plik


ÿþMiernik i regulator temperatury Model M-10 do Dydaktycznego Systemu Mikroprocesorowego DSM-51 Instrukcja u\ytkowania Copyright © 2007 by MicroMade All rights reserved Wszelkie prawa zastrze\one MicroMade GaBka i Dro|d| sp. j. 64-920 PIAA, ul. Wieniawskiego 16 Tel./fax: (67) 213.24.14 E-mail: mm@micromade.pl Internet: www.micromade.pl Wszystkie nazwy i znaki towarowe u\yte w niniejszej publikacji s wBasno[ci od- powiednich firm. M-10 Miernik i regulator temperatury 1. Przeznaczenie modelu Model M-10 jest przystawk do Dydaktycznego Systemu Mikroprocesorowego DSM-51 demonstrujc wykorzystanie systemów mikroprocesorowych do pomiarów i regulacji temperatury. Model jest wyposa\ony w dwa rezystancyjne czujniki temperatury. Jeden z czuj- ników przeznaczony jest do mierzenia temperatury. Mo\e on by podgrzany z ze- wntrz, np. strumieniem ciepBego powietrza lub przez dotknicie rk. Drugi czujnik jest zmontowany razem z tranzystorem speBniajcym rol miniaturowej grzaBki. Jest to model regulatora temperatury. Umo\liwia on testowanie oprogramowania realizu- jcego ró\ne algorytmy regulacji temperatury. Elementy stosowane w przystawce nie s kalibrowane. W zwizku z tym bezwzgld- na precyzja pomiarów wykonywanych przez przystawk nie jest du\a. Przeznaczeniem modelu M-10 jest, przede wszystkim, przedstawienie metody po- miaru rezystancji czujników temperatury polegajcej na porównaniu czasów Badowa- nia kondensatora przez mierzony rezystor i przez rezystor wzorcowy. Metoda ta zapewnia wystarczajc dokBadno[ pomiaru bez stosowania przetwornika A/C. Wiele dostpnych obecnie procesorów posiada trójstanowe wyj[cia o odpowiednich parametrach oraz wej[cia z przerzutnikiem Schmitta nadajce si do bezpo[redniego podBczenia mierzonych rezystorów. W pliku DSM-51\Modele\M10\m10.txt s zebrane propozycje zadaD do wykonania z wykorzystaniem modelu M-10. 2. Budowa i zasada dziaBania KTY81 KTY81 Schemat blokowy modelu M-10 © 08/2007 MicroMade System DSM-51 1 M-10 Miernik i regulator temperatury Model sterowany jest za po[rednictwem zBcza wej[/wyj[ cyfrowych systemu DSM-51. Sterowanie modelu odbywa si poprzez port A pracujcy jako wyj[cie w trybie 0 oraz port C, którego starsza cz[ pracuje jako wyj[cie, natomiast mBodsza jako wej[cie. PodBczenie wyj[cia z bramki Schmitta na lini PC0 pozwala na prze- rwaniowe (IPB) zakoDczenie wykonywanego pomiaru. Linia PC5 powinna by na staBe ustawiona na 0 w celu zablokowania przerwania z wej[cia PC3 (IPA). W modelu zastosowano dwa czujniki KTY81-210. S to rezystancyjne czujniki tem- peratury. Ich rezystancja w temperaturze 25°C wynosi 2 k&! (± 1%). Zale\no[ rezy- stancji czujnika od temperatury wyra\a si wzorem: 2 R = R * ( 1 + ± * "T + ² * "T ) = f (T ) [&!] T 25 A A A ± = 7.88 * 10-3 [K-1] ² = 1.937 * 10-5 [K-2] Przy niezbyt du\ym zakresie mierzonych temperatur mo\na przyj, \e rezystancja ta wzrasta o okoBo 0.79 % przy wzro[cie temperatury o 1°C. Z tych danych wynika, \e nie kalibrowany czujnik dopuszcza bBd warto[ci jego rezystancji odpowiadajcy od- chyBce o okoBo 1.5°C. System mierzy warto[ rezystancji czujników poprzez porównanie czasów Badowania kondensatora przez czujnik i przez rezystor wzorcowy (2k&! 1%). Mo\liwe odchyBki warto[ci rezystora wzorcowego s zródBem kolejnego bBdu rzdu 1.5°C. Po zmierzeniu rezystancji czujnika, temperatur wylicza si na podstawie jego charakte- rystyki. Przed rozpoczciem procesu Badowania kondensator C1 jest rozBadowywany przez zwarcie go kluczem K3 do masy. Po rozBadowaniu kondensatora klucz K3 jest otwierany i wBczany jest jeden z kluczy K0, K1 lub K2 rozpoczynajc Badowanie kondensatora C1 przez rezystor wzorcowy 2 k&! 1% lub jeden z czujników tempera- tury. Gdy napicie na kondensatorze osignie próg przeBczania wzmacniacza z wej- [ciem Schmitta, stan na jego wyj[ciu zmieni si z 0 na 1. Ta zmiana stanu odczytana z wej[cia PC0 zBcza wej[/wyj[ cyfrowych jest sygnaBem zakoDczenia pomiaru czasu. Przed rozpoczciem kolejnego procesu Badowania kondensatora jest on ponownie rozBadowywany przez klucz K3. Mo\na wykaza, \e mimo i\ proces Badowania kondensatora przez rezystor przebiega wykBadniczo, to czas Badowania tego samego kondensatora, z tego samego zródBa na- picia, a\ do osignicia tej samej progowej warto[ci napicia jest wprost proporcjo- nalny do rezystancji rezystora, przez który nastpuje Badowanie. Opierajc si na tej zale\no[ci mo\na wyliczy warto[ mierzonego rezystora na podstawie pomierzo- nych czasów Badowania i znajomo[ci warto[ci rezystora wzorcowego. Je[li mierzona temperatura waha si w niewielkim zakresie, to mo\na przyj, \e za- le\no[ rezystancji czujnika od temperatury jest liniowa. Je[li pomiar dotyczy szer- szego zakresu temperatury, to przy przeliczaniu zmierzonej rezystancji czujnika na temperatur nale\y uwzgldni nieliniowo[ jego charakterystyki. 2 Model DSM-51 © 08/2007 MicroMade M-10 Miernik i regulator temperatury Jako klucze, wykorzystano w przystawce ukBad 74HC125 zawierajcy cztery nieza- le\nie sterowane bufory trójstanowe. Gdy klucz ma by otwarty, to odpowiedni bufor ustawiany jest w stan wysokiej impedancji. Gdy klucz ma by zwarty, to na wyj[cie bufora podawany jest odpowiedni stan (0 dla K3, 1 dla K0, K1 i K2). Rol miniaturowej grzaBki speBnia tranzystor T1 (BC337). W stanie wBczenia, na- picie na tranzystorze wynosi ok. 4.3 V, a prd jest stabilizowany elementami R5 i T2 na poziomie ok. 70 mA. W tym stanie moc wydzielana w tranzystorze wynosi ok. 300 mW. 3. Oprogramowanie PrzykBadowy program (grzalka.asm) demonstrujcy sposób wykorzystania modelu M-10 znajduje si w katalogu DSM-51\Modele\M10 na dyskietce systemu DSM-51. Program mierzy trzy rezystory: rezystor wzorcowy R1 = 2 k&! 1%, rezystancyjny czujnik temperatury R2 - KTY81-210, rezystancyjny czujnik temperatury R3 - KTY81-210 z mo\liwo[ci podgrzewa- nia. Po wykonaniu pomiarów program oblicza stosunek rezystancji czujników tempera- tury do rezystancji rezystora wzorcowego R1. Obliczone warto[ci s wy[wietlane na wy[wietlaczu LCD. Pomiary s wykonywane co 1 sekund. Przed wykonaniem pomiarów program sprawdza stan klawiszy [Enter] i [Esc] w kla- wiaturze matrycowej. Naci[nicie klawisza [Enter] wBcza grzaBk (tranzystor) ogrzewajc czujnik R3, natomiast klawisz [Esc] j wyBcza. Poniewa\ klawisze s sprawdzane co 1s wic naci[nity klawisz nale\y przez chwil przytrzyma, aby za- dziaBaB. ZaBczenie grzaBki jest sygnalizowane [wieceniem diody TEST. © 08/2007 MicroMade System DSM-51 3 1 2 3 4 5 D D VCC R7 PC0 220 C4 100n GND R1 R6 2 3 S1 1k_1% 1k_1% R8 PA7 26 25 PA6 PA0 U1A AHC125 PA5 24 23 PA4 10k PA3 22 21 PA2 R2 5 6 PA1 20 19 PA0 U1B R9 KTY81 PC7 18 17 PC6 PA1 AHC125 PC5 16 15 PC4 10k PC3 14 13 PC2 R3 12 11 PC1 12 11 PC0 C U1D C KTY81 PB7 10 9 PB6 AHC125 R10 PA2 PB5 8 7 PB4 10k U2B U2A PB3 6 5 PB2 9 8 3 4 1 2 PB1 4 3 PB0 GND U1C 2 1 AHC14 AHC14 AHC125 R11 PA3 C1 D100/26GK 10k 4u7/16 GND VCC C2 GND 100u/16 PC3 GND PC5 VCC VCC C3 100n GND U2F U2E R12 R4 PC4 13 12 11 10 T1 5 6 BC337 10k 1k AHC14 AHC14 U2C B D1 B AHC14 BAV99 R5 10 U2D 9 8 GND AHC14 GND GND TytuB: TytuB: DSM-51 Miernik i regulator temperatury A DSM-51 Miernik i regulator temperatury A Symbol: Nr rys.: REV. Symbol: Nr rys.: REV. D D Model M10 DM10 Model M10 DM10 Data: Plik: Arkusz: Data: Plik: Arkusz: 9-May-2007 D:\MM\MM_PROT\DSM\M10\DM10_D.SCH 1 z 1 9-May-2007 D:\MM\MM_PROT\DSM\M10\DM10_D.SCH 1 z 1 1 2 3 45 14 7 G 10 13 4 1 V 14 7 V G

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
sruba M10
DSM51 M11
DSM51 M02
M10 Orcs
m10
DSM51 M03
m10
DSM51 M09
DSM51 M08
DSM51 M05
m10 ekologia cwiczenie 13

więcej podobnych podstron