Thermomètre digital-Cum-Controller

 thermomètre numérique autonome régule la température d'un dispositif selon l'exigence. Il affiche également la température sur quatre afficheurs 7 segments de l'ordre de -55 ° C à +125 ° C. Au cœur du circuit est le microcontrôleur AT89S8252, qui contrôle toutes les fonctions. IC DS1821 est utilisé comme capteur de température.

IC DS1821

Dallas Semiconductor IC DS1821 est un degré de précision du capteur de température dans un emballage 3-broche comme un transistor de protocole de communication unifilaire. Il peut fonctionner comme un thermostat autonome avec programmables par l'utilisateur des points de déclenchement (points de consigne) ou un capteur de température 8-bit avec une interface mono-fil numérique. Les drain ouvert DQ fonctions des broches de sortie pour que le fonctionnement du thermostat et que les données d'entrée / sortie (I / O) des broches pour un seul câble de communication. L'interface mono-fil permet à l'utilisateur d'accéder voyage dans la mémoire non-volatile thermostat (EEPROM) points registres (TH et TL), l'état de configuration / registre et le registre de la température. 
     
Lorsqu'il est configuré comme thermostat autonome, les conversions de température commence immédiatement lorsque l'alimentation est activée sur. Dans ce mode, la broche DQ devient active lorsque la température de l' IC DS1821 dépasse la limite déjà programmée dans le registre TH, et reste active jusqu'à ce que la température descend en dessous de la limite programmée dans le registre TL. 
     
Le DS1821 utilise Dallas exclusif mono-fil protocole de bus qui implémente la communication par bus avec un signal de commande. 

fonctionnalité Sonde de température

La fonctionnalité de base de circuit intégré DS1821 est sa propriété directe-numérique de détection de température, qui fournit 8-bit (1 ° C) incrément centigrades lectures de température sur toute la plage de - 55 ° C à +125 ° C.    
     
Ce circuit mesure de température en comptant le nombre de d'horloge de cycles générés par un oscillateur avec un faible coefficient de température pendant une période de temps de grille déterminée par un haut coefficient de température d'oscillateur. 
     
La faible coefficient de température compteur est initialisé avec une base de comptage qui correspond à -55 ° C. Si le compteur atteint '0 'avant la période de grille est terminée, la température du registre, qui est préréglé à -55 ° C, est incrémenté d'une mesure, et le compteur est à nouveau préréglage avec une valeur de départ déterminée par la pente interne accumulateur circuit du DS1821. La valeur de présélection du compteur est unique pour chaque température d'incrémentation et compense le comportement non linéaire des oscillateurs sur la température. 

A cette époque, le compteur est cadencé à nouveau jusqu'à ce qu'il atteigne '0 '. Si la période n'est pas au-dessus de la porte lorsque le compteur atteint '0 ", la température du registre est incrémenté à nouveau. Ce processus de préréglage du compteur, le compte à rebours à '0 ', et incrémenter le registre de température est répété jusqu'à ce que le compteur prend moins de temps pour parvenir à '0 'à la durée de la période de grille de la haute température, coefficient d'oscillateur. Lorsque cette itératif processus est terminé, la valeur dans le registre de température indique la température centigrade de l'appareil. 
Modes de fonctionnement

Le DS1821 exploitation dispose de deux modes: le mode mono-fil et en mode thermostat. La mise sous tension "on" mode de fonctionnement est déterminé par l'programmable par l'utilisateur  dans le bit d'état / enregistrer la configuration: si = 0 dans le dispositif fonctionne seul fil mode, et si = 1 le dispositif fonctionne dans le thermostat mode. Le bit est stocké dans la mémoire non volatile (EEPROM), afin qu'elle conserve sa valeur lorsque le dispositif est mis hors tension. 
     
monofilaire mode. La DS1821 est fournie par le fabricant en toile unique mode ( = 0). Dans ce mode, la broche DQ de la DS1821 est conçu comme un fil unique port pour la communication avec une unité de commande (microcontrôleur) selon les protocoles décrits dans l'unique fil de bus de système section de la feuille de données. Ces communications peuvent inclure la lecture et l'écriture des hauts et des bas point de déclenchement du thermostat registres (TH et TL) et le registre de configuration, et la lecture de la température, contre- pente et registres d'accumulateurs. Également dans ce mode, le microcontrôleur peut lancer et arrêter des mesures de température comme décrit dans la température de fonctionnement de mesure de la section de la fiche technique. 

Les TH et TL registres et bits (certains THF, TLF, , POL et 1SHOT) dans l'état de configuration /  registre sont stockées dans la mémoire non volatile EEPROM mémoire, de sorte que ces va conserver les données lorsque l'appareil est mis hors tension. Ce permet aux registres pour être pré-programmée lorsque le DS1821 doit être utilisé en mode autonome thermostat. 

L'écriture dans ces registres non volatils peut prendre jusqu'à 10 ms. Pour éviter que des données corruption, aucune action d'écriture non volatile à la mémoire doit être initié pendant une écriture dans la mémoire non volatile est en cours. État d'écriture non volatile peut être contrôlé par lecture du bit NVB dans l'état / registre de configuration: Si NVB = 1, une écriture dans la mémoire EEPROM est en cours. NVB Si = 0, la mémoire non-volatile est en mode veille.
Description du circuit

Fig. La figure 1 représente le circuit de commande de température en utilisant le capteur de température Dallas DS1821. Microcontrôleur AT89S8252 est interfacé avec capteur de température DS1821, trois afficheurs 7 segments et relais RL1. Le port P1 de IC1 est utilisé pour délivrer les données sur le secteur d'affichage. Broches du port P1.0 à travers P1.3 et P1.4 broches du port à travers P1.7 sont connectés à IC3 et IC2, respectivement. CI CD4511 (IC3 et IC2) recevoir les données BCD et fournir le code compatible pour afficheurs 7 segments DIS2 et DIS3. 
     
broches P3.4 et P3.5 Port sont utilisés pour «b», «c» et «g segments 'de DIS4 par des tampons, N1, N2 et N3, respectivement. Segments «b» et «c» deviennent actifs lorsque la température dépasse 99 ° C. Segment «g» devient active lorsque la température descend en dessous de 0 ° C. Cela indique signe '-' pour température négative. DIS1 est utilisé dans le sens inverse pour l'indication de direction ° C. Segments «un», «b», «g» et «dp» (virgule) sont mises en permanence élevée avec résistances R19 par R22 pour indiquer ° C. 

broches du port P3.1 P3.3 travers de IC1 sont connectés à S2, S3 et S4 interrupteurs pour 'up', 'down' et 'display' , respectivement. Ces broches sont tirée vers le haut par un 10-kilo-ohm résistance. Interrupteurs S1 à S3 sont utilisées pour la mise en / modifier la température. Lorsque la température réglée est dépassée, le relais est connecté au port broches 3,7 à travers un transistor est bloqué sur. Interrupteur S1 est utilisé en tant que remise à zéro de commutation. La mise sous tension "on" reset est réalisé par le condensateur C3 et la résistance R4. 
     
port broche P3.0 de IC1 reçoit les données de capteur de température DS1821. 17 broches (P3.7) de IC1 est reliée à la base du transistor T1 à travers un tampon N4. Le signal de Port Pin P3.7 lecteurs relais RL1. Diode D1 est utilisé comme une diode de roue libre et est utilisé pour LED2 -relais 'on' indication. L'appareil est connecté au moyen de contacts de RL1. Résistances R5 R22 et R26 par R28 travers limiter le courant à travers l' affichage à 7 segments. Un cristal de 12MHz est utilisé pour microcontrôleur horloge.