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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Dispositif de contrôle à microcontrôleur pour l'incubateur. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / microcontrôleurs Le dispositif proposé à l'attention des lecteurs est l'une des options développées par l'auteur des dispositifs de contrôle d'un incubateur de petite taille. Il assure la stabilisation de la température et l'activation périodique du moteur de l'actionneur pour faire tourner les plateaux. Il peut également être utilisé comme régulateur de température précis avec la possibilité de connecter périodiquement une charge supplémentaire, comme un ventilateur. L'appareil diffère de ceux décrits précédemment en ce qu'il effectue un contrôle et une stabilisation entièrement numériques de la température avec une précision de 0,1 ° C et une hystérésis variable, et vous permet également de régler le temps de fonctionnement de l'actionneur dans 1 ... 999 s et la pause entre la mise en marche du moteur dans les 1 ... 999 min. L'appareil se compose d'unités de commande et de commutation reliées par un câble à cinq fils. Le schéma de principe de l'unité de commande est illustré à la fig. 1. Il contient un microcontrôleur DDI qui effectue toutes les opérations nécessaires pour comparer la température et compter les intervalles de temps, un décodeur DD2, des indicateurs HG1-HG3 et deux régulateurs de tension d'alimentation : DA1 - la partie numérique de l'appareil et DA2 - analogique.
L'unité de commutation (Fig. 2) se compose de deux clés électroniques, dont l'une (R22, U1, VD5, R24, VS1) est conçue pour allumer et éteindre le chauffage (lampe d'éclairage EL1), et l'autre (R23, U2 , VD6, R25, VS2) - moteur électrique de l'actionneur.
Pour mesurer la température, un capteur de température intégré DA3 avec une dépendance linéaire de la tension de sortie sur la température a été utilisé [1]. Sur les transistors VT3, VT4, un générateur de courant 1 mA est monté pour alimenter DA3. La tension prélevée sur sa sortie 1 est fournie au convertisseur tension-fréquence, réalisé sur la puce DA5 (iA02PP1 [2]). Étant donné que la tension à la broche 1 du capteur DA3 par rapport à sa broche 2 dépend de la température avec un coefficient de 10 mV / K (K - Kelvin), pour décaler les lectures sur l'échelle Celsius, une tension de référence de +8 V est appliquée sur la broche 5 de DA2,732, prise de la broche 3 du stabilisateur DA4 Les impulsions de la broche 9 du convertisseur DA5 sont transmises au conformateur, monté sur les transistors VT1, VT2 (voir Fig. 1), les oscillations amplifiées de sa sortie sont transmises à l'entrée de comptage RA4 DD1. Le microcontrôleur mesure la fréquence du signal entrant et contrôle les indicateurs HG1-HG3. Le premier d'entre eux affiche des dizaines, les deuxième et troisième - des unités et des dixièmes de degré Celsius, respectivement. Contrôlez l'appareil avec les boutons SB1-SB3. Lorsque vous appuyez pour la première fois sur SB1 ("Installation"), les indicateurs affichent la valeur de la température de la limite inférieure (si elle descend en dessous de cette valeur, le chauffage s'allumera). Après avoir relâché le bouton, l'appareil entre en mode de réglage, comme en témoigne le clignotement de l'indicateur, qui représente le chiffre modifiable du paramètre. Initialement, le chiffre le moins significatif (HG3) est disponible pour modification. Le bit souhaité est sélectionné en appuyant sur le bouton SB2 ("Select") et la valeur souhaitée est définie à l'aide de SB3 ("+"). La prochaine pression sur le bouton SB1 place l'appareil en mode de réglage de la limite supérieure de température (si elle est dépassée, le chauffage s'éteint). La valeur désirée est réglée en manipulant les mêmes boutons SB2 et SB3. Après la troisième pression sur le bouton SB1, les indicateurs affichent le temps (en secondes) pendant lequel le mécanisme de rotation du plateau est activé après la pause suivante. L'appui suivant sur SB1 affiche pour modification l'intervalle (en minutes) entre les allumages du moteur électrique. Si au moins un de ces paramètres (temps de travail ou de pause) est égal à zéro, l'actionneur ne s'allume pas. Enfin, la cinquième pression sur le bouton SB1 met l'appareil en mode de fonctionnement et la valeur de température actuelle apparaît sur les indicateurs. Tous les paramètres définis sont stockés dans la mémoire non volatile du microcontrôleur DDI. Il convient de noter qu'en mode de réglage, la mesure et la comparaison de la température ne sont pas effectuées. Les codes de programme du microcontrôleur DD1 sont indiqués dans le tableau.
Les unités de commande et de commutation, ainsi que la partie de mesure de l'appareil (entourées sur la Fig. 2 par une ligne en pointillés) sont montées sur des cartes de prototypage séparées de tailles appropriées (les cartes imprimées n'ont pas été développées). Il est permis d'utiliser toute unité de petite taille fournissant une tension de sortie d'au moins 12 V à un courant de 150 mA comme source d'alimentation pour l'appareil. Au lieu de PIC16F84, les microcontrôleurs PIC16F84A, PIC16CR84 ou PIC16C84 peuvent être utilisés dans l'unité de contrôle. Résistances fixes R16 - R18 - avec une tolérance de ± 1 ... 2% par rapport à la valeur nominale, le reste - avec une tolérance de ± 10%, résistances de réglage R19 et R20 - SPZ-19a, SPZ-39a ou fil SP5- 2. Les optocoupleurs AOU115G sont remplaçables par des appareils AOU115D, AOU1 V, des indicateurs ALS324B - avec des indicateurs similaires importés avec une anode commune (en même temps, la résistance des résistances R5-R12 peut être augmentée de deux à trois fois). En plus du KU208G, les triacs TS112-10, TS112-16 peuvent être utilisés dans l'unité de commutation. Si la puissance de charge du triac ne dépasse pas 200 W, vous pouvez vous passer d'un dissipateur thermique, sinon un dissipateur thermique nervuré est nécessaire (avec une puissance commutée allant jusqu'à 1 kW, ses dimensions sont d'environ 60x50x25 mm). Le capteur de température K1019ChT1 diffère de celui décrit dans [1] K19Ml (analogue étranger du LM335) par l'absence de sortie d'étalonnage. Lors de l'utilisation de K1019EM1, sa sortie 3 est connectée au lieu de la sortie 2 K1019ChT1, la sortie 2 - au lieu de la sortie 1, et la sortie d'étalonnage est laissée libre.
La puce VFC UA02PP1 est un analogue modifié du LM331 étranger, dont le circuit de commutation est illustré à la fig. 3. Dans les cas extrêmes, au lieu de UA0PP1, vous pouvez utiliser KR1108PP1 en l'allumant conformément au schéma de la fig. 1, donné dans [3], et en réduisant de moitié la valeur de l'un quelconque des éléments de réglage de fréquence (de préférence le condensateur C1). Cependant, un tel remplacement nécessitera l'utilisation d'une alimentation bipolaire avec une tension de +15 et -15 V. La mise en place de l'appareil revient à calibrer la partie mesure. Pour ce faire, le capteur DA3 est placé dans de la neige ou de la glace fondante et la résistance d'ajustement R19 met à zéro les lectures des indicateurs. Ensuite, le capteur, avec un thermomètre précis, est abaissé dans un thermos avec de l'eau chauffée à une température de +30...40 °C. Après un certain temps, la résistance d'ajustement R20 atteint les lectures correspondantes des indicateurs. Dans certains cas, il peut être nécessaire de sélectionner la résistance R16 entre 90 ... 110 kOhm. Différentes conceptions d'appareils sont possibles. Par exemple, l'unité de commande est située à l'extérieur de l'incubateur et est reliée par un câble à cinq fils à un dispositif de commutation situé à l'intérieur de la chambre de l'incubateur. Dans tous les cas, il est recommandé de réaliser la partie mesure sous la forme d'un capteur déporté installé au-dessus des plateaux et relié à l'appareil par un câble à trois fils. Dans la version de l'auteur, ce nœud est monté sur une petite carte et placé dans un boîtier en plastique scellé. Des recommandations pour la conception de l'actionneur sont données dans [4]. Il convient de noter qu'en raison de la possibilité de régler avec précision le temps de fonctionnement du moteur, il n'est pas nécessaire de disposer d'un mécanisme à cames et d'interrupteurs de contact sur l'arbre de la boîte de vitesses du moteur. Lors du réglage du dispositif, il suffit de sélectionner avec précision un tel temps de fonctionnement du moteur pour que l'arbre de la boîte de vitesses tourne à l'angle souhaité. littérature
Auteur : A.Borisevich, Sébastopol, Ukraine
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Commentaires sur l'article : Anatoly Le circuit ne fonctionne pas, le mode thermostat ne fonctionne pas, la sortie chauffe constamment, quelle que soit la température mesurée, la rotation des plateaux et le fonctionnement du thermomètre Radio Recueillis, problèmes, c'est moi ou les autres aussi ?
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