Termometr cyfrowy -30...300 C

p³ytki ³¹czymy ze sob¹ pod k¹tem prostym, lutuj¹c odpowiednie pola lutownicze. Do
stabilizatora nale¿y przykrêciæ niewielki radiator. Czujnik KTY84-150 najwygodniej
jest umieœciæ w odcinku rurki miedzianej, w taki
sposób, aby ¿adna z jego koñcówek nie dotyka³a obudowy. Przewody
przy³¹czeniowe czujnika powinny byæ zgrzewane, ewentualnie mo¿na zastosowaæ
metalowe zaciski. Nie nale¿y stosowaæ po³¹czeñ ze stopów cyny, ze wzglêdu na
temperaturê, w której bêdzie pracowa³ czujnik. Bardzo wa¿na jest biegunowoœæ
czujnika. Katoda oznaczona jest zielonym paskiem. Po sprawdzeniu poprawnoœci
monta¿u pod³¹czamy zasilanie. Mo¿na zastosowaæ dowolny zasilacz o napiêciu
9...12V (mo¿e byæ niestabilizowany) i wydajnoœci pr¹dowej ok. 200mA. Poprawnie
zmontowany termometr powinien od razu wskazaæ przypadkow¹ temperaturê.
Mo¿emy teraz przyst¹piæ do skalowania temperatury. Je¿eli bêdzie on pracowa³ w
zakresie temperatur nie przekraczaj¹cych 100OC to wystarczy skalowaæ w
temperaturze 36,6OC. W tym celu umieszczamy czujnik pod pach¹ i po kilku
minutach (po ustabilizowaniu siê wskazañ) bardzo po woli pokrêcamy
potencjometrem P1, a¿ do momentu uzyskana wskazania na wyœwietlaczu 36,6OC.
Czynnoœæ tê nale¿y wykonaæ delikatnie, ze wzglêdu na uœrednianie wyników
pomiaru. Je¿eli planujemy, ¿e termometr bêdzie pracowa³ w wy¿szych zakresach
WYKAZ ELEMENTÓW ZESTAWU
US1.....................AT89C2051
US2...............................7805
R1,R4,R15,R16............10kW
R2.................................3,3kW
R3.................................5,6kW
R5-R10,R17,R18..........470W
R11-R14........................1,8kW
T1................................BS 170
T2,T3................BC547,BC548
T4-T7............................BC327
C1,C3,C4...........1uF/63 MKSE
C2.......................680nF MKSE
C5,C6....................27pF - 33pF
C7............................220uF/16V
C8...................................100nF
C9.........................1000uF/16V
Q1....................kwarc 12MHz
WYS1,WYS2...............TOD5263
P1.............pot. helitrym 500W
Czujnik temperatury KTY84-150
PODSTAWKA DIL20
P£YTKI DRUKOWANE 2szt.
OBUDOWA KM 35B
ŒCIANKA DO KM-35B
FILTR CZERWONY DO KM-35B
BLACHOWKRÊT M2,9X32
PPHU JABEL s.c. 76-270 Ustka ul. S³upska 3, tel./fax (+48 59) 814 56 66, www.jabel.com.pl, e-mail:[email protected]
JABEL
®
J-242
Termometr cyfrowy -30...300OC
Termometr s³u¿y do pomiaru temperatury w
zakresie –30...+300 O C. Wynik pomiaru
wyœwietlany jest na czterocyfrowym
wyœwietlaczu LED. Czujnikiem temperatury jest
pó³przewodnikowy czujnik KTY84-150. Jego
rezystancja przy 25OC wynosi 1kW. G³ównymi
elementami przyrz¹du jest mikroprocesor
AT89C2051 firmy ATMEL z wewnêtrzn¹
pamiêci¹ FLASCH. Uk³ad jest wzorowany na
architekturze mikrokontrolera 8051, posiada 15
uniwersalnych wejϾ/wyjϾ cyfrowych, 2kB
pamiêci ROM, 128B pamiêci RAM, 2 16-bitowe
liczniki/timery. Zestaw instrukcji podzielony jest
podzbiorem instrukcji mikrokontrolera 8051. Cykl rozkazowy z zegarem 12MHz
wynosi 1us.
Mikroprocesor AT89C2051 zawiera w swojej strukturze komparator. Napiêcie
odniesienia na jego wejœciu odwracaj¹cym ustala dzielnik z³o¿ony z rezystorów R2,
R3, P1. Czujnik temperatury KTY84 pod³¹czony jest do wejœcia nieodwracaj¹cego
komparatora. Dzielnik oraz czujnik zasilane s¹ z tego samego napiêcia, co ma tê
zaletê, i¿ jego zmiany nie wp³ywaj¹ na dok³adnoœæ pomiaru. Sama metoda pomiaru
oparta jest na mierzeniu czasu ³adowania kondensatora przez czujnik temperatury.
Czas ³adowania jest proporcjonalny do rezystancji czujnika. KTY84 ma dodatni
wspó³czynnik temperaturowy. Oznacza to, ¿e jego rezystancja roœnie wraz ze
wzrostem temperatury. Rozpoczêcie pomiaru zaczyna siê od roz³adowania
kondensatorów C1 i C2, przez tranzystor T1. Tranzystor ten w czasie roz³¹czenia
ma bardzo ma³¹ rezystancjê, przez co kondensatory zostaj¹ dok³adnie
roz³adowane. Jednoczeœnie uruchamiane jest odliczanie czasu. Je¿eli napiêcie na
kondensatorze przekroczy próg prze³¹czenia komparatora, ten zmieni swój stan i
zawartoœæ timera zostaje zapamiêtana. Znaj¹c czas ³adowania kondensatora,
programowo wyliczana jest temperatura. Poniewa¿ charakterystyka czujnika nie
jest idealnie liniowa, program wprowadza jej korektê. W celu uzyskania najlepszej
dok³adnoœci wskazañ mikroprocesor wykonuje kilkanaœcie pomiarów na sekundê.
Na wyœwietlaczu wskazana jest wartoœæ œrednia z kilku ostatnich pomiarów.
Kondensator C4 zapewnia restart procesora po za³¹czeniu zasilania. Anody
wyœwietlaczy za³¹czane s¹ w sposób sekwencyjny przez tranzystor T4...T7.
Segmenty sterowane s¹ z portu P1 i czêœciowo z portu P3. Poniewa¿ w
mikroprocesorze AT89C2051 tylko port P1 posiada wiêksz¹ obci¹¿alnoœæ, do
sterowania segmentów pod³¹czonych do portu P3 zastosowano tranzystory T2 i T3.
Monta¿ rozpoczynamy w sposób tradycyjny, od wlutowania zworek (po jednej na
ka¿dej p³ytce), elementów najni¿szych (rezystory), nastêpnie elementów
pó³przewodnikowych. Pod mikroprocesor nale¿y wlutowaæ podstawkê DIL 20. Obie
PPHU JABEL s.c. 76-270 Ustka ul. S³upska 3, tel./fax (+48 59) 814 56 66, www.jabel.com.pl, e-mail:[email protected]
+5V
US1
VCC
1
20
C4
1uF
RST
R2 R4
3,3k 10k
13
C1
9
1uF
C2
P1
470
12
680nF
R3
5,6k
C3
1uF
4
XTAL1
5
C6
30pF
Q1
12MHz
14
15
16
17
18
19
8
11
P1.2
P1.3
P1.1 (AIN1) P1.4
P1.5
P1.6
P3.5 (T1)
P1.7
P3.4 (T0)
P3.7
C7
220uF
R16
10k
C8
100nF
Vin
1
+9V
C9
1000uF
GND
R15
10k
R5-R10
WYS1,WYS2
WA
6x180
R17-R18
2x180
P1.0 (AIN0)
7
6
3
2
P3.3 (INT1)
P3.2 (INT0)
P3.1 (TXD)
P3.0 (RXD)
10
T1
VN1206
XTAL2
GND
KTY84
C5
30pF
+5V
2
R1
10k
GND
US2A
7805
3
AT89C2051
R11-R14
T2
BC547
T3
BC547
T4
BC327
T5
BC327
T6
BC327
T7
BC327
4x1,8k
+5V
Schemat ideowy
Rysunek p³ytki
PPHU JABEL s.c. 76-270 Ustka ul. S³upska 3, tel./fax (+48 59) 814 56 66, www.jabel.com.pl, e-mail:[email protected]