez niemieckich naukowców nowego sposobu sterowania sygnałami optycznymi, co może doprowadzić do znacznego postępu w dziedzinie fotoniki. Niedawne badania pozwoliły niemieckim naukowcom stworzyć przestrajalną płytkę falową wewnątrz falowodu ze stopionej krzemionki. Metoda ta, bazująca na zastosowaniu warstwy ciekłokrystalicznej, pozwala na efektywną zmianę polaryzacji światła przechodzącego przez falowód. Ten przełom technologiczny otwiera nowe perspektywy rozwoju kompaktowych i wydajnych urządzeń fotonicznych zdolnych do przetwarzania dużych ilości danych. Elektrooptyczna kontrola polaryzacji zapewniona dzięki nowej metodzie może stanowić podstawę dla nowej klasy zintegrowanych urządzeń fotonicznych. Otwiera to ogromne możliwości dla ... >>

Klawiatura Primium Seneca 05.05.2024

Klawiatury są integralną częścią naszej codziennej pracy przy komputerze. Jednak jednym z głównych problemów, z jakimi borykają się użytkownicy, jest hałas, szczególnie w przypadku modeli premium. Ale dzięki nowej klawiaturze Seneca firmy Norbauer & Co może się to zmienić. Seneca to nie tylko klawiatura, to wynik pięciu lat prac rozwojowych nad stworzeniem idealnego urządzenia. Każdy aspekt tej klawiatury, od właściwości akustycznych po właściwości mechaniczne, został starannie przemyślany i wyważony. Jedną z kluczowych cech Seneki są ciche stabilizatory, które rozwiązują problem hałasu typowy dla wielu klawiatur. Ponadto klawiatura obsługuje różne szerokości klawiszy, dzięki czemu jest wygodna dla każdego użytkownika. Chociaż Seneca nie jest jeszcze dostępna w sprzedaży, jej premiera zaplanowana jest na późne lato. Seneca firmy Norbauer & Co reprezentuje nowe standardy w projektowaniu klawiatur. Jej ... >>

Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie 04.05.2024

Odkrywanie kosmosu i jego tajemnic to zadanie, które przyciąga uwagę astronomów z całego świata. Na świeżym powietrzu wysokich gór, z dala od miejskiego zanieczyszczenia światłem, gwiazdy i planety z większą wyrazistością odkrywają swoje tajemnice. Nowa karta w historii astronomii otwiera się wraz z otwarciem najwyższego na świecie obserwatorium astronomicznego - Obserwatorium Atacama na Uniwersytecie Tokijskim. Obserwatorium Atacama, położone na wysokości 5640 metrów nad poziomem morza, otwiera przed astronomami nowe możliwości w badaniu kosmosu. Miejsce to stało się najwyżej położonym miejscem dla teleskopu naziemnego, zapewniając badaczom unikalne narzędzie do badania fal podczerwonych we Wszechświecie. Chociaż lokalizacja na dużej wysokości zapewnia czystsze niebo i mniej zakłóceń ze strony atmosfery, budowa obserwatorium na wysokiej górze stwarza ogromne trudności i wyzwania. Jednak pomimo trudności nowe obserwatorium otwiera przed astronomami szerokie perspektywy badawcze. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Uwaga Tegry 24.09.2013 Nvidia wprowadziła Tegra Note, kompletną platformę dla tabletów opartą na Tegra 4. Według CNews, platforma rozszerza możliwości partnerów firmy i pozwala im tworzyć tablety wyposażone w innowacyjne technologie w przystępnej cenie. W zamian Tegra zyskuje dostęp do rozwiniętych sieci sprzedaży i dystrybucji na całym świecie. „To nie jest pierwszy krok firmy w tym kierunku. Około rok temu wprowadziliśmy Project KAI, projekt referencyjny tabletu opartego na Tegra 3, który miał być podstawą do stworzenia wysokiej jakości tabletów opartych na Tegra 3 w przystępnej cenie. Jednym z takich rozwiązań stał się Google Nexus 7. Tegra Note to kolejny krok, oferujący kompletną platformę, a nie tylko sprzęt” – wyjaśniła firma. Według Nvidii platforma charakteryzuje się wysoką wydajnością – Tegra Note jest oparta na Tegra 4, która zawiera procesor graficzny GeForce z 72 rdzeniami oraz 4-rdzeniowy procesor Cortex-A15 z piątym energooszczędnym rdzeniem o niskiej częstotliwości, co czyni ją najszybszą na świecie 7-calowy tablet. Technologia DirectStylus firmy Nvidia przekształca zwykły rysik w czułe pióro z precyzyjną regulacją końcówki i grubością linii. Tablet wyposażony jest w aplikacje ułatwiające robienie notatek. Pakiet DirectStylus Pro Pack oferuje różne style pisania z wymiennymi końcówkami. A obsługa łączności Bluetooth zamienia tablet w kontroler do gier. Z kolei aplikacja Nvidia TegraZone zapewnia łatwy dostęp do gier zoptymalizowanych pod kątem Tegra z efektami wizualnymi niedostępnymi na innych tabletach. Tegra Note obsługuje również różne kontrolery do gier, które pozwalają grać na tabletach tak wygodnie, jak na konsolach, podała firma. Technologia Nvidia PureAudio i skierowane do przodu głośniki stereo bass-reflex zapewniają głęboki, bogaty dźwięk o szerokim zakresie częstotliwości. Kamera tabletu wykorzystuje moc obliczeniową Tegra 4 i architekturę fotografii obliczeniowej Chimera, aby zaoferować nowe możliwości. Tegra Note wprowadza również aplikację Camera Awesome firmy SmugMug (aplikację fotograficzną na iOS) na Androida. Camera Awesome oferuje ekskluzywne funkcje w Tegra 4, takie jak stuknięcie do ścieżki i nagrywanie wideo 100 kl./s z odtwarzaniem wideo w zwolnionym tempie. Według Nvidii, Tegra Note ma długą żywotność baterii – ponad 10 godzin odtwarzania wideo HD. Wygodna podstawka na obudowę chroni tablet przed uszkodzeniem. Dzięki wbudowanym magnesom umożliwia również ustawienie go w trzech różnych pozycjach, co zapewnia dodatkową elastyczność w użyciu.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Karty graficzne GeForce RTX 2080 i RTX 2080 Ti Gallardo z dostosowanymi światłami LED

▪ Wychwytywanie metanu z powietrza za pomocą zeolitów

▪ Router ASUS RT-AC87U

▪ Diody LED nie są wystarczająco przyjazne dla środowiska

▪ Grzyby to najstarsze stworzenia na Ziemi

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Mikrofony, mikrofony radiowe. Wybór artykułów

▪ Artykuł Zmierz jedną miarą. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Która organizacja wojskowa podaje telefonicznie aktualną lokalizację Świętego Mikołaja w grudniu? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Sassaparilla wysoki. Legendy, uprawa, metody aplikacji

▪ artykuł Odbiornik radiowy na dwóch tranzystorach. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Zasilacz stabilizowany, 220/1-29 V, 2 ampery. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024