A Digital sirkuit pengontrol suhu adalah pengontrol suhu yang tepat dalam aplikasi medis, industri, dan rumah. Sistem ini lebih baik dari sistem analog / termostat, yang memiliki akurasi yang buruk. Misalnya, ini dapat digunakan untuk mengontrol suhu inkubator di mana menjaga suhu yang tepat sangat penting.
Sistem Kontrol Suhu Digital
Deskripsi Diagram Blok Pengontrol Suhu Digital
Sistem pengontrol suhu digital yang diusulkan ini memberikan informasi suhu pada layar dan, bila suhu melebihi titik setel, maka beban (yaitu Pemanas) akan MATI. Dalam proyek ini, lampu disediakan sebagai beban untuk tujuan demonstrasi. Diagram Blok Sistem Kontrol Suhu Digital diberikan di bawah ini.
Diagram Blok Pengontrol Suhu Digital
Sistem pengontrol suhu digital yang diusulkan menggunakan Mikrokontroler keluarga 8051, yang merupakan jantung dari aplikasi. Unit tampilan terdiri dari empat- layar tujuh segmen , Sensor temperatur dan dihubungkan ke Mikrokontroler.
Sensor suhu digital dihubungkan ke Mikrokontroler untuk merasakan kondisi suhu. Sistem ini juga menyediakan empat sakelar tombol tekan untuk menyesuaikan pengaturan suhu.
Kemudian Mikrokontroler terus menerus mengumpulkan informasi suhu melalui sensor suhu digital dan menampilkan melalui unit tampilan 7 segmen dan secara otomatis mematikan lampu, ketika suhu yang sesuai melebihi titik setel.
Persyaratan Hardware
- Transformer (230 - 12 v ac)
- Regulator tegangan (LM 7805)
- Rectifier
- Saring
- Mikrokontroler (at89s52 / at89c51)
- Sensor suhu DS1621
- Tekan tombol
- Tampilan 7 segmen
- BC547
- Resistor
- Kapasitor
- 1N4007
- Menyampaikan
Mikrokontroler (AT89S52)
Atmel AT89S52 adalah Mikrokontroler yang kuat berbasis 8051 yang memberikan solusi yang sangat fleksibel dan hemat biaya untuk banyak aplikasi kontrol tertanam.
AT89S52 menyediakan fitur standar berikut:
- Flash 8K byte
- 256 byte RAM
- 32 jalur I / O
- Timer pengawas
- Dua penunjuk data
- Tiga timer / penghitung 16-bit
- Arsitektur interupsi dua tingkat enam vektor
- Port serial dupleks penuh
- Osilator on-chip, dan sirkuit jam
Diagram pin diberikan di bawah ini.
8051 Mikrokontroler
Sensor Suhu- DS1621
Sensor adalah perangkat yang menerima dan merespons suatu sinyal atau stimulus. Sebuah sensor dapat mengubah sinyal yang diterima menjadi bentuk listrik saja.
Itu Sensor Suhu - DS 1621 menyediakan fitur standar berikut:
- Pengukuran tidak memerlukan komponen eksternal
- Mengukur suhu dari -55 ° C hingga + 125 ° C dengan peningkatan 0,5 ° C (67 ° F hingga 257 ° F dengan peningkatan 0,9 ° F)
- Suhu dibaca sebagai nilai 9-bit (transfer 2-byte)
- Rentang catu daya yang luas (2,7V hingga 5,5V)
- Mengubah suhu menjadi kata digital dalam waktu kurang dari 1 detik
- Pengaturan termostatik dapat ditentukan oleh pengguna dan Nonvolatile
- Data dibaca dari / ditulis melalui antarmuka serial 2 kabel (saluran I / O saluran terbuka)
- Aplikasi mencakup kontrol termostatis, sistem industri, produk konsumen, termometer, atau sistem sensitif termal apa pun
- Ini adalah paket DIP atau SO 8-pin
Deskripsi Pin
Deskripsi Pin DS1621
- SDA - Input / Output Data Serial 2-Kabel
- SCL - Jam Serial 2 Kabel
- GND - Tanah
- TOUT - Sinyal Output Termostat
- A0 - Input Alamat Chip
- A1 - Input Alamat Chip
- A2 - Input Alamat Chip
- VDD - Tegangan Catu Daya
Diagram fungsional DS1621 ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Diagram Blok Fungsional DS1621
DS1621 menyediakan pembacaan suhu 9-bit, yang menunjukkan suhu perangkat. Sinyal keluaran termostat (TOUT) aktif ketika suhu perangkat melebihi suhu yang ditentukan pengguna (TH).
Keluaran tetap aktif sampai suhu turun di bawah TL suhu yang ditentukan pengguna, memungkinkan adanya histeresis yang diperlukan. Pengaturan suhu yang ditentukan pengguna disimpan dalam memori nonvolatile sehingga komponen dapat diprogram sebelum dimasukkan ke dalam sistem.
Pengaturan suhu dan pembacaan suhu semuanya dikomunikasikan ke / dari DS1621 dari Mikrokontroler melalui antarmuka serial 2-kabel (I2C) sederhana .
Mengukur Suhu
DS1621 mengukur suhu menggunakan sensor suhu berbasis celah pita. Sebuah delta-sigma pengonversi analog ke digital (ADC) mengubah suhu terukur menjadi nilai digital yang dikalibrasi dalam ° C atau ° F.
Pembacaan suhu disediakan dalam 9-bit, dua pembacaan pelengkap dengan mengeluarkan perintah READ TEMPERATURE. Data ditransmisikan melalui antarmuka serial 2 kabel- MSB pertama ( Antarmuka Komunikasi Serial I2C ).
Tampilan Tujuh Segmen Dasar
Versi ini adalah versi anoda umum. Itu berarti bahwa kaki positif dari setiap LED terhubung ke titik yang sama yaitu pin 3, Vcc dalam hal ini. Setiap Light Emitting Diode memiliki kaki negatif yang terhubung ke salah satu pin perangkat.
Tampilan LED 7-Segmen
Untuk membuatnya bekerja, Anda perlu menghubungkan pin 3 hingga 5 volt. Kemudian untuk membuat setiap segmen menyala, hubungkan pin arde yang mengarah ke arde melalui resistor. Ini juga dapat digunakan melalui pin port Mikrokontroler dalam mode sinking untuk ex. PORT 0 dalam Mikrokontroler seri 8051.
Perangkat lunak
Kami menggunakan bahasa 'C' untuk menulis kode aplikasi dan dikompilasi menggunakan compiler visi mikro (IDE) KEIL. Setelah selesai penulisan software, kode tersebut akan diubah menjadi kode hexadecimal agar dapat menggerakkan Mikrokontroler. Kode hex yang dihasilkan dibakar ke dalam Mikrokontroler menggunakan programmer yang sesuai.
Diagram Skema Koneksi Pengontrol Suhu Digital
Catu daya 5v diperlukan untuk mengoperasikan sistem, terhubung ke 40 pin Mikrokontroler & GND terhubung ke 20pin-nya. Pin 1.0 hingga 1.3 dari port 1 terhubung ke tombol push. Pin 3,5 hingga 3,7 dari Mikrokontroler masing-masing terhubung ke 1, 2, 3 pin sensor suhu DS1621.
Diagram Skema Pengontrol Suhu Digital
Pin 0,0 hingga 0,6 port 0 Mikrokontroler dihubungkan ke tampilan 7 segmen. Pin 2.0 ke 2.3 pada port 2 Mikrokontroler dihubungkan ke transistor BC547 dari Port 2 Mikrokontroler dihubungkan ke transistor BC547. Pin 2.4 dihubungkan ke transistor BC547 lain yang menggerakkan relai.
Kerja
Proyek ini menggunakan sensor suhu digital DS1621 yang dihubungkan ke Mikrokontroler. Permukaan IC 8 pin ini mendeteksi suhu sekitar untuk mengirimkan data digital secara serial pada pin no 1 yang ditampilkan dari Mikrokontroler sebanyak 4 unit. Tampilan anoda umum 7-segmen semua paralel terhubung ke port '0'.
Empat sakelar tombol sedang dihubungkan ke Mikrokontroler dengan resistor pull-up untuk membantu memprogram suhu yang disetel sesuai keinginan. Output dari Mikrokontroler pada pin 25 menggerakkan transistor yang pada gilirannya menggerakkan relay yang menyalakan atau mematikan pemanas untuk menjaga suhu.
Proyek ini, bagaimanapun, menggunakan lampu sebagai pengganti pemanas untuk tujuan demonstrasi. Biasanya lampu akan ON untuk dimatikan setelah suhu yang disetel tercapai.
Aplikasi Pengontrol Suhu Digital
Berikut ini adalah beberapa contoh penerapan yang harus mendapat perhatian khusus.
- Penggunaan di luar ruangan yang melibatkan potensi kontaminasi bahan kimia atau gangguan listrik
- Sistem kendali energi nuklir, sistem pembakaran, sistem rel kereta api, sistem penerbangan
- Peralatan medis, mesin hiburan, kendaraan, peralatan keselamatan, dan instalasi tunduk pada industri terpisah atau peraturan pemerintah
- Sistem, mesin, dan peralatan yang dapat menimbulkan risiko bagi kehidupan atau properti
Jadi, ini semua tentang pengontrol suhu digital menggunakan mikrokontroler. Kami berharap Anda mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang konsep ini.
Selanjutnya setiap pertanyaan tentang konsep atau proyek berbasis mikrokontroler ini, silakan berikan tanggapan Anda dengan berkomentar di bagian komentar di bawah ini. Berikut pertanyaan buat anda, apa fungsi dari tampilan 7-segmen?
