Sistem de Control a Temperaturii într-o Incintă cu Microcontroller Pic16f877

TEMA proiectului:

Să se construiască un sistem de încălzire a unei incinte cu ajutorul unui termostat comandat prin intermediul unui microprocesor. Puterea sursei de încălzire este de 2000W, care va menţine temperatura constantă între 300 şi 400 Celsius, iar pentru răcire se foloseşte un ventilator care funcţionează într-un ciclu periodic, 15s pornit şi 5s oprit.

Acest lucru se va realiza cu microprocesorul PIC 16F877a, întrucât acesta prezintă ca avantaje faptul că are încorporat două comparatoare, are intrări atât analogice cât şi digitale, iar fiecare pin poate fi partajat între două sau trei funcţii

Ca dezavantaj putem aminti faptul că nu are un oscilator intern, dar putem cupla un osciloscop extern

Vom folosi un senzor de temperatură de tip LM 35, ce este preferat întrucât este un senzor de precizie cu circuit integrat de temperatură, a căror tensiune de ieşire este proporţională cu grade Celsius, astfel, utilizatorii nu sunt obligaţi să scadă o mare tensiune constantă de ieşire, ca la senzorii de temperatură calibraţi după grade Kelvin

Ca sursă de încălzire se va folosi o aerotermă cu o putere de 2000W ce fi controlată printr-un releu

I. CAPITOLUL I

Prezentare microcontroler PIC16F877A

- este un microcontroler puternic (200 de execuţii instrucţiune nanosecunde), dar şi uşor de program (doar 35 de cuvânt instrucţiuni unică)

- este un microcontroler cu memorie FLASH CMOS pe 8-biţi ;

- memoria EEPROM - 256 bytes

- 2 comparatoare,

- 8 canale de 10-bit analog-to-digital (A / D), Convertor

- Consum redus, tehnologie de mare viteza

- Are un set redus de instrucţiuni, 35 la număr, ceea ce îl face uşor de programat

- Ciclul unei instrucţiuni este de 200 ns.

- Frecventa maxima a procesorului este de 20MHz.

- Memorie FLASH pe 8-biţi (cuvinte de 14 biti). Pentru că memoria ce este făcută în tehnologia FLASH poate fi programată şi ştearsă mai mult decât odată, aceasta face microcontrolerul potrivit pentru dezvoltarea de componentă.

- Memorie RAM de date de 368 bytes. memorie de date folosită de un program în timpul executării sale.

- Memorie EEPROM de 256 bytes. memorie de date ce trebuie să fie salvate când nu mai este alimentare. Este în mod uzual folosită pentru memorarea de date importante ce nu trebuie pierdute dacă sursa de alimentare se întrerupe dintr-o dată. De exemplu, o astfel de dată este o temperatură prestabilită în regulatoarele de temperatură. Dacă în timpul întreruperii alimentării această dată se pierde, va trebui să facem ajustarea încă o dată la revenirea alimentării. Astfel componenta noastră pierde în privinţa auto-menţinerii.

- Temperatura de funcţionare între -40 şi 125 grade Celsius

- Tensiuni de operare 2 la 5.5 Volţi

Periferice incluse

- Numarator TMR0 de 8 biti, prescaler de 8 biti

- Numarator TMR1 de 16 biti

- Numarator TMR2 de 8 biti, registru de perioada de 8 biti, prescaler, postscaler

- 2 module captura/comparator/PWM cu rezoluţie de 16/16/10 biti

- USART (Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter) cu detectare adresa de 9 biti

- PSP (Parallel Slave Port) de 8 biti cu semnale de control RD, WR, CS (doar la capsulele de 40/44 pini)

Facilitaţi analogice

- CAN pe 12 biţi si maxim 8 canale

- 2 Comparatoare analogice cu tensiune VREF programabila, ieşirile acestora sunt accesibile

II. CAPITOLUL II

Prezentare : Sursele de alimentare

Alimentarea sistemului se face dintr-un transformator cu două înfăşurări secundare, una cu tensiunea de ieşire de 15V cu priză mediană, 3 punţi redresoare şi circuite integrate stabilizatoare. De altfel schema se calculează pe baza obţinerii a trei tensiuni de alimentare după cum urmează:

1 – o tensiune simetrică de alimentare de +/-15V folosită pentru alimentarea A.O. (amplificator operaţional) BA741 montată în schema neinversor. Această tensiune este obţinută dintr-o înfăşurare dublă a transformatorului, ce este apoi redresată de o punte redresoare 1PM1. Condensatoarele C1,C2 şi C3 atenuează componenta alternativă a tensiunii continue obţinute după redresare (filtrare). Condensatorul C2 mai are rol şi de direcţionare către masă a semnalelor parazite.

Pentru stabilizare folosim două circuite integrate specializate, respectiv 78L15, pentru stabilizarea componentei pozitive şi 79L15 pentru stabilizarea componentei negative a tensiunii redresate.

2 – o tensiune de 12V folosită pentru alimentarea circuitului de detecţie a temperaturii, obţinută dintr-o altă înfăşurare a transformatorului. Această tensiune este redresată de o punte redresoare 1PM05, filtrată de trei condensatoare cu rol de filtrare

Această tensiune o vom folosi şi la alimentarea bobinei releului care comandă rezistenţa de 2000W.