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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Termómetro de batería. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Reguladores de potencia, termómetros, estabilizadores de calor La temperatura del aire es uno de los parámetros ambientales importantes que afecta significativamente muchos procesos de la vida humana. Por tanto, su control constante genera una indudable comodidad. El termómetro propuesto está diseñado para uso en interiores y tiene una serie de ventajas:
El termómetro (Fig. 1) consta de cuatro bloques funcionales.
La temperatura se mide mediante un microchip MCP1 tipo DD9803 fabricado por Microchip. Contiene un sensor de temperatura y un dispositivo que convierte el valor de temperatura en un código digital con una resolución de 0,0625°C. Este código se almacena en los registros del microcircuito y el microcontrolador puede solicitarlo a través de la interfaz l2C. Las resistencias R1 y R2 sirven para implementar esta interfaz. El rango de funcionamiento del sensor de temperatura es de -40 a +125 C, lo que se superpone significativamente al rango de temperatura del LCD utilizado (de -10 a +50 °C). Por lo tanto, el rango de medición del termómetro está limitado por el rango de temperatura de la pantalla LCD. Cabe señalar que casi todas las pantallas LCD no funcionan a bajas temperaturas sin un calentamiento especial. Sin embargo, las temperaturas negativas son muy raras en las viviendas. La temperatura se mide aproximadamente una vez cada 8 s. El resto del tiempo, el sensor y el microcontrolador están en modo de suspensión (las lecturas continúan mostrándose), lo que reduce significativamente el consumo de energía. El código de temperatura digital se transmite al microcontrolador PIC2F16 tipo DD916 para su posterior procesamiento y visualización en la pantalla LCD HG1 (Varitronix modelo VI-201). La pantalla LCD tiene dos dígitos para indicación de temperatura y dos puntos decimales. El punto izquierdo no se utiliza y el derecho sirve para separar números enteros y décimas de grado en el rango de 0 a +9,9 ° C. Las temperaturas entre -9 y 0°C y entre +10 y +50°C solo se muestran como números enteros. El dígito izquierdo de la pantalla LCD también se utiliza para indicar el signo menos de temperaturas negativas. Como muestra la práctica, determinar la temperatura del aire con una precisión de fracciones enteras de grado es suficiente para la mayoría de aplicaciones. Esto permite el uso de pantallas LCD de gran tamaño ampliamente utilizadas para facilitar la lectura. El dispositivo funciona con una sola batería AA mediante un convertidor de voltaje fabricado en un chip DA1 del tipo MAX1724 de Maxim. El microcircuito MAX1724 está disponible en varias versiones para voltajes de salida fijos dentro de 2 ... 5 V. Usamos su versión de 5 V. Sin embargo, la duración de la batería se puede aumentar aún más utilizando la versión del microcircuito para un voltaje de salida de 3 V. operar bajo tal presión. Los condensadores de filtrado C2 y C3 son necesarios para el funcionamiento normal del convertidor, y el condensador C1 sirve para suprimir las ondulaciones de alta frecuencia del convertidor y evitar la autoexcitación del microcontrolador. Una característica distintiva del microcircuito convertidor es la ausencia de un diodo rectificador, característico de dichos circuitos. Esto logra una alta eficiencia del convertidor. El inductor L1 con una inductancia de 10 ... 22 μH puede ser de casi cualquier diseño, ya que la corriente consumida por el convertidor es muy pequeña. Usamos un estrangulador de tamaño pequeño SRU5016-100Y de Bourns. La placa de circuito impreso del termómetro fue desarrollada para el chip MAX1724 en el paquete QFN. Todos los demás elementos de la placa también están diseñados para SMD-MOH (superficie). Las resistencias R1 y R2 pueden estar en los paquetes 0806 o 1206. Condensadores electrolíticos de tantalio C2 y C3 - para una tensión de funcionamiento de 10 V, condensador C1 - cerámico, en el paquete 0806. Chips DA1 y DD1 - en paquetes SOT23-5 y S08, respectivamente . Como DD1, puede utilizar el sensor MCP9802. Viene en un paquete SOT5-23 de 5 pines un poco más pequeño. Este reemplazo implicará una ligera corrección de la PCB, sin embargo, no será necesario realizar cambios en el código del microcontrolador. El microcontrolador en sí se puede reemplazar con un PIC16F914. La placa de circuito impreso está diseñada para el chip PIC16F916 en el paquete QFN y está hecha de fibra de vidrio de una cara con dimensiones de 65x39 mm (Fig. 2). En el reverso de la placa, se instalan dos puentes de cables, como se muestra en la figura. diagrama de diseño. La forma de la placa de circuito impreso está diseñada para su instalación en una caja estándar "JAL-1" con unas dimensiones de 68x22x42 mm. En la caja hay dos postes para fijar la placa con dos tornillos. En la pared lateral de la caja, frente al sensor de temperatura, se perfora un orificio de 02 mm para mejorar la transferencia de calor.
El panel frontal está fabricado en plexiglás de 2 mm de espesor y se fija con cuatro tornillos a los correspondientes bastidores de la caja. En la parte inferior de la caja está pegado un soporte para una batería AA. La batería está conectada en la placa a los enchufes marcados con "+" y "-". Debido al bajo consumo de corriente, no se proporciona un interruptor de alimentación. Al ensamblar el termómetro, primero se debe instalar el microcontrolador en la placa. Se ensambla mediante soldadura de aire caliente. Después de la instalación, escriba en él el programa que se muestra en la tabla.
Para programar, puede utilizar cualquier programador conectado mediante un cable ICSP de 5 hilos. El cable está conectado temporalmente a las salidas del controlador a través de los enchufes LCD de la placa. La larga pista impresa conectada al pin 26 (MCLR) sirve para soldar fácilmente el cable correspondiente del cable ICSP. Después de la programación, esta vía ya no se utiliza y la toma de conexión de cables permanece cubierta por el panel LCD. Un termómetro correctamente ensamblado no necesita ser ajustado. Autores: S. Bezrukov, V. Artistov, Superior, EE. UU.
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