Radioelektronik Audio-HiFi-Video 9/2002

Termostat ma zakres

od _20

o

C do +120

o

C.

Temperatura jest

mierzona w zakresie

od _30

o

C do +140

o

C

za pomoc¹ precyzyjnego

przetwornika SMT160-30

gwarantuj¹cego

rozdzielczoϾ pomiaru

0,1

o

C.

Z

akres temperatury termostatu

mo¿na ustawiaæ w granicach od

_20

o

C do +120

o

C, natomiast

szerokoœæ pêtli histerezy mo¿e

mieœciæ siê od

±

0,1

o

C do

±

10

o

C. Ca³oœæ

wspó³pracuje z dowolnym komputerem IBM

lub kompatybilnym wyposa¿onym w ³¹cze

transmisji równoleg³ej LPT1, i mo¿e stero-

waæ niewielkim obci¹¿eniem w³¹czanym

i wy³¹czanym w zale¿noœci od wartoœci

zmierzonej temperatury. Do obs³ugi urz¹dze-

nia s³u¿y niezwykle prosty program pracu-

j¹cy w DOS, napisany w Pascalu.

Zasadnicz¹ czêœci¹ termostatu jest hybry-

dowy przetwornik temperatury typu

SMT160-30. Uk³ad ten jest produkowany

przez firmê Smartec w obudowach typu

TO-18, TO-92, TO-220 i SO8L, i by³ ju¿ opi-

sywany na ³amach ReAV w nr 1/1998.*)

Czujnik ten jest fabrycznie kalibrowany,

dziêki czemu odpada koniecznoœæ k³opotli-

wego w warunkach amatorskich skalowania

i kalibrowania ca³ej konstrukcji po jej wyko-

naniu. Dziêki temu istnieje mo¿liwoœæ wyko-

nania uk³adu pomiarowego temperatury

i termostatu o du¿ej dok³adnoœci, niemo¿li-

wej do uzyskania w innych rozwi¹zaniach.

Opis uk³adu

Schemat termostatu jest przedstawiony na

rys. 1. Czujnik temperatury US1 jest zasilany

ze stabilizatora US2 napiêciem +5 V. Wyj-

œcie czujnika US1 jest do³¹czone do zestyku

11 portu LPT1. Sygna³ wyjœciowy z czujnika

podlega modulacji szerokoœci impulsu w za-

le¿noœci od temperatury czujnika. Czêstotli-

woœæ przebiegu wyjœciowego mo¿e zawieraæ

siê w granicach od 1 do 4 kHz i jest nieistot-

na, poniewa¿ nie zawiera ona ¿adnej informa-

cji o temperaturze. W³aœciwa informacja o tem-

peraturze jest zawarta we wspó³czynniku wy-

TERMOSTAT

KOMPUTEROWY

pe³nienia fali impulsów prostok¹tnych wytwa-

rzanych przez czujnik. Uzupe³nieniem uk³adu

pomiarowego temperatury jest prosty uk³ad

wykonawczy zbudowany z dwóch tranzysto-

rów T1 i T2 oraz przekaŸnika PK1 s³u¿¹cego

do w³¹czania obci¹¿enia. Uk³ad wykonaw-

czy jest sterowany przez zestyk 2 portu LPT1.

W³¹czenie uk³adu wykonawczego nastêpuje

wówczas, gdy temperatura zmierzona spa-

dnie poni¿ej ustawionej w programie wartoœci

zadanej przez obs³uguj¹cego urz¹dzenie.

Natomiast wy³¹czenie uk³adu wykonawcze-

go nast¹pi po przekroczeniu ustawionej tem-

peratury. Oczywiœcie mechanizm ten dzia³a

w po³¹czeniu z odpowiedni¹ pêtl¹ histerezy,

któr¹ mo¿na ustawiæ dowolnie w granicach od

±

0,1

o

C do

±

10

o

C. Ca³oœæ jest zasilana ze

Ÿród³a napiêcia sta³ego +12 V, które nie mu-

si byæ stabilizowane.

Opis programu

Program obs³ugi urz¹dzenia pracuje w DOS

wersji nie ni¿ej ni¿ 3.3. Program nie dzia³a

w systemach Windows Me, NT, 2000, XP.

Jest uruchamiany bez ¿adnych parame-

trów w linii komend. Po uruchomieniu

w pierwszej kolejnoœci nastêpuje spraw-

dzenie w BIOS

,

ie komputera, czy w syste-

mie istnieje ³¹cze LPT1. Po sprawdzeniu

program wyœwietla tabelkê, do której nale-

¿y wpisaæ zadane wartoœci temperatury ter-

mostatu i szerokoœci pêtli histerezy. W przy-

padku niepomyœlnego wyniku testu obe-

r

Z PRAKTYKI

16

cnoœci ³¹cza LPT1 zostanie wyœwietlony

komunikat: ”Nie wykryto ³¹cza transmisji

równoleg³ej!”, i program koñczy swe dzia³a-

nie. Warto w tym miejscu wspomnieæ, ¿e

program ten ma mo¿liwoœæ wykorzystywa-

nia wy³¹cznie ³¹cza LPT1, nawet jeœli w sy-

stemie istniej¹ jeszcze inne ³¹cza równole-

g³e np. LPT1 lub LPT3. Jeœli nasz program

zainicjuje siê prawid³owo, to nale¿y w wy-

œwietlonej tabelce podaæ w pierwszej kolej-

noœci temperaturê jaka ma byæ utrzymywa-

na przez termostat, np. w przebiegaj¹cym

procesie technologicznym. Nastêpnie poda-

jemy szerokoœæ pêtli histerezy. Po wprowa-

dzeniu danych program jest natychmiast

gotów do pracy. Praca programu i urz¹dze-

nia jest sygnalizowana przez ci¹g³e wy-

œwietlanie aktualnie zmierzonej temperatu-

ry. Aktualizacja wskazania jest dokonywana

w czasie rzeczywistym zapewniaj¹c pe³en

komfort obs³ugi i szybk¹ reakcjê termosta-

tu na wahania temperatury.

Je¿eli w trakcie pracy programu zajdzie ko-

niecznoϾ zmiany temperatury termostatu

i szerokoœci pêtli histerezy lub tylko jednej

z tych wartoœci, to mo¿na tego dokonaæ na-

ciskaj¹c odpowiedni klawisz: N _ nowe usta-

wienia temperatury i pêtli histerezy, T _ no-

we ustawienia temperatury, H _ nowe usta-

wienia pêtli histerezy. W trakcie wprowa-

dzania nowych ustawieñ odczyt temperatu-

ry jest wstrzymany, a stan uk³adu wyko-

nawczego pozostaje bez zmian do chwili

wprowadzenia nowych wartoœci. W przy-

Rys. 1. Schemat termostatu

*) Czytelnicy zainteresowani materia³ami Ÿród³owymi

w formacie pdf pochodz¹cymi od producenta uk³adów

mog¹ odwiedziæ witrynê autora http://bc107.republika.pl

gdzie znajd¹ notê katalogow¹ tego uk³adu.

mo¿e byæ doœæ

znaczna, nawet kilka

metrów, poniewa¿

uk³ad jest niewra¿liwy

na d³ugoœæ przewo-

dów ³¹cz¹cych. Uzy-

skamy w ten sposób

sondê temperaturo-

w¹, któr¹ mo¿na bê-

dzie umieœciæ w do-

wolnym miejscu.

Po wykonaniu tych

czynnoœci spraw-

dzamy dok³adnie

wykonany monta¿,

a nastêpnie do³¹cza-

my zasilanie, np.

z transformatora

dzwonkowego +12V

z najprostszym uk³a-

dem prostowniczym

lub z trzech baterii

p³askich 3R12 po³¹-

czonych szeregowo.

Teraz nale¿y spraw-

dziæ napiêcie wyj-

œciowe ze stabiliza-

tora US2, a w dal-

szej kolejnoœci obe-

cnoœæ impulsów pro-

stok¹tnych na wyj-

œciu czujnika tempe-

ratury US1. Spraw-

dzenia uk³adu wyko-

nawczego dokonu-

jemy zwieraj¹c

na chwilê przewo-

dem wyjœcie stabili-

zatora US2 z koñ-

cówk¹ 2 gniazda Canon DB25.

Doprowadzenie napiêcia +5 V powinno w³¹-

czyæ przekaŸnik PK1. Je¿eli wszystkie próby

wypadn¹ pomyœlnie, to mo¿na teraz do³¹-

czyæ uk³ad do komputera za pomoc¹ odpo-

wiedniego kabla o d³ugoœci nie wiêkszej

ni¿ 2 m.

Program obs³ugi termostatu mo¿emy po-

braæ z redakcyjnej strony internetowej

http://www.radioelektronik.pl lub z witryny

autora http://bc107.republika.pl. Program

ten ma status Freeware i mo¿e byæ rozpo-

wszechniany bez ¿adnych ograniczeñ.

Uwaga!

Autor publikacji ani redakcja nie ponosi od-

powiedzialnoœci za sposób wykorzystania

przedstawionej konstrukcji, a szczególnie za

wykorzystanie jej do kontroli procesów tech-

nologicznych stanowi¹cych zagro¿enie zdro-

wia i ¿ycia ludzkiego, b¹dŸ maj¹cych na

celu syntezê zwi¹zków stanowi¹cych takie

zagro¿enie.

n

n

Mariusz Janikowski

Bc107

@

poczta.onet.pl

padku kiedy wprowadzimy b³êdne warto-

œci temperatury lub pêtli histerezy, np. spo-

za zakresu, to dzia³anie programu bêdzie

przerwane. Zakoñczenie dzia³ania progra-

mu nastêpuje po naciœniêciu dowolnego

klawisza _ uk³ad wykonawczy w momencie

wyjœcia z programu jest wy³¹czany.

Monta¿ i uruchomienie

P³ytkê drukowan¹ przedstawiono na rys. 2,

a rozmieszczenie elementów na rys. 3. Na

uwagê zas³uguje monta¿ przetwornika tempe-

ratury US1. W egzemplarzu prototypowym

zastosowano uk³ad w obudowie TO-220 usta-

wiony na p³ytce w taki sposób, aby wk³adka ra-

diatorowa znalaz³a siê u góry po wlutowaniu

i pochyleniu uk³adu w stronê otworu monta¿o-

wego. Na tak ustawiony czujnik temperatury

nak³adamy z góry pokryty czerni¹ radiator do

obudów TO-220 pokryty warstw¹ silikonu

i skrêcamy ca³oœæ œrub¹ M3.

Mo¿emy te¿ zamontowaæ czujnik za pomo-

c¹ przewodu trój¿y³owego _ jego d³ugoœæ

Radioelektronik Audio-HiFi-Video 9/2002

Rys. 2. Widok p³ytki drukowanej

Rys. 3. Rozmieszczenie elementów