Controlador de temperatura

La temperatura es la magnitud ambiental que se mide con más frecuencia y muchos sistemas biológicos, químicos, físicos, mecánicos y electrónicos se ven afectados por la temperatura. Algunos procesos sólo funcionan bien dentro de un estrecho rango de temperaturas. Por tanto, hay que tener un cuidado adecuado para controlar y proteger el sistema

Cuando se superan los límites de temperatura, los componentes y circuitos electrónicos pueden resultar dañados por la exposición a altas temperaturas. La detección de la temperatura ayuda a mejorar la estabilidad del circuito. Al detectar la temperatura en el interior del equipo, se pueden detectar niveles de temperatura elevados y tomar medidas para reducir la temperatura del sistema, o incluso apagarlo para evitar desastres.

Algunas de las aplicaciones de control de la temperatura son el Controlador de Temperatura Práctico y los Diagramas de Circuito de Alarma de Sobretemperatura Inalámbricos que se comentan a continuación.

Controlador de temperatura práctico

Este tipo de controladores se utiliza en aplicaciones industriales para controlar la temperatura de los aparatos. También muestra la temperatura en 1 pantalla LCD en el rango de -55°C a +125°C. En el corazón del circuito está el microcontrolador de la familia 8051 que controla todas sus funciones. Como sensor de temperatura se utiliza el CI DS1621.

El DS1621is proporciona las lecturas de 9 bits para mostrar la temperatura. Los ajustes de temperatura definidos por el usuario se almacenan en una memoria no volátil EEPROM a través del microcontrolador de la serie 8051. Los ajustes de temperatura máxima y mínima se introducen en el MC a través de un conjunto de interruptores que se almacenan en la EEPROM -24C02. Primero se utiliza el botón Set y luego el ajuste de la temperatura mediante el botón INC y luego el botón Enter. Lo mismo ocurre con el botón DEC. Se acciona un relé desde el MC a través de un controlador de transistor. El contacto del relé se utiliza para la carga, que se muestra como una lámpara en el circuito. Para la carga del calentador de alta potencia se puede utilizar un contactor, cuya bobina es accionada por los contactos del relé en lugar de la lámpara, como se muestra.

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La alimentación estándar de 12 voltios de corriente continua y 5 voltios a través de un regulador se realiza con un transformador reductor junto con un puente rectificador y un condensador de filtro.

Las características del IC DS1621 son

  • Las mediciones de temperatura no requieren componentes externos
  • Mide temperaturas de -55°C a +125°C en incrementos de 0,5°C. El equivalente en Fahrenheit es de -67 °F a 257 °F en incrementos de 0,9 °F
  • La temperatura se lee como un valor de 9 bits (transferencia de 2 bytes)
  • Amplio rango de alimentación (2,7V a 5,5V)
  • Convierte la temperatura en palabra digital en menos de 1 segundo
  • Los ajustes termostáticos son definibles por el usuario y no volátiles
  • Los datos se leen/escriben a través de una interfaz serie de 2 hilos (líneas de E/S de drenaje abierto)
  • Las aplicaciones incluyen controles termostáticos, sistemas industriales, productos de consumo, termómetros o cualquier sistema sensible al calor
  • encapsulado DIP o SO de 8 patillas (150mil y 208mil)

Alarma inalámbrica de sobretemperatura

El circuito utiliza un sensor de temperatura analógico LM35 debidamente interconectado con un comparador LM 324 cuya salida se alimenta a un CI codificador de 4 bits de entrada HT 12E .El límite se selecciona con la ayuda de un preajuste de 10K que se calibra alrededor de su rotación de 270 grados. El CI codificador lo convierte en datos paralelos en serie que se entregan a un módulo transmisor para su transmisión.

Diagrama del circuito de alarma de sobretemperatura inalámbrica

El módulo RF, como su nombre indica, funciona en radiofrecuencia. El rango de frecuencia correspondiente varía entre 30 kHz y 300 GHz. En este sistema de RF, los datos digitales se representan como variaciones en la amplitud de la onda portadora. Este tipo de modulación se conoce como Amplitude Shift Keying (ASK).

La transmisión a través de RF es mejor que la de IR (infrarrojos) por muchas razones. En primer lugar, las señales a través de RF pueden viajar a través de distancias mayores, lo que las hace adecuadas para aplicaciones de largo alcance. Además, mientras que el IR funciona principalmente en modo de línea de visión, las señales de RF pueden viajar incluso cuando hay una obstrucción entre el transmisor y el receptor. Además, la transmisión por RF es más potente y fiable que la transmisión por IR. La comunicación por RF utiliza una frecuencia específica, a diferencia de las señales IR, que se ven afectadas por otras fuentes emisoras de IR.

El par transmisor/receptor (Tx/Rx) funciona a una frecuencia de 434 MHz Un transmisor de RF recibe datos en serie y los transmite de forma inalámbrica por RF a través de su antena conectada en el pin4. La transmisión se produce a una velocidad de 1Kbps – 10Kbps.Los datos transmitidos son recibidos por un receptor de RF que funciona a la misma frecuencia que la del transmisor.

El extremo del receptor recibe estos datos en serie y los transmite a un decodificador IC HT12D para generar datos paralelos de 4 bits que se entregan a un inversor CD7404 para que accione un transistor Q1 para activar cualquier carga con fines de advertencia. Tanto el transmisor como el receptor se alimentan de baterías con diodos de protección inversa y también para obtener unos 5 voltios de la batería de 6 voltios utilizada.

El HT12D es un 212 iC (Circuito Integrado) decodificador de serie para aplicaciones de control remoto fabricado por Holtek. Se utiliza habitualmente para aplicaciones inalámbricas de radiofrecuencia (RF). Utilizando el codificador HT12E emparejado y el decodificador HT12D podemos transmitir 12 bits de datos paralelos en serie. El HT12D simplemente convierte los datos en serie a su entrada (puede recibirse a través del receptor de RF) en datos paralelos de 12 bits. Estos 12 bits de datos paralelos se dividen en 8 bits de dirección y 4 bits de datos. Utilizando 8 bits de dirección podemos proporcionar un código de seguridad de 8 bits para datos de 4 bits y puede utilizarse para dirigirse a varios receptores utilizando el mismo transmisor.

El HT12D es un CI LSI CMOS y es capaz de funcionar en un amplio rango de voltaje, desde 2,4 V hasta 12 V. Su consumo de energía es bajo y tiene una alta inmunidad al ruido. Los datos recibidos se comprueban 3 veces para mayor precisión. Tiene un oscilador incorporado, por lo que sólo hay que conectar una pequeña resistencia externa. El decodificador HT12D estará inicialmente en modo de espera, es decir, el oscilador está desactivado y un HIGH en el pin DIN activa el oscilador. Así, el oscilador estará activo cuando el decodificador reciba los datos transmitidos por un codificador. El dispositivo comienza a descodificar la dirección y los datos de entrada. El descodificador hace coincidir tres veces seguidas la dirección recibida con la dirección local dada al pin A0 – A7. Si todo coincide, se descodifican los bits de datos y se activan los pines de salida D8 – D11. Estos datos válidos se indican haciendo que el pin VT (Transmisión válida) esté en ALTO. Esto continuará hasta que el código de dirección sea incorrecto o no se reciba ninguna señal.

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