Đang tải... (xem toàn văn)
ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬTHÔNG TIN BÁO CÁO ĐỀ TÀI MÔN KỸ THUẬT CẢM BIẾN Tên đề tài QUẠT THÔNG MINH SỬ DỤNG CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ LM35 SVTH : PHÙNG NGỌC HỒNG MÃ SV: 18A12010137 LỚP: K21ADT2 GVHD: TH.S HOÀNG QUANG HUY Hà Nội, 42021. 1 1.1.Tổng quan về mạch điều khiển nhiệt độ. Nhiệt độ là một đại lượng vật lý gắn liền với cuộc sống của chúng ta. Nó tác động đến mọi người mọi mặt của cuộc sống. Và các lĩnh vực sản xuất cũng vậy,nhiệt độ ảnh hưởng trực tiếp tới quá trình vận hành, sản xuất. Trong lĩnh vực sản xuất công nghiệp nhiệt độ có tác động trực tiếp đến chất lượng sản phẩm đầu ra như trong quá trình gia công hàn vật liệu, nhiệt độ ảnh hưởng tới độ chính xác ,tính giãn nở nhiệt của vật liệu. Trong quá trình nung nóng,sấy như nung gạch men thì nhiệt độ ảnh hưởng tới chất lượng về độ cứng ,độ dẻo, màu sắc của sản phẩm đầu ra. Trong y học nhiệt độ ảnh hưởng tới các kết quả nghiên cứu chữa bệnh . Trong cuộc sống nhiệt độ ảnh hưởng tới chất lượng và bảo quản lương thực thực phẩm. Trong nông nghiệp của bạn nhiệt độ ảnh hưởng trực tiếp tới thành quả và năng suất nông nghiệp . 2 Với các yếu tố đó em xin thiết kế đề tài ổn định nhiệt độ với khoản nhiệt độ ổn định và điều khiển là 0 đến 60 độ C dùng cảm biến LM35 Ưu điểm cảm biến LM35: là một loại cảm biến nhiệt có giá thành tương đối rẻ và có nhiều trên thị trường , có khoảng đo phù hợp với yêu cầu của đề tài 1.1.1.Cảm biến nhiệt độ LM35 Hình 4:Cảm biến LM35 LM35 là một cái cảm biến nhiệt độ giá rẻ (tầm 26k) thường được tiêu dùng mang thể được sử dụng để đo nhiệt độ (theo ° C). Nó với thể đo nhiệt độ chính xác hơn so với một điện trở nhiệt (thermistor) cùng tầm giá. Cảm biến này tạo ra điện áp có đầu ra cao hơn các cặp nhiệt điện và có thể ko cần điện áp đầu ra được khuếch đại. LM35 có điện áp đầu ra tỷ lệ thuận có nhiệt độ Celsius. Hệ số tỷ lệ là .01V ° C. 3 LM35 có độ chuẩn xác hơn kém 0,4 ° C ở nhiệt độ phòng bình thường và hơn kém 0,8 ° C trong khoảng 0 ° C đến + 100 ° C. Một đặc tính quan trọng hơn của cảm biến này là rằng nó chỉ thu được 60 microamps từ nguồn cung ứng và có khả năng tự sưởi ấm thấp. Một số tính chất của cảm biến LM35: o Đầu ra của cảm biến nhiệt độ lm35 thay đổi diễn tả tuyến tính. o Điện áp o p của cảm biến IC này tỉ lệ với
ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ-THÔNG TIN BÁO CÁO ĐỀ TÀI MÔN KỸ THUẬT CẢM BIẾN Tên đề tài QUẠT THÔNG MINH SỬ DỤNG CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ LM35 SVTH : PHÙNG NGỌC HỒNG MÃ SV: 18A12010137 LỚP: K21A-DT2 GVHD: TH.S HOÀNG QUANG HUY Hà Nội, 4/2021 1.1.Tổng quan mạch điều khiển nhiệt độ Nhiệt độ đại lượng vật lý gắn liền với sống Nó tác động đến người mặt sống Và lĩnh vực sản xuất vậy,nhiệt độ ảnh hưởng trực tiếp tới trình vận hành, sản xuất Trong lĩnh vực sản xuất cơng nghiệp nhiệt độ có tác động trực tiếp đến chất lượng sản phẩm đầu q trình gia cơng hàn vật liệu, nhiệt độ ảnh hưởng tới độ xác ,tính giãn nở nhiệt vật liệu Trong q trình nung nóng,sấy nung gạch men nhiệt độ ảnh hưởng tới chất lượng độ cứng ,độ dẻo, màu sắc sản phẩm đầu Trong y học nhiệt độ ảnh hưởng tới kết nghiên cứu chữa bệnh Trong sống nhiệt độ ảnh hưởng tới chất lượng bảo quản lương thực thực phẩm Trong nông nghiệp bạn nhiệt độ ảnh hưởng trực tiếp tới thành suất nông nghiệp Với yếu tố em xin thiết kế đề tài ổn định nhiệt độ với khoản nhiệt độ ổn định điều khiển đến 60 độ C dùng cảm biến LM35 Ưu điểm cảm biến LM35: loại cảm biến nhiệt có giá thành tương đối rẻ có nhiều thị trường , có khoảng đo phù hợp với yêu cầu đề tài 1.1.1.Cảm biến nhiệt độ LM35 Hình 4:Cảm biến LM35 LM35 cảm biến nhiệt độ giá rẻ (tầm 26k) thường tiêu dùng mang thể sử dụng để đo nhiệt độ (theo ° C) Nó với thể đo nhiệt độ xác so với điện trở nhiệt (thermistor) tầm giá Cảm biến tạo điện áp có đầu cao cặp nhiệt điện ko cần điện áp đầu khuếch đại LM35 có điện áp đầu tỷ lệ thuận có nhiệt độ Celsius Hệ số tỷ lệ 01V / ° C LM35 có độ chuẩn xác 0,4 ° C nhiệt độ phịng bình thường 0,8 ° C khoảng ° C đến + 100 ° C Một đặc tính quan trọng cảm biến thu 60 microamps từ nguồn cung ứng có khả tự sưởi ấm thấp Một số tính chất cảm biến LM35: o Đầu cảm biến nhiệt độ lm35 thay đổi diễn tả tuyến tính o Điện áp o / p cảm biến IC tỉ lệ với nhiệt độ Celsius o Điện áp hoạt động từ -55˚ đến + 150˚C o Được vận hành tới 30 vôn Lược đồ mạch LM35 1.1.1.1 Nguyên lý hoạt động chung IC đo nhiệt độ: IC đo nhiệt độ mạch tích hợp nhận tín hiệu nhiệt đo chuyển thành tín hiệu điện dạng dịng điện hay điện áp Dựa vào đặc tính nhạy bán dẫn với nhiệt độ tạo điện áp dòng điện, tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối Đo tín hiệu điện ta biết giá trị nhiệt độ cần đo.Sự tác động nhiệt độ tạo điện tích tự lổ trống chất bán dẫn Bằng phá vỡ phân tử, bứt electron thành dạng tự di chuyển qua vùng cấu trúc mạng tinh thể tạo xuất lỗ trống Làm cho tỉ lệ điện tử tự lổ trống tăng lên theo qui luật hàm mũ với nhiệt độ 1.1.1.2 IC cảm biến nhiệt LM35: Hình 5: Hình dạng sơ đồ chân IC cảm biến nhiệt độ LM35 1.1.1.3 Các đặc điểm tính chất quan trọng LM35 − LM35 cảm biến tích hợp dùng để đo nhiệt độ với tín hiệu đầu tỉ lệ với nhiệt độ Celsius (bằng C ) − LM35 cho phép đo nhiệt độ xác nhiều so với nhiệt trở, cặp nhiệt điện v v − Là cảm biến định khơng phải đối tượng q trình Oxy hố … − LM35 tạo điện áp cao mà không cần khuếch đại − Hệ số thang chia độ 0,01V/1 0C (tức độ biến thiên theo nhiệt độ) Nó khơng u cầu kiểm tra bên ngồi hay xếp trì độ xác (250C) ±0,80 C ±0,40 C dãy nhiệt độ từ nhiệt độ phòng 00 C → 1000 C − Đặc tính quan trọng khác LM35DZ chịu đựng dòng tối thiểu 60μA từ nguồn cung cấp Đặc biệt ta nung cảm biến dẫn đến nhiệt độ tăng lên môi trường chân khơng 0,1 C − Đặc tính điện − Theo thông số nhà sản xuất LM35DZ, quan hệ nhiệt độ điện áp ngõ sau: Vout =0 , 01∗T C − Dòng điện đầu khoảng 10mA − Vậy ứng với tầm hoạt động từ 01280C, ta có biến thiên điện áp ngõ là: o Ở 0 C điện áp ngõ Vout =0 V o Ở 100 C điện áp ngõ Vout =1V o Ở 128 C điện áp ngõ Tùy theo cách mắc LM35 để ta đo giải nhiệt độ phù hợp Đối với hệ thống đo từ đến 150 Màn hình LCD 16x2 a Thơng số kỹ thuật + LCD 16x2 sử dụng để hiển thị trạng thái thông số + LCD 16x2 có 16 chân chân liệu (D0 D7) chân điều khiển (RS, RW, EN) + chân lại dùng để cấp nguồn đèn cho LCD 16x2 + Các chân điều khiển giúp ta dễ dàng cấu hình LCD chế độ lệnh chế độ liệu + Chúng giúp ta cấu hình chế độ đọc ghi + LCD 16x2 sử dụng chế độ bit bit tùy theo ứng dụng ta làm Hình 2.9: Sơ đồ chân LCD 16x2 Các mơ-đun LCD hiển thị ký tự thiết kế dựa điều khiển HD44780 Hitachi, loại LCD 16x2 ký tự gồm 14 chân, ý nghĩa chân sau : Bảng 2.4 : Ý nghĩa chân LCD Chân số Mức logic Ký hiệu I/O Chức Vss - - Nguồn cung cấp (GND) Vcc - - Nguồn cung cấp (+5V) Vee - I Điện áp vào để điều chỉnh độ tương phản RS 0/1 I Lựa chọn ghi = Thanh ghi lệnh = Thanh ghi liệu R/W 0/1 I = Ghi vào LCD module = Đọc từ LCD module E 1, 1->0 I Tín hiệu cho phép DB0 0/1 I/O Bus liệu, bit (LSB) DB1 0/1 I/O Bus liệu, bit DB2 0/1 I/O Bus liệu, bit 10 DB3 0/1 I/O Bus liệu, bit 11 DB4 0/1 I/O Bus liệu, bit 12 DB5 0/1 I/O Bus liệu, bit 13 DB6 0/1 I/O Bus liệu, bit 14 DB7 0/1 I/O Bus liệu, bit (MSB) Điều khiển hiển thị ký tự LCD thực chất gửi mã lệnh tới điều khiển HD44780 b Các ghi - Chíp HD44780 có ghi 8bit quan trọng: Thanh ghi lệnh IR (Instructor Register) ghi liệu DR (Data Register) - Thanh ghi IR: Mỗi lệnh nhà sản xuất LCD đánh địa rõ ràng Người dùng việc cung cấp địa lệnh cách nạp vào ghi IR Ví dụ: Lệnh “hiển thị hình trỏ” có mã lệnh 00001110 - Thanh ghi DR: Thanh ghi DR dùng để chứa liệu bit để ghi vào vùng RAM DDRAM CGRAM (ở chế độ ghi) dùng để chứa liệu từ vùng RAM gửi cho MPU (ở chế độ đọc) - Cờ báo bận BF: (Busy Flag) Khi thực thi hoạt động bên trong, LCD bỏ qua giao tiếp với bên ngồi bật cờ BF (thơng qua chân DB7 có thiết lập RS=0, R/W=1) lên biết “bận” - Bộ đếm địa AC: (Address Counter) Khi địa lệnh nạp vào ghi IR, thông tin nối trực tiếp cho vùng RAM (việc chọn lựa vùng RAM tương tác bao hàm mã lệnh) Sau ghi vào (đọc từ) RAM, đếm AC tự động tăng lên (giảm đi) đơn vị Bộ nhớ LCD - Vùng RAM hiển thị DDRAM: (Display Data RAM) - Vùng CGROM: Character Generator ROM - Vùng CGRAM: (Character Generator RAM) ... biến LM35: loại cảm biến nhiệt có giá thành tương đối rẻ có nhiều thị trường , có khoảng đo phù hợp với yêu cầu đề tài 1.1.1 .Cảm biến nhiệt độ LM35 Hình 4 :Cảm biến LM35 LM35 cảm biến nhiệt độ giá... với nhiệt độ 1.1.1.2 IC cảm biến nhiệt LM35: Hình 5: Hình dạng sơ đồ chân IC cảm biến nhiệt độ LM35 1.1.1.3 Các đặc điểm tính chất quan trọng LM35 − LM35 cảm biến tích hợp dùng để đo nhiệt độ. .. bạn nhiệt độ ảnh hưởng trực tiếp tới thành suất nông nghiệp Với yếu tố em xin thiết kế đề tài ổn định nhiệt độ với khoản nhiệt độ ổn định điều khiển đến 60 độ C dùng cảm biến LM35 Ưu điểm cảm biến