Це сучасний пристрій дозволяє робити вимірювання і контролювати температури в діапазоні від -30 ° С до +150 ° С. Використання мікропроцесора значно спростило процес градуювання і програмування температури.

Мікропроцесор АТ89С2051 має у своїй структурі компаратор. Напруга зсуву на його інвертується вході встановлює дільник, утворений резисторами R1 і R2. Датчик температури KTY10 підключений до неінвертуючий вході компаратора. Дільник і датчик живляться від одного і того ж напруги, що позитивно тим, що його пульсації не впливають на точність вимірювання. Сама методика вимірювання заснована на вимірюванні часу зарядки конденсатора через датчик температури. Час зарядки пропорційно опору датчика. KTY10 має позитивний температурний коефіцієнт. Це означає, що його опір зростає зі зростанням температури. Для температури 25 ° С ~2 кОм. Вимірювання починається після підключення виведення конденсатора С8 до маси через внутрішні транзистори мікропроцесора. Одночасно включається відлік часу. Якщо напруга на конденсаторі перевищить порогову межу перемикання компаратора, то він змінить свій стан і вміст таймера залишиться в пам'яті. Знаючи час зарядки конденсатора, програмою вираховується температура. Оскільки характеристика термістора не є ідеально лінійної, програма вводить їй коригування. З метою отримання якомога більшої точності показань мікропроцесор виконує до 20 вимірювань в секунду. На індикаторі з'являється її середня величина, розрахована з декількох останніх вимірювань ній.уС метою економії лінії процесора для обслуговування індикатора використано два пересувних реєстру UCY74164. Один з них керує сегментами, а інший – світлодіодами і через транзисторні підсилювачі анодами індикаторів. З метою запам'ятовування зразків температур, а також налагодження термостата у схемі використана пам'ять EEPROM. Це " має велике значення для місць, де може пропадати харчування. На платі знаходиться стабілізатор, який слід обладнати радіатором площею в кілька квадратних сантиметрів. Діод D1 оберігає схему від зворотного підключення блоку живлення. Через використання реле термометр слід живити від блоку живлення 12 В. Споживаний струм не перевищувала ет 200 мА. Всі пристрій змонтовано на трьох друкованих платах.

Монтаж традиційно починається зі скоб (2 шт.) Та пасивних ра діоелементов. Під мікропроцесор і пам'ять EEPROM впаюються панельки. Слід звернути увагу на правильний монтаж тран зістором і світлодіодів. Плату індикатора слід припаяти до головної платі. На платі індикаторів знаходяться точки пайки, позначені А і В, перебувають близько реле. Плата клавіатури підключається до Схемі за допомогою короткої зв'язки проводів. Слід зберегти відповідність нумерації проводів на обох платах. Після ретельної перевірки правильності монтажу можемо приступити до включення і градуюванні термометра. До контакту на головній платі підключається датчик температури. Черговість його висновків не має значення. Датчик повинен бути добре оберігаючи від попадання вологи, тому що це викличе помилку показань.

Після цього підключається напруга живлення (12 В) при спостереженні за індикатором. На правому крайньому індикаторі повинні з'явитися на секунду 3 горизонтальних сегмента. Це означає, що мікропроцесор включив роботу пам'яті EEPROM, вписуючи в неї початкові показання термометра.

Увага! Така ситуація виникає тільки після першого включення термометра.

Незабаром термометр покаже температуру, величина якої випадкова і залежить від взаємовідношення елементів, що входять до складу вимірювального моста. Зараз маємо на вибір два методи градуювання термометра. Якщо схема буде працювати в діапазоні температур 20 – 30 ° С, з датчиком на проводі невеликої довжини, можемо скористатися менш точним методом. Натискаємо кнопку S4 (градуювання) і затримуємо натискання «5 с. Спалахують світлодіоди D3 (HI) і D4 (Ю). Потім маємо датчик під пахвою (попередньо проконтролювавши температуру медичним "термометром) і після закінчення декількох хвилин, коли температура не буде більше рости, запам'ятовуємо вимір одноразовим натисканням кнопки S4. Світлодіоди D3 і D4 згаснуть, а на індикаторах з'являться показники температури (36,6 ° С).

Другий метод градуювання більш точний. Слід використовувати його, якщо датчик температури буде знаходитися на відстані декількох десятків метрів і хочемо отримати більшу точність вимірів. З метою градуйровкі термометра одночасно натискаємо кнопки S4 і S3 (градуювання та виставляння грубого відліку) і притримуємо протягом ~5 с. Загориться світлодіод D4 (Ю). Потім розміщуємо датчик в посуді з шматочками льоду і невеликою кількістю води. Почекавши, поки встановлюються показання, одноразово натискаємо кнопку S4. Світлодіод D3 гасне. Індикатор покаже [0.00]. Потім одночасно натискаємо кнопки S4 і S2 (градуювання та виставляння точного відліку). Слід притримати протягом кількох секунд до моменту запалення світлодіода D3 (HI). Датчик температури розміщуємо в посуді з киплячою водою. У момент, коли температура датчика стабілізується, одноразово натискаємо кнопку S4. На індикаторі з'являться показання (100.0). Градуювання термометра закінчена.

Для того щоб запрограмувати термостат, слід виконати наступні дії: одночасно натискаємо кнопки S1 і S2 (програмування і точна установка). Слід їх притримати до моменту загоряння світлодіодів D3 та D5 (програмування і точна установка). Притримуючи кнопку «Н1», викликаємо збільшення показань на індикаторі на цілі градуси з частотою 2 Гц, а одноразове натискання кнопки збільшує десятий частки градусів Цельсія. Кнопкою Ю таким же способом зменшуємо свідчення на індикаторі. Встановлену температуру підтверджуємо одноразовим натисканням кнопки «PROG» (SI). Таким чином, програмуємо температуру, при якій буде вимкнено реле. Температуру його повторного включення (гістерезис) програмуємо наступним чином. Протягом декількох секунд притримуємо кнопки «PROG» і «Ю» (D5 і D4). Кнопками S2 і S3 встановлюємо температуру включення реле так само, як у випадку його виключення. Підтверджуємо це одноразовим натисканням кнопки «PROG». Якщо термостат був запрограмований на температуру більшу, ніж та, в якій знаходиться датчик, реле буде включено, про що сигналізує світлодіод D6 (робота). Перегляд встановлених показань можливий при миттєвому натисканні кнопок «Ю» або «Н1». У випадку встановлення температури включення більшою, ніж температура включення, пріоритетною буде остання, тобто в кожному випадку після досягнення датчиком запрограмованої температури реле буде вимкнено. Всі встановлені величини записуються в пам'яті EEPROM.

Більш тривале натискання кнопок під час градуювання та програмування виключає випадкове знищення або зміна встановлених величин.

Використання реле дозволяє використовувати обігрівачі невеликих потужностей. У разі необхідності великих навантажень слід застосувати реле більшої потужності, а реле, що входить в комплект, використовувати в якості керуючого пристрою для реле більшої потужності.

Провід, використані для підключення датчика, повинні мати переріз не менше 1 мм2, Що має особливе значення при великій відстані між датчиком і вимірювальним приладом.

У разі переривання або замикання в контурі на індикаторі спалахують всі середні горизонтальні сегменти. Одночасно буде включено реле. Через відносно великою тепловою інерцією використаного датчика показання його будуть неточними. Найбільш точні свідчення можна отримати в середовищі постійної або повільно змінюється температури. За даними виробника, постійна тимчасова датчика в нерухомому повітрі = 40 с, а в потоці повітря ~ А с. Це означає, що при різкій зміні температур, наприклад на 10 ° С, 40 с через датчик покаже зростання температури на 6 ° С.

US1

7805

R1

3,3 кОм

US2

AT89C2051

R2, R3

5,6 кОм

US3

PCF8582C

R4-R7, R23

Юком

US4, US5

UCY74164

R8-R10

470 Ом

Т1-Т4

ВС327

R11-R14, R25

2,2 кОм

Т5-Т6

ВС547

R15-R22

150 Ом

D1

1N4001

R24

1,5 кОм

D2

1N4148

С1

1000 мкФ

D3-D6

світлодіоди

С2

220 мкФ

Q1

кварц 12 МГц

СЗ-С5, С10-С11

100 нФ

W1-W4

2 х TDY5520

С7-С8, С9

1 мкФ

Th1

KTY10-6

С6

22 мф

РК1

трансформатор 12В/ЗА

С10.С11

30 пф

S1-S4

кнопка

ТВ-2

Зшт.

 

 

Література: 100 кращих радіоелектронних схем; – М: ДМК Пресс, 2004. -352 С.: Іл.