I kirish haroratni kuzatish va nazorat qilish ko'plab sanoat jarayonlarida juda muhimdir. Haroratni aniq nazorat qilish deyarli barcha kimyoviy jarayonlarda muhim ahamiyatga EGA

I. KIRISH
Haroratni kuzatish va nazorat qilish ko'plab sanoat jarayonlarida juda muhimdir. Haroratni aniq nazorat qilish deyarli barcha kimyoviy jarayonlarda muhim ahamiyatga ega. Ba'zi ilovalarda 5-10ºC atrofida aniqlik qabul qilinishi mumkin. ±1ºC dan yuqori aniqlikni talab qiladigan ba'zi sanoat ilovalari ham mavjud.
Harorat harorat sensorlari yordamida o'lchanadi. Ushbu sensorlar juda ko'p turli xil shakllarda keladi va haroratni o'lchash uchun bir qator texnikalar ishlab chiqilgan. Datchiklarning yangi shakllari mavjud bo'lib, ular harorati sezilishi kerak bo'lgan muhit bilan aloqa qilishni talab qilmaydi. Datchiklarning aksariyati hali ham harorati o'lchanadigan qattiq, suyuqlik yoki gazga tegishni talab qiladi. Hozirgi vaqtda to'rtta texnologiya qo'llaniladi: termojuftlar [1] (TC), termistorlar [2,3], qarshilik harorat detektorlari [4,5] (RTD) va integral elektron (IC) sensorlari [6].

Ko'pgina harorat sensorlari haroratga mutanosib bo'lgan analog chiqish kuchlanishini ishlab chiqaradi. Ba'zi sensorlarda (masalan, termojuftlar) bu kuchlanish mikrovolt oralig'ida va bu kuchlanishni va shuning uchun haroratni to'g'ri o'lchash uchun maxsus usullar qo'llaniladi. Analog sensorlar analog-raqamli (A/D) konvertorlarni talab qiladi, shunda chiqish kuchlanishi raqamli kompyuterga ulanish uchun mos bo'lgan raqamli shaklga aylantirilishi mumkin.

Ba'zi harorat sensorlari (masalan, ba'zi IC sensorlar) raqamli chiqishlarni ishlab chiqaradi va bu sensorlar to'g'ridan-to'g'ri mikroprotsessorlarga yoki mikrokontrolörlarga A / D konvertorlariga ehtiyoj sezmasdan ulanishi mumkin.
Mikrokontrollerlar ko'plab tijorat va sanoat ilovalarida keng qo'llaniladi. Ular an'anaviy tarzda maqsadli mikrokontrollerning montaj tilidan foydalangan holda dasturlashtirilgan. Hozirda eng mashhur mikrokontrollerlar uchun yuqori darajadagi dasturlar mavjud va bu dasturni ishlab chiqish va texnik xizmat ko'rsatishni ancha osonlashtiradi.
Ushbu maqola analog harorat sensori va ketma-ket A / D konvertor sxemasi yordamida haroratni o'lchash haqida. Raqamli displey bilan arzon narxlardagi PIC mikrokontrolleri ishlatiladi. Mikrokontroller yuqori darajadagi dasturlash tili yordamida dasturlashtirilgan. Maqolada an'anaviy assembler tili o'rniga yuqori darajadagi tildan foydalanishning afzalliklari muhokama qilinadi.

II. Uskuna

Arzon narxlardagi mikrokontrollerdan foydalanishga qaror qilindi va PIC 16F84 [7] tipidagi 8 bitli mikrokontroller tanlandi. Ushbu mikrokontroller quyidagi xususiyatlarga ega:
• 1K flesh-dastur xotirasi
• 36 bayt operativ xotira
• 64 bayt o'chiriladigan EEPROM
• To'rtta uzilish manbalari
• 13 ta kirish/chiqish manbalari
• Qo'riqchi taymer
• Quvvatni tejash rejimi
PIC 16F84 flesh-dastur xotirasini o'z ichiga oladi, uni mos dasturchi qurilmasi yordamida osongina dasturlash mumkin. Xotirani UV nuri bilan o'chirishning hojati yo'q. Bu ishlab chiqish va sinovni oson va nisbatan tez vazifaga aylantiradi.

Haroratni o'lchash sxemasining blok diagrammasi 1-rasmda ko'rsatilgan. To'liq sxema diagrammasi 2-rasmda batafsil ko'rsatilgan. Harorat LM35DZ [6] tipidagi analog sensor yordamida seziladi. LM35DZ oddiy, ammo aniq 3-pinli harorat sensori IC. Qurilmaning 1-pin quvvat manbaiga ulangan (+5V), pin 3 erga ulangan. Pin 2 chiqishdir va bu chiqish atrof-muhit haroratiga to'g'ridan-to'g'ri proportsional bo'lgan kuchlanishni ta'minlaydi. Qurilma 2ºC dan 100ºC gacha bo'lgan haroratni o'lchashi mumkin (ba'zi turlari kengroq diapazonni o'lchashi mumkin) va chiqish kuchlanishining haroratga nisbati 10 mV/ºC. Masalan, 20ºC da chiqish kuchlanishi 200 mV ni tashkil qiladi. Harorat sensori IC chiqishi ADC0831 [6] tipidagi ketma-ket A/D konvertoriga ulangan. Parallel o'rniga ketma-ket konvertordan foydalanishning sababi pin foydalanishni minimallashtirish edi. ADC0831 asosan 8 pinli qurilma bo'lib, mikrokontrollerga 2 pin orqali ulanadi: CLK va DO. CLK soat pinidir va ma'lumotlar DO pinidan chiqariladi

Shakl 1. Tizimning blok diagrammasi

CLK pin pulsatsiyalanganda. CS chip-tanlangan kirish hisoblanadi va konvertatsiyani boshlash uchun bu pin LOW bo'lishi kerak. Vref A/D konvertor mos yozuvlar pinidir va u +5V quvvat manbaiga ulangan bo'lishi kerak. Vin - analog kirish signali ulangan joy.

A/D konvertorining chiqishi mikrokontrollerning B portining (RB6) 6-bitiga ulangan. Mikrokontroller 4 MGts chastotali kristalldan boshqariladi. u haroratni raqamli shaklda qabul qiladi, bu ma'lumotlarni qayta ishlaydi va keyin haroratni 3 ta TIL311 tipidagi alfanumerik displeylarda ko'rsatadi. Barcha displeylarning ma'lumotlar kirishlari mikrokontrollerning RB0-RB3 port pinlariga ulangan. Har bir displey raqamining LATCH kirishlari mikrokontrollerning RA0-RA2 pinlaridan mustaqil ravishda boshqariladi.

III. DASTURIY TA'MINOT
Haroratni o'lchash tizimining ishlashi juda oddiy. Analog harorat harorat sensori tomonidan seziladi. Keyin bu harorat A/D konvertori orqali raqamli formatga aylanadi. Mikrokontroller ushbu ma'lumotlarni oladi va haroratni 3 ta raqamli displeyda ko'rsatadi. Yuqoridagi jarayon har soniyada takrorlanadi.
Dasturni ishlab chiqish uchun PIC Basic Pro [8] tilidan foydalaniladi. Bu Micro Engineering Labs, Inc tomonidan ishlab chiqilgan juda kuchli PIC mikrokontrolleri yuqori darajadagi dasturlash tilidir. [8] Bu til standart BASIC tiliga oʻxshaydi, lekin u mikrokontroller asosidagi ilovalarni ishlab chiqish uchun ideal vosita boʻlgan ilgʻor xususiyatlarga ega. . Yuqori darajadagi kod shaxsiy kompyuterda (ShK) standart dastur muharriri yordamida yoziladi. Keyin kod kompyuterda kompilyatsiya qilinadi va maqsadli PIC mikrokontrolleriga yuklab olinadi. PIC 16F84 mikrokontrolleri o'rnatilgan flesh-dastur xotirasiga ega va arzon dasturlash qurilmasi yordamida dasturlashtirilgan.
Haroratni o'lchash tizimining dasturiy algoritmi quyida psevdokod sifatida tasvirlangan:
BOSHLANISHI
O'zgaruvchilarni ishga tushirish; abadulabad qiling; A/D konvertatsiyasini boshlang; Konvertatsiya tugashini kuting; Haroratni ko'rsatish 1 soniyaga kechiktirish
Shakl 1. Tizimning blok diagrammasi

Dasturning to'liq ro'yxati 3-rasmda keltirilgan. Displey mandallari latch_msd, latch_middle va l;atch_lsd mos ravishda A portining 0, 1 va 2 pinlariga tayinlangan. ADC0831 pinlari CLK, DO va CS keyin B portiga tayinlanadi. Birinchi, ikkinchi va uchinchi o'zgaruvchilar displeyning MSD, o'rta va LSD raqamlarini saqlaydi. Asosiy dastur yorliqli tsikl bilan boshlanadi. Bu erda A/D konvertatsiyasi CS kiritishni kamaytirish orqali boshlanadi. Keyin SHIFTIN buyrug'i soat pulslarini yuborish va keyin ketma-ket ma'lumotlarni o'qish uchun ishlatiladi. A/D konvertatsiyasi tugallangandan so'ng, dastur raqamli displeylarda haroratni ko'rsatish uchun DISPLAY_TEMPERATURE pastki dasturini chaqiradi. Ikkinchi kechikishdan so'ng, dastur jarayonni takrorlash uchun yorliqli tsiklga qaytadi.

"Dastur analog haroratni o'qiydi, uni raqamli shaklga o'tkazadi va keyin har soniyada "raqamli displeylarda" ko'rsatadi.

'
"MODEDEFS.BAS" ni qo'shing
'Displey qulflarini aniqlang
latch_msd var PortA.0 'MS digit latch latch_middle var PortA.1 'Middle latch latch_lsd var PortA.2 'LSD digit latch'
'ADC0831 ulanishlarini aniqlang
CLK va PORTB.7 'Port RB7
PORTB.6 'Port RB6
CS va PORTB.5 'Port RB5'
'Displey registrlarini aniqlang
birinchi var bayt 'MSD raqami
ikkinchi var bayt 'O'rta raqam
uchinchi var bayt "LSD raqami"
'Boshqa o'zgaruvchilarni aniqlang
new_data var byte 'A/D data temp var byte
sekund 1000 ‘sekundlik kechikish’
'ASOSIY DASTUR TO'G'RISINI BOSHLASH'
TRISA = 0
TRISB = %01000000
halqa:
CS = 0
'Konversiyani boshlang
SHIFTIN DO,CLK,MSBPOST,[yangi_ma'lumotlar\9]
CS = 1
'Konvertatsiyani to'xtating
GOSUB DISPLAY_TEMPERATURE
'Ma'lumotlarni PAUSE soniyada ko'rsatish
'Ikkinchi GOTO tsiklini kechiktiring
Orqaga qayting va takrorlang
' Ushbu kichik dastur 3 ta TIL311 ‘ tipidagi alfanumerik displeyda ma'lumotlarni ko'rsatadi.
‘ DISPLAY_TEMPERATURE:
new_data = 2 * birinchi yangi_ma'lumotlar = new_data / 100

temp = new_data // 100 soniya = temp / 10 uchinchi = temp // 10 PORTB = birinchi latch_msd = 0

latch_msd = 1 PORTB = ikkinchi latch_middle = 0
latch_middle = 1 PORTB = uchinchi latch_lsd = 0
latch_lsd = 1
QAYTISH END

Shakl 3. Haroratni o'lchash tizimining yuqori darajadagi dastur ro'yxati