Цифровой терморегулятор
Для того чтобы создать полноценно функционирующий терморегулятор с точной калибровкой, без цифровых элементов не обойтись. Рассмотрим прибор для контроля температур в небольшом хранилище для овощей.
Основным элементом здесь является микроконтроллер PIC16F628A. Эта микросхема обеспечивает управление разными электронными устройствами. В микроконтроллере PIC16F628A собраны 2 аналоговых компаратора, внутренний генератор, 3 таймера, модули сравнения ССР и обмена передачи данных USART.
При работе терморегулятора значение существующей и заданной температуры подается на MT30361 – трехразрядный индикатор с общим катодом. Для того чтобы задать необходимую температуру, используются кнопки: SB1 – для уменьшения и SB2 – для увеличения. Если проводить настойку с одновременным нажатием кнопки SB3, то можно установить значения гистерезиса. Минимальным значением гистерезиса для этой схемы является 1 градус. Подробный чертеж можно увидеть на плане.
При создании любого из устройств важно не только правильно спаять саму схему, но и продумать, как лучше разместить оборудование. Необходимо, чтобы сама плата была защищена от влаги и пыли, иначе не избежать короткого замыкания и выхода из строя отдельных элементов
Также следует позаботиться об изоляции всех контактов.
Неисправность терморегулятора в холодильнике «Стинол»
Эта марка холодильников очень популярна в нашей стране. Практически единственный минус таких агрегатов — очень быстро становится неисправным терморегулятор (после 5-6 лет работы). Причина поломки — малый рабочий ресурс этого прибора, поставляемого немецкой компанией RANCO (5 лет). Нарушается в терморегуляторе герметичность сильфона, чувствительного к колебанию температуры.
Дефекты, указывающие на то, что неисправен именно терморегулятор холодильника:
- «Стинол» не запускается при повороте переключателя на метку «выключено» (нет щелчка).
- выше нормы даже при положении регулятора «максимум».
- Компрессор аппарата работает, не переставая, даже в том случае, когда ручка регулятора находится в положении «выключено».
В домашних условиях точно определить неисправность терморегулятора холодильника «Стинол» невозможно. Но если при замкнутых перемычкой контактах включается компрессор, значит, большая вероятность того, что регулятор температуры неисправен, и поэтому необходимо обратиться в фирму, производящую срочный ремонт холодильников.
Датчик температуры LM35 подключение к Ардуино – Блоги – КиберХобби
15 августа 2017 в 13:20
307
Платформа Arduino
Датчик температуры lm35 может использоваться во многих простых проектах, например, метеостанция на Ардуино. Рассмотрим на данном занятии простой аналоговый термодатчик LM35: как работает радиоэлемент, схема его подключения к Arduino UNO. Рассмотрим простой скетч для датчика температуры, который будет выдавать показания температуры на монитор компьютера или LCD дисплей.
Характеристики датчика lm35, описание
— питание: 2,7-5,5 Вольт;
— потребляемый ток: 50 mkА;
— диапазон температур: 10°C — 125°C
— погрешность: 2 градуса.
Вместо lm35 можно использовать любой другой датчик температуры, например, TMP35, LM35, TMP37, LM335. Выглядит датчик как транзистор и поэтому его легко спутать, поэтому всегда внимательно читайте маркировку на радиоэлементах. Часто на основе данного датчика производители делают модули температуры для Ардуино (смотри фото выше). Если у вас только сам датчик lm35, то он имеет три вывода.
Если посмотреть на температурный сенсор lm35 со стороны контактов и срезом вверх (как на рисунке), то слева будет положительный контакт для питания 2,7-5,5 Вольт, контакт по центру — это выход, а справа — отрицательный контакт питания (GND).
Как подключить датчик lm35 к Ардуино
Для этого нам понадобятся:
– Плата Arduino Uno;
– Макетная плата;
– USB-кабель;
– температурный датчик LM35;
– 1 светодиод;
– 1 резистор 220 Ом;
– Провода «папка-папка».
Данный датчик аналоговый, поэтому на выходе мы имеем значения не 0 или 1, а непрерывное изменение напряжения в диапазоне от 0 до 5 вольт. Следовательно, мы должны подключить датчик lm35 к Arduino к аналоговым портам A0-A5 по схеме, изображенной далее. После сборки схемы загрузите простой скетч для снятия значений с аналоговых датчиков и вывода их в последовательный порт.
Соберите схему с lm35 и загрузите программу. Скачать готовый скетч можно здесь.
int temp; // освобождаем память для переменной “temp” void setup() // процедура setup { pinMode(A0, INPUT); // сенсор LM35 подключим к аналоговому входу A0 Serial.begin(9600); // подключаем монитор порта } void loop() // процедура loop { temp = analogRead(A0); // переменная находится в интервале 0 – 1023 Serial.println(temp); // выводим значение датчика на монитор delay(100); // ставим небольшую задержку }
В первой строчке мы освободили память в микроконтроллере для переменой temp;
Оператор int указывает, что значения temp могут принимать только целое число.
Калибровка температурного датчика lm35
Калибровка аналогового датчика нужна, для того чтобы получать показания с температурного датчика в градусах Цельсия. Для этого в скетч следует добавить еще одну переменную и вставить формулу, которая преобразует аналоговый сигнал с датчика в градусы Цельсия. Скачать готовый скетч можно здесь.
int temp; // освобождаем память для переменной “temp” float grad; // освобождаем память для переменной “grad” void setup() // процедура setup { pinMode(A0, INPUT); // сенсор LM35 подключим к аналоговому входу A0 Serial.begin(9600); // подключаем монитор порта } void loop() // процедура loop { temp = analogRead(A0); // переменная находится в интервале 0 – 1023 grad = ( temp/1023.0 )*5.0*1000/10; // формулу можно изменять Serial.println(grad); // выводим значение температуры на монитор delay(100); // ставим небольшую задержку }
Переменная float — это число с плавающей точкой, используется для аналоговых величин, поскольку позволяют описать их более точно, чем целые числа.;
В формуле grad = ( temp/1023.0 )*5.0*1000/10; можно менять значения чисел, чтобы точнее откалибровать температурный датчик;
Мы в ВКонтакте
Наш канал на YouTube
Ссылка на источник
Сообщества › Кулибин Club › Блог › Электрика: Датчики температуры, делаем сами.
Иногда возникает нужда в температурном контроле за каким нибудь процессом, будь то автомобиль или народное хозяйство. Схем термоконтроля всяких много, но датчики как правило имеют неудобный конструктив, не предусматривающий крепления в контролируемой среде. Вот о датчиках и поговорим.
Как правило, датчиками для измерительных схем служат полупроводниковые приборы — термисторы:
Корпус может быть другим, но внутри все равно будет сидеть примерно такая капелька с выводами.
Вторым распространенным датчиком температуры является DS1820:
зачастую они продаются в таком виде:
Внутри все та же микросхемка DS18B20 о трех выводах причем даже без термопасты.
Теперь давайте попробуем внедрить эти радиодетали в автомобиль, например для цифровой индикации температуры ОЖ или управления электровентиляторами.
Нам понадобится донорский датчик — любой подходящий по резьбе и стоимости. В моем случае это Волго-УАЗовский датчик ТМ 106-10
Берем дрель в качестве токарного станка и аккуратно зажимаем датчик в патрон. Ножовкой по металлу спиливаем завальцовку. Когда датчик развалится на составные части так же в дрели ровняем край датчика надфилем. Получаем корпус-заготовку для внедрения туда нашей радиодетали.
Далее можно пойти двумя путями:1. Залить в корпус расплавленного припоя, в этом припое просверлить канал и вставить туда термистор. Можно заполнить полость корпуса термопастой и воткнуть термистор в неё, но у олова теплопроводность на несколько порядков лучше чем у термопасты, поэтому термопасту конечно же надо применять, но мазать ее лучше тонким слоем.
Минус этого метода в большой инерционности полученного датчика.
2. Сделать так, как делаю это я Берем телескопическую антенну от какого нибудь старого ненужного девайса:
Если вы их раньше выкидывали, то делали это зря, потому что такие антеннки являются источником замечательных тонкостенных латунных трубочек разного диаметра:
Подбираем трубочку наиболее подходящую к термистору — он должен максимально плотно вставляться внутрь трубки. Отмеряем и опять воспользовавшись дрелью, отрезаем нужный нам кусочек трубки — резать лучше надфилем. Берем наш корпус-заготовку и сверлим его торец по диаметру трубки. Торец корпуса лудим оловом, трубку зачищаем до латуни и тоже облуживаем. Вставляем трубку в корпус и припаеваем их друг к другу, паяльника на 80Вт хватает за глаза. Должно получиться как то так (торец уже запаян небольшим кусочком медной фольги толщиной 1мм):
Проверяем полученный корпус датчика на герметичность. Я делаю это не очень технологично — на присос языком
Советуем изучить Помещения по степени опасности поражения электрическим током
Если с герметичностью все в порядке приступаем к следующей стадии: установке термистора и разъема.
Опять все примеряем и отрезаем выводы термистора с тем расчетом, чтобы при установке в корпус термистор находился в конце трубки, а лучше упирался в торец:
Теперь термистор готов к установке. Закладываем немного термопасты вовнутрь трубки, сам термистор тоже немного обмазываем термопастой и вставляем в трубку. После того как термистор вошел в трубку под разъем закладываем немного приготовленного заранее поксипола или эпоксидного пластилина. Вдавливаем разъем в поксипол, излишки убираем. Когда поксипол окончательно застынет получается вот такой симпатичный датчик готовый к установке:
А вот так датчик будет стоять на своем рабочем месте — измерительная часть будет полностью омываться рабочей средой:
Ну и картинка общей проверки работоспособности электрической части:
Важные нюансы
Необязательно использовать микросхему К140УД6. Допускается задействовать аналоги Д2, Д7, Д8, Д12. Рекомендованный стабилитрон может быть заменен любым другим. Главное, чтобы мощность была в пределах от 11 и до 13 V.
FU1 тоже должен иметь большее значение. Чтобы обеспечить безопасное открывание и закрывание тринистора, выбирают резисторы R2 и R6.
С помощью данных элементов осуществляется и управление устройством. Терморезистор R5 могут иметь обозначение в пределах 10-51 кОм, а сопротивление резистора быть аналогичным.
Обязательно необходимо соблюдать технику безопасности. Выводы терморегуляторов, которые предназначены для работы во влажной либо водянистой среде, должны быть герметично изолированными.
Необходимые компоненты
Arduino
В этом проекте мы используем микроконтроллер для контроля всего процесса, который размещен на плате Arduino. Некоторые называют Arduino микроконтроллером, но это не совсем так, потому что Arduino представляет собой операционную систему или начальный загрузчик, который работает на основе микроконтроллера AVR. Если говорить шире, то Arduino – это аппаратная платформа с открытым исходным кодом, которая очень удобна для реализации многих практических проектов в электронике.
Датчик температуры LM35
| Номер контакта | Функция | Обозначение |
| 1 | Питающее напряжение; 5V (+35V to -2V) | Vcc |
| 2 | Выходное напряжение (+6V to -1V) | Output |
| 3 | Земля (0V) | Ground |
Питание
Плата Arduino уже имеет встроенный модуль подачи питания, поэтому здесь нам необходимо только подсоединить адаптер на 9 или 12 вольт к плате, или можно запитать ее от USB-порта компьютера или ноутбука.
Понятие о температурных регуляторах
Изделия этой категории применяют для решения разных задач. По соответствующей настройке температурного порога подают питание (отключают):
- отопление в погребе;
- нагрев паяльной станции;
- циркуляционный насос котла.
Из приведенных примеров понятны базовые требования к точности, которую должна обеспечить подходящая схема терморегулятора. В некоторых ситуациях необходимо поддержание заданного уровня не ниже, чем ±1C°. Для контроля рабочих параметров нужна оперативная индикация. Существенное значение имеют нагрузочные способности.
Перечисленные особенности поясняют назначение типовых функциональных узлов:
- значение температуры фиксируют специализированным датчиком (резистором, термопарой);
- показания анализирует микроконтроллер или другое устройство;
- исполнительный сигнал поступает на электронный (механический) переключатель.
К сведению. Кроме рассмотренных частей, схема термореле может содержать дополнительные компоненты для подачи питания на электронагреватель, другую мощную нагрузку.
Схема подключения
В схеме используется два датчика LM35DZ в корпусе TO-92 (DA1, DA2).
Схема подключения датчиков температуры LM35DZ к WiFi-модулю SC120
Контроллер SC120 и датчики установлены на макетной плате для проектирования (Breadboard), позволяющей собирать проекты без пайки.
Внешний вид макетной платы с WiFi-модулем SC120 и подключенными датчиками температуры LM35DZ
В качестве внешнего источника используется адаптер питания для зарядки сотовых телефонов, смартфонов, планшетов, с выходным током не менее 500мА.
Для автономного питания контроллера можно использовать портативные аккумуляторы (Power Bank) емкостью от 2000мА*ч и выше.
В качестве соединительного кабеля между макетной платой (Breadboard) и адаптером используется кабель для зарядки сотовых телефонов.
Назначение терморегулятора для водонагревателя
Помимовсего вышеперечисленного, терморегулятор несет ответственность за безопасную работу бойлера. Если быть точнее, то при повышении температуры воды, повышается и давление внутри герметичного бака, а если данный рост будет неконтролируемым, то в скором времени произойдет взрыв. Это может быть опасно не только для техники, но и для здоровья человека, если в этот момент находиться рядом. Регулятор температуры – это устройство, посредством, которого еще и удерживается оптимальный уровень температуры.
Это своего рода термоклапан, который предотвращает:
- Перегрев;
- Взрыв;
- Порчу не только оборудования, но и рядом расположенного имущества.
Именно он отвечает за контролирование нагрева воды в момент, когда проводится подключение устройства, а также за то, чтобы нагревательный элемент был вовремя заблокирован. Практически каждый производитель стремится снабдить бойлер термостатом. Изделия бывают разных моделей, однако, принцип работы у них у всех один и тот же. На момент, когда нужно подключить оборудование к сети, требуется сразу же отрегулировать уровень нагрева воды.
Далее проводится регулируемый нагрев воды, а реле, установленное на термостате, отвечает за размыкание контактов тэна. При полном остывании бака, происходит понижение температуры ниже нормы, и осуществляется замыкание контактов тэна реле, за счет чего запускается система, и жидкость в баке снова нагревается.
Область применения самодельного устройства
Изготовление механического терморегулятора в домашних условиях достаточно сложно и нерационально, поскольку результат будет работать в слишком широком диапазоне и не сможет обеспечить требуемой точности настройки. Чаще всего собирают самодельные электронные терморегуляторы, которые позволяют поддерживать оптимальный режим температуры тёплого пола, инкубатора, обеспечивать желаемую температуру воды в бассейне, нагрев парилки в сауне и т.д. Вариантов применения самодельного терморегулятора может быть столько, сколько систем, подлежащих настройке и регулировке температурного режима, имеется в доме. Для грубой настройки с помощью механических устройств проще приобрести готовые элементы, они недороги и вполне доступны.
Как провести проверку терморегулятора самостоятельно
Способов, как проверить терморегулятор холодильника, несколько:
Самый надежный, считают специалисты, — провести проверку тестером. Он покажет, есть ли сопротивление. Для этого терморегулятор демонтируют (предварительно выключив холодильник из сети). Его местоположение можно узнать в прилагаемой к холодильнику инструкции. Но практически всегда он находится под переключателем температуры. В случае если тестер аналоговый, его нужно перевести в режим, измеряющий сопротивление, и выставить начальную точку. Затем провести калибровку (соединить щупы и одновременно выставить стрелку на «ноль»). Цифровой тестер нужно перевести в положение «200» или «прозвон цепи». Прежде чем производить измерение, нужно предварительно выдержать терморегулятор в ледяной воде. Так показатели будут точными.
Как проверить терморегулятор холодильника, используя более простой способ? Нужно выключить агрегат. С терморегулятора необходимо снять клеммы и напрямую замкнуть провода небольшим отрезком проволоки. Далее следует включить холодильник и послушать, запустился ли компрессор. Дальше все просто: если компрессор молчит, значит, нужно продолжать поиск неисправности. Возможно, это проблемы с пусковым механизмом или самим компрессором. Если последний заработал, значит, необходима замена терморегулятора в холодильнике.
Простой электронный термостат для холодильника на LM35. Схема и описание
Данный электронный термостат для холодильника поможет в тех случаях, когда собственный (заводской) термостат неисправен или его точность работы уже недостаточна. В старых холодильниках используется механический термостат температуры с использованием жидкости или газа, которыми заполнен капилляр.
При изменении температуры меняется и давление внутри капилляра, которое передается на мембрану (сильфона). В результате термостат включает и выключает компрессор холодильника. Конечно же, подобная система термостатирования имеет низкую точность, и детали ее со временем изнашиваются.
Описание работы термостата для холодильника
Как известно температура хранения пищевых продуктов в холодильной камере должна быть +2…8 градусов Цельсия. Рабочая температура холодильника +5 градусов.
Электронный терморегулятор для холодильника характеризуется двумя параметрами: температура запуска и остановки (либо средняя температура плюс значение гистерезиса) компрессора. Гистерезис необходим для предотвращения слишком частого включения компрессора холодильника.
В данной схеме предусмотрен гистерезис в 2 градуса при средней температуре в 5 градусов. Таким образом, компрессор холодильника включается, когда температура достигнет + 6 градусов и отключается при снижении ее до + 4 градусов.
Этот температурный интервал достаточный для поддержания оптимальной температуры хранения продуктов, и при этом он обеспечивает комфортную работу компрессора, предотвращая его чрезмерный износ
Это особенно важно для уже старых холодильников, использующих термореле для запуска двигателя
Электронный термостат является подходящей заменой оригинального термостата. Терморегулятор считывает температуру с помощью датчика, сопротивление которого меняется в зависимости от изменения температуры. Для этих целей довольно часто используют термистор (NTC), но проблема заключается в его низкой точности и необходимости в калибровке.
Для обеспечения точной установки контролируемой температуры и избавления от многочасовой калибровки, в данном варианте термостата для холодильника был выбран датчик температуры LM35. Он представляет собой интегральную схему, линейно откалиброванную в градусах Цельсия, с коэффициентом 10 мВ на 1 градус Цельсия. В связи с тем, что пороговая температура близка к нулю, относительное изменение выходного напряжения велико. Поэтому сигнал с выхода датчика можно контролировать с помощью простой схемы состоящей всего из двух транзисторов.
Так как выходное напряжение слишком мало, чтобы открыть транзистор VT1, датчик LM35 включен как источник тока. Его выход нагружен резистором R1 и поэтому сила тока на нем изменяется пропорционально температуре. Этот ток влечет падение на резисторе R2. Падение напряжения управляет работой транзистора VT1. Если падение напряжения превышает пороговое напряжение перехода база-эмиттер, транзисторы VT1 и VT2 открываются, реле К1 включается, чьи контакты подключены вместо контактов старого термостата.
Резистор R3 создает положительно обратную связь. Это добавляет небольшой ток к сопротивлению R2, который сдвигает порог и тем самым обеспечивает гистерезис. Обмотка электромагнитного реле должна быть рассчитана на 5…6 вольт. Контактная пара реле должна выдерживать необходимый ток и напряжение.
Датчик LM35 расположен внутри холодильника в подходящем месте. Сопротивление R1 припаивается непосредственно к датчику температуры, что в свою очередь позволяет соединить LM35 с монтажной платой всего двумя проводами.
Провода соединяющие датчик могут внести в схему помехи, поэтому для подавления помех добавлен конденсатор С2. Схема работает от источника питания 5 вольт построенного на стабилизаторе 78L05. Потребление тока главным образом зависит от типа используемого реле. Блок питания должен быть надежно изолированы от сети.
Большим преимуществом этой схемы является то, что она начинает работать сразу при первом запуске и не нуждается в калибровке и настройке. Если возникнет необходимость немного изменить уровень температуры, то это можно сделать путем подбора сопротивлений R1 или R2. Сопротивление R3 определяет величину гистерезиса.
Делаем термостат
Теперь добавим в программу некое действие, которое будет совершаться если температура упадет ниже заданного нами порога. Пусть этот порог будет равен 15°C. Самое простое, что мы можем сделать — это зажигать на Ардуино штатный светодиод #13. Получается такая вот программа:
Кто-то забыл закрыть окно — температура резко опустилась ниже 15 — светодиод зажигается. Закрываем окно, активно дышим — светодиод гаснет. А теперь представьте, что вы зажигаете не светодиод, а подаете сигнал на реле, которое включает обогреватель в комнате. Получается готовый термостат!
Немного изменив программу можно отслеживать не понижение, а превышение заданного уровня. Например, удобно будет следить за температурой внутри, скажем, серверной, и при увеличении температуры до 40 градусов, включать вытяжку!
Описание работы светодиодного индикатора на LM35
Простота светодиодного индикатора обусловлена применением только лишь двух интегральных радиокомпонентов, идеально подходящих для данного случая.
светодиодного индикатора температурыдатчика температуры LM35
Питается датчик от 4…30 вольт, точность измерения не хуже 0,3 гр. С, имеет отличную линейную зависимость выходного сигнала от температуры. На выходе у него напряжение равное температуре датчика умноженное на 10мВ, то есть при температуре 22 градуса на выходе LM35 будет: 22 х 10мВ = 0,22 вольта.
Для усиления амплитуды выходного напряжения с датчика LM35 индикатора, использован делитель напряжения на основе подстроечного резистора RЗ. Так как в схеме минусовой вывод датчика LM35 соединен с бегунком подстроечного резистора, то потенциал на выходе равно соотношению сопротивлений верхней и нижней частей подстроечного резистора. Если оставить соотношение как на схеме (9 кОм и 1 кОм) то коэффициент будет равен 10. В таком случае, к примеру, при 22 гр. С напряжение на выходе делителя будет равно 2,2 вольта.
Визуализацию измеренной температуры, светодиодного индикатора, осуществляет микросхема LM3914, которая как нельзя, кстати, подходит для данной роли. Она имеет в своем составе один управляющий вход и десять компараторов к выходам, которых подключаются светодиоды. На ножке 8 микросхемы LM3914 находится стабилизированное напряжение 1,25 В.
Верхний предел, при котором зажигается светодиод HL10, можно выставить при помощи переменного резистора R2, который играет роль делителя напряжения. Чтобы установить, к примеру, для HL10 уровень в 30 гр. С, необходимо на ножках 6, 7 выставить 3,0 вольта.
Нижний же порог, когда зажигается только HL1, устанавливается при помощи сопротивления R1, соединенного с ножкой 4. Необходимые величины нижнего и верхнего температурного уровня индикатора выставляются при помощи точного цифрового термометра.
Детали устройства регулятора температуры своими руками
В роли датчика температуры обычно выступает терморезистор – элемент, электрическое сопротивление которого меняется в зависимости от температуры. Используют и полупроводниковые элементы – транзисторы и диоды, на характеристики которых температура также оказывает влияние: при нагреве увеличивается ток коллектора (у транзисторов), при этом наблюдается смещение рабочей точки и транзистор перестает работать, не реагируя на входной сигнал.
Но у таких сенсоров есть существенный недостаток: их довольно сложно откалибровать, то есть «привязать» к определенным значениям температуры, из-за чего точность самодельного терморегулятора оставляет желать лучшего.
Между тем промышленность давно освоила выпуск недорогих термодатчиков, калибровка которых осуществляется в процессе изготовления.
К таковым относится прибор марки LM335 от компании National Semiconductor, которым мы и рекомендуем воспользоваться. Стоимость этого аналогового термодатчика составляет всего 1 доллар.
«Тройка» на первой позиции цифрового ряда в маркировке означает, что прибор ориентирован на применение в бытовой технике. Модификации LM235 и LM135 предназначены для использования, соответственно, в промышленности и в военной сфере.
Имея в своем составе 16 транзисторов, этот датчик работает как стабилитрон. При этом его напряжение стабилизации зависит от температуры.
Зависимость следующая: на каждый градус по абсолютной шкале (по Кельвину) приходится 0,01 В напряжения, то есть при нуле по Цельсию (273 по Кельвину) напряжение стабилизации на выходе составит 2,73 В. Производитель калибрует датчик по температуре в 25С (298К). Рабочий диапазон лежит в пределах от -40 до +100 градусов Цельсия.
Таким образом, собирая терморегулятор на базе LM335, пользователь избавляется от необходимости подбирать методом проб и ошибок эталонное напряжение, при котором прибор обеспечит требуемую температуру.
Его можно рассчитать, используя несложную формулу:
V = (273 + T) x 0.01,
Где Т – интересующая пользователя температура по шкале Цельсия.
Помимо термодатчика нам понадобится компаратор (подойдет марки LM311 от того же производителя), потенциометр для формирования эталонного напряжения (настройка требуемой температуры), выходное устройство для подключения нагрузки (реле), индикаторы и блок питания.
Принципиальная схема терморегулятора
LM35 имеет 3 контакта: VCC, Data и GND. Подключите VCC и GND к 12В и GND соответственно и сформируйте делитель напряжения с контактом данных и резистором 10 кОм. Сигнал с делителя подается на неинвертирующий вход (контакт 3) операционного усилителя (LM358).
Потенциометр 5 кОм подключен к инвертирующему входу (контакт 2) операционного усилителя. Контакты 8 и 4 подключены к источнику питания 12В и GND. Выход ОУ т. е. вывод 1 соединен с выводом 3 (1А), который является первым входом драйвера микросхемы драйвера двигателя.
Второй вход драйвера L293D (2A — контакт 7) подключен к GND. Контакты 1, 8 и 16 (Enable 1, VCC2 и VCC2) подключены к источнику питания 12 В, а контакты 4, 5, 12 и 13 подключены к GND. Двигатель (12 В вентилятор ПК) подключен между контактами 3 и 6 (1Y и 2Y).
Работа схемы
Работу схемы «Система контроля температуры» легко объяснить, сравнив его с системой управления с обратной связью.
Система управления с обратной связью состоит из входа, устройства управления, выхода и обратной связи. Входной сигнал обычно представляет собой датчик, который непрерывно контролирует тестовый параметр. Здесь вход — это датчик температуры LM35, а измеряемый нами параметр — это температура.
Данные с входа передаются управляющему устройству или системе. Это устройство управления активирует выход в соответствии с входными сигналами. В нашем проекте LM358 является контроллером и выступает в качестве компаратора.
Если температура превышает желаемую температуру, нам нужно активировать вентилятор. Итак, нам нужно настроить потенциометр таким образом, чтобы если температура повышается выше определенного значения, выход операционного усилителя должен перейти в высокое состояние.
Этот высокий выходной сигнал от операционного усилителя поступает на драйвер двигателя, который вместе с вентилятором образует выходную часть системы управления.
Поскольку другой вход привода драйвера двигателя подключен к GND, всякий раз, когда выход операционного усилителя становиться высоким вентилятор начинает вращаться.
Это охладит окружающую среду, и это явление действует как обратная связь в системе управления. Если температура снижается, LM35 обнаруживает ее и подает сигнал операционному усилителю, чтобы выключить вентилятор.
Блок питания 0…30 В / 3A
Набор для сборки регулируемого блока питания…
Подробнее
Характеристики датчика lm35, описание
— питание: 2,7-5,5 Вольт;
— потребляемый ток: 50 mkА;
— диапазон температур: 10°C — 125°C
— погрешность: 2 градуса.
Вместо lm35 можно использовать любой другой датчик температуры, например, TMP35, LM35, TMP37, LM335. Выглядит датчик как транзистор и поэтому его легко спутать, поэтому всегда внимательно читайте маркировку на радиоэлементах. Часто на основе данного датчика производители делают модули температуры для Ардуино (смотри фото выше). Если у вас только сам датчик lm35, то он имеет три вывода.
LM35 схема включения, как работает (datasheet)
Если посмотреть на температурный сенсор lm35 со стороны контактов и срезом вверх (как на рисунке), то слева будет положительный контакт для питания 2,7-5,5 Вольт, контакт по центру — это выход, а справа — отрицательный контакт питания (GND).
Детали
На месте реле К1 можно применить любое электромагнитное реле с обмоткой на 12V и контактами на 220V и ток, достаточный для работы с конкретным нагревателем. Можно использовать значительно более мощное реле, так как транзистор VT1 допускает ток через канал до 0,2А, а это значит, что можно использовать любые реле на 12V с сопротивлением обмотки не ниже 60 От.
Транзистор 2N7000 можно заменить на КТ501. Микросхему CD4001 можно заменить на К561ЛЕ5 или другой аналог «4001». Вместо микросхемы LM358 можно применить почти любые два операционных усилителя, как в составе одной микросхемы, так и отдельные.
Стабилитрон VD1 должен быть на напряжение в пределах от 4V до 6V, мощностью не ниже 0.3W. Диоды 1 N4004 можно заменить любыми кремниевыми диодами, например, 1N4002, 1N4007, 1N4148, КД522, КД521 и тому подобными.
Для обеспечения хорошей точности удержания установки температуры, переменные резисторы R2 и R3 желательно чтобы были многооборотными. Если нужно управлять охладителем, например, вентилятором, нужно R5 отключить от выхода D1.3 и подключить к выходу D1.2.
Краснов Е. РК-06-21.