Principalele subiecte prezentate
1. GPS portabil cu afisor LCD
Aplicatiile GPS-ului sunt nenumarate si au implicatii in domenii extrem de diverse, de la telecomunicatii si IT, pana la agricultura sau turism.
Se va descrie o aplicatie simpla realizata cu modulul GPS TRIMBLE Lassen SQ, probabil si mic ca dimensiuni dar si mai accesibil ca pret.
Montajul descris (figura 1 din articol) este compus dintr-un receptor GPS TRIMBLE Lassen SQ, un microcontroler PIC16F628 si un afisaj LCD cu 2×16 caractere alfanumerice.
Informatiile oferite de GPS sunt, printre altele: ora si data – sincronizate UTC, latitudine, longitudine, viteza, altitudine, directie de deplasare.
Aceste date sunt preluate de uC, prelucrate si apoi afisate pe afisorul LCD in mai multe pagini selectabile cu ajutorul switch-ului SW1.
2. Elemente de management termic al produselor electronice (II)
Se prezinta dezvoltarea unui echipament de monitorizare a termperaturii in procesele tehnologice cu uC PIC16F877.
Deoarece echipamentul de monitorizare utilizeaza masurarea multi-punct pe baza de termocupluri, in acest articol se va face o tratare succinta a principiului de functionare a termocuplurilor.
Asfel, functionarea acestor traductoare se bazeaza pe teoria gradientului termic.
Dupa cum este prezentat schematic in figura 4 (din articol), atunci cand unul din capetele unui conductor este incalzit, se genereaza o tensiune electrica, in functie de gradientul termic si de metalul din care este realizat respectivul conductor.
Termocuplurile sunt realizate din doua conductoare din metale/aliaje diferite care sunt sudate la un capat (figura 5 din articol).
Tensiunea ce apare la celalalt capat al termocuplului este functie de temperatura jonctiunii (sudurii) si de tipul metalelor / aliajelor din care sunt realizate conductoarele.
Toate perechile de metale disimilare prezinta acesta proprietate, numita tensiune „Seebeck”, dupa numele celui care a descoprit fenomenul, Thomas Seebeck.
3. Traductoare de temperatura (III) – Traductoare semiconductoare
Prezentarea traductoarelor de temperatura semiconductoare digitale, DS56 si LM75 si aplicatii practice cu acestea.
Ideea de a avea circurte de masurare a temperaturii si de prelucrare a semnalului pe acelasi „chip” este mai veche.
Implemetarile anterioare se limitau la senzori de tip jonctiune p-n si circuite analogice de prelucrare care livrau la iesire fie un curent dependent de temperatura, fie o tensiune. Tendinta actuala este de a avea la iesire informatia disponibila numeric.
DS56 – Dual Temperature Comparator
DS56, denumit de producator comparator dublu de temperatura inglobeaza un senzor de temperatura, o referinta de tensiune si doua comparatoare.
Acest circuit poate fi utilizat atat pentru masurarea temperaturii, cat si drept termostat sau indicator de temperatura limita, in doua puncte.
Circuitul are o iesire unde semnalul de tensiune este dependent de temperatura capsulei, iesire care poate fi utilizata independent de comparatoarele de temperatura.
Se poate astfel masura temperatura, cu un circuit extern si avea, de exemplu, doua praguri: unul de atentionare asupra depasirii unei temperaturi si de pornire a unui ventilator pentru racire si alt prag, de oprire, in cazul in care temperatura creste peste cea de-a doua limita.
Precizia circuitului este aceptabila: +/- 2C pentru temperaturi intre 0…+85C si cel mult +/- 3C pentru temperaturi intre -40…0C si +85…+125C.
Un alt circuit integrat este LM75 (sau DS75 de la Dallas). Daca DS56 este mai apropiat de conceptul de prelucrare analogica a semnalului dependent de temperatura, DS75 este cu adevarat un traductor numeric de temperatura.
LM75 – 2-Wire Serial Temperatur eSensor and Monitor
Schema bloc (figura 5 din articol) confirma cele spuse. LM75 dispune de o interfata seriala (date si ceas) compatibila I2C si este adresabil (are trei terminale de la care se pot configura adresele) permitand conectarea pe o magistrala comuna a cel mult opt circuite.
Circuitul cuprinde un convertor A/N de 9 biti (LM75) sau 12 biti (DS75) si de comparator caruia i se poate programa (pe linia seriala) pragul de actionare si histerezisul.
Iesirea, tot open-drain, este configurabila (activ jos sau activ sus). lesirea poate absorbi un curent tipic de 2…3mA, dar se recomanda utilizarea unui curent mai mic pentru a nu afecta precizia.
4. Termometru si termostat de precizie cu LM135
Prin precizia deosebita a citirii temperaturii (0.1C) si a termostatarii cu histerezis reglabil, incepand de la 0.1C, acest aparat se recomanda in aplicatiile de laborator.
Senzorul de temperatura utilizat este LM135. Acesta ofera la bornele sale (A si K) o tensiune U0 = 2.73V + 10mV/grad, pentru un curent de alimentare de 1 mA.
In practica, s-a constatat o excelenta liniaritate si o mica variatie a tensiunii de 2.73V de la un exemplar la altul. Tensiunea cu care este alimentat senzorul provine de la sursa de tensiune de referinta, termostabilizata, realizata cu integratul IC 2, de tip LM723.
Gama de lucru fiind 0…100C, se va obtine o tensiune maxima de 2.73V + 100grade x 10mV = 2.73V + 1.000V.
5. Tester pentru transformatoare
Se prezinta un intrument digital cu afisare cantitativa pe un bar-graph cu LED-uri, cu care se pot identifica spirele in scurtcircuit (sau intrerupte) de la un transformator. Deosebit de util pentru testarea transformatoarelor de linii in TV.
6. Releu de avertizare pentru automobile
Releul de avertizare auto (electronic) prezentat in articol, inlocuieste vechiul releu electromagnetic destinat semnalizarii incarcarii anormale a bateriei autoturismului – ce are ca element de avertizare becul din bord marcat cu +/- BAT, BATERY, sau cu simbolul unei baterii de acumulatoare.
Se precizeaza faptul ca un astfel de releu nu indica (prin stingerea becului) o incarcare optima a bateriei, ci semnalizeaza (prin aprinderea becului), numai situatiile critice de neincarcare sau incarcare insuficienta si de incarcare excesiva a bateriei, valoarea exacta a tensiunii de incarcare fiind monitorizata cu ajutorul altor aparate de bord (spre exemplu cu ac indicator ca in cazul Daciei 1300).
Schema prezentata in articol are ca element de baza circuitul integrat LM339 care cuprinde 4 comparatoare de tensiune de precizie, doua cate doua fiind montate intr-o configurafie de comparator cu fereastra cu histerezis.
Cu ajutorul acestora se va compara tensiunea de la bornele bateriei cu 4 niveluri de tensiune stabilite de utilizator si in functie de semnalele de iesire ale comparatoarelor se decide semnalizarea sau nesemnalizarea unei situatii critice.
7. Detector de trasee electrice pentru 220Vca
Banala aplicatie, care are la baza un numarator-divizor cu 10, respectiv circuitul integrat CD4017, faciliteaza detectarea traseelor electrice aflate in perete, ce alimenteaza diversi consumatori la 220V.
Este detectat practic firul aflat sub tensiune (conductorul de faza), pana la punctul de intrerupere (defect).
Este foarte util pentru determinarea unui defect in cablu, la teste (cu antena de cca. 9 cm) precizia punctului de defect (a conductorului de faza) fiind de ordinul cm.
La experimentele efectuate rezultate bune s-au obtinut la traseele incastrate in perete din gips-carton. Este mai putin sensibil la traseele incastrate in tencuiala de beton.
LED-ul emite 5 flash-uri pe secunda, frecventa retelei, 50Hz fiind divizata corespunzator, LED-ul fiind montat la prima iesire divizoare. Un push-buton alimenteaza montajul de la bateria conectata la terminalul bloc cu doua contacte.
Surse:
