تحكم في درجة الحرارة

جرب أداة القضاء على المشاكل





درجة الحرارة هي الكمية البيئية التي يتم قياسها في أغلب الأحيان وتتأثر العديد من الأنظمة البيولوجية والكيميائية والفيزيائية والميكانيكية والإلكترونية بالحرارة. بعض العمليات تعمل بشكل جيد فقط ضمن نطاق ضيق من درجات الحرارة. لذلك يجب توخي الحذر المناسب لمراقبة وحماية النظام.

عند تجاوز حدود درجة الحرارة ، قد تتلف المكونات الإلكترونية والأسلاك بسبب التعرض لدرجات حرارة عالية. يساعد استشعار درجة الحرارة على تعزيز استقرار الدائرة. من خلال استشعار درجة الحرارة داخل الجهاز ، يمكن الكشف عن مستويات درجات الحرارة المرتفعة ويمكن اتخاذ إجراءات لتقليل درجة حرارة النظام ، أو حتى إغلاق النظام لتجنب الكوارث.




بعض تطبيقات التحكم في درجة الحرارة عملية تحكم في درجة الحرارة وتناقش مخططات دائرة إنذار درجة الحرارة اللاسلكية واللاسلكي أدناه.

تحكم عملي بدرجة الحرارة

يستخدم هذا النوع من أجهزة التحكم في التطبيقات الصناعية للتحكم في درجة حرارة الأجهزة. كما أنه يعرض درجة الحرارة على شاشة LCD واحدة في نطاق -55 درجة مئوية إلى + 125 درجة مئوية. في قلب الدائرة يوجد متحكم من عائلة 8051 يتحكم في جميع وظائفه. يستخدم IC DS1621 كمستشعر لدرجة الحرارة.



الرسم التخطيطي العملي لدائرة التحكم في درجة الحرارة

يعطي DS1621 9 بتات من القراءات لإظهار درجة الحرارة. يتم تخزين إعدادات درجة الحرارة التي يحددها المستخدم في ذاكرة غير متطايرة EEPROM من خلال وحدة التحكم الدقيقة من سلسلة 8051. يتم إدخال إعدادات درجة الحرارة القصوى والدنيا إلى MC من خلال مجموعة من المفاتيح المخزنة في EEPROM -24C02. الحد الأقصى والحد الأدنى من الإعداد مخصص للسماح بأي التباطؤ ضروري. يتم استخدام زر الضبط أولاً ثم إعداد درجة الحرارة بواسطة INC ثم زر الإدخال. وبالمثل بالنسبة لزر DEC. يتم تشغيل مرحل من MC عبر محرك ترانزستور. يتم استخدام جهة اتصال المرحل للحمل ، كما هو موضح كمصباح في الدائرة. بالنسبة لحمل السخان عالي الطاقة ، يمكن استخدام موصل ، يتم تشغيل ملفه بواسطة جهات اتصال الترحيل بدلاً من المصباح كما هو موضح.

مصدر الطاقة القياسي 12 فولت تيار مستمر و 5 فولت من خلال منظم مصنوع من محول تنحى جنبًا إلى جنب مع مقوم جسر ومكثف مرشح.


ميزات IC DS1621 هي:

  • لا تتطلب قياسات درجة الحرارة مكونات خارجية
  • يقيس درجات الحرارة من -55 درجة مئوية إلى + 125 درجة مئوية بزيادات 0.5 درجة مئوية. مكافئ فهرنهايت هو -67 درجة فهرنهايت إلى 257 درجة فهرنهايت بزيادات 0.9 درجة فهرنهايت
  • تتم قراءة درجة الحرارة كقيمة 9 بت (نقل 2 بايت)
  • نطاق إمداد طاقة واسع (2.7 فولت إلى 5.5 فولت)
  • يحول درجة الحرارة إلى كلمة رقمية في أقل من ثانية واحدة
  • الإعدادات الثرموستاتية قابلة للتحديد من قبل المستخدم وغير متطايرة
  • تتم قراءة البيانات من / كتابتها عبر واجهة تسلسلية ثنائية الأسلاك (خطوط إدخال / إخراج مفتوحة للتصريف)
  • تشمل التطبيقات عناصر التحكم في درجة الحرارة أو الأنظمة الصناعية أو المنتجات الاستهلاكية أو موازين الحرارة أو أي نظام حساس للحرارة
  • حزمة DIP أو SO ذات 8 سنون (150 مل و 208 مل)

إنذار لاسلكي فوق درجة الحرارة

الدائرة تستخدم التناظرية جهاز استشعار درجة الحرارة يتم ربط LM35 على النحو الواجب بالمقارن LM 324 الذي يتم تغذية مخرجاته إلى مشفر إدخال 4 بت IC HT 12E. يتم تحديد الحد بمساعدة ضبط مسبق 10K يتم معايرته حول دورانه بمقدار 270 درجة. يحول المشفر IC هذا إلى بيانات متوازية إلى بيانات تسلسلية تُعطى لوحدة الإرسال للإرسال.

مخطط دائرة إنذار درجة الحرارة اللاسلكية

تعمل وحدة RF ، كما يوحي الاسم ، على ترددات الراديو. يتراوح نطاق التردد المقابل بين 30 كيلوهرتز و 300 جيجاهرتز. في نظام التردد الراديوي هذا ، يتم تمثيل البيانات الرقمية كتغيرات في اتساع الموجة الحاملة. يُعرف هذا النوع من التعديل باسم Amplitude Shift Keying (ASK).

النقل من خلال الترددات اللاسلكية أفضل من الأشعة تحت الحمراء لأسباب عديدة. أولاً ، يمكن أن تنتقل الإشارات عبر التردد اللاسلكي عبر مسافات أكبر مما يجعلها مناسبة للتطبيقات طويلة المدى. أيضًا ، بينما تعمل الأشعة تحت الحمراء في الغالب في وضع خط البصر ، يمكن أن تنتقل إشارات التردد اللاسلكي حتى عندما يكون هناك عائق بين المرسل والمستقبل. بعد ذلك ، يكون إرسال التردد اللاسلكي أكثر قوة وموثوقية من انتقال الأشعة تحت الحمراء. يستخدم اتصال الترددات اللاسلكية ترددًا محددًا على عكس إشارات الأشعة تحت الحمراء التي تتأثر بمصادر بث الأشعة تحت الحمراء الأخرى.

يعمل زوج المرسل / المستقبل (Tx / Rx) بتردد 434 ميغا هيرتز. يستقبل مرسل الترددات اللاسلكية البيانات التسلسلية وينقلها لاسلكيًا من خلال الترددات اللاسلكية من خلال هوائي متصل في pin4. يحدث الإرسال بمعدل 1 كيلو بت في الثانية - 10 كيلو بت في الثانية. يتم استقبال البيانات المرسلة بواسطة جهاز استقبال يعمل على نفس التردد الخاص بجهاز الإرسال.

يتلقى طرف المستقبِل هذه البيانات التسلسلية ثم يغذيها إلى وحدة فك ترميز IC HT12D لتوليد بيانات متوازية 4 بت تُعطى لعكس CD7404 لقيادة ترانزستور Q1 لتشغيل أي حمل لأغراض التحذير. يتم تشغيل كل من جهاز الإرسال وجهاز الاستقبال من البطاريات ذات صمامات الحماية العكسية وأيضًا للحصول على حوالي 5 فولت من بطارية 6 فولت المستخدمة.

HT12D هو 212سلسلة فك IC (دائرة متكاملة) لتطبيقات التحكم عن بعد المصنعة من قبل Holtek. يستخدم بشكل شائع للتطبيقات اللاسلكية ذات التردد اللاسلكي (RF). باستخدام مشفر HT12E المقترن ووحدة فك ترميز HT12D ، يمكننا نقل 12 بتًا من البيانات المتوازية بشكل تسلسلي. يقوم HT12D ببساطة بتحويل البيانات التسلسلية إلى مدخلاتها (يمكن استقبالها من خلال مستقبل الترددات اللاسلكية) إلى بيانات متوازية 12 بت. يتم تقسيم هذه البيانات المتوازية ذات 12 بت إلى 8 بتات عنوان و 4 بتات بيانات. باستخدام 8 بتات عنوان ، يمكننا توفير رمز أمان 8 بت لبيانات 4 بت ويمكن استخدامها لمعالجة أجهزة استقبال متعددة باستخدام نفس جهاز الإرسال.

HT12D هو CMOS LSI IC وهو قادر على العمل في نطاق جهد واسع من 2.4 فولت إلى 12 فولت. استهلاكها للطاقة منخفض ولديها مناعة عالية ضد الضوضاء. يتم فحص البيانات المستلمة 3 مرات لمزيد من الدقة. يحتوي على مذبذب مدمج ، نحتاج فقط إلى توصيل المقاوم الخارجي الصغير. سيكون مفكك الشفرة HT12D في وضع الاستعداد مبدئيًا ، أي أن المذبذب معطل ويقوم HIGH على دبوس DIN بتنشيط المذبذب. وبالتالي ، سيكون المذبذب نشطًا عندما يتلقى مفكك الشفرة البيانات المرسلة بواسطة جهاز التشفير. يبدأ الجهاز في فك تشفير عنوان الإدخال والبيانات. يطابق مفكك التشفير العنوان المستلم ثلاث مرات باستمرار مع العنوان المحلي المعطى للرقم السري A0 - A7. إذا كانت جميع المطابقات ، يتم فك تشفير بتات البيانات ويتم تنشيط دبابيس الإخراج D8 - D11. تتم الإشارة إلى هذه البيانات الصالحة بجعل دبوس VT (إرسال صالح) مرتفعًا. سيستمر هذا حتى يصبح رمز العنوان غير صحيح أو لا يتم تلقي أي إشارة.