Mikrokontrollerek és alkalmazásaik Beadandó feladat



Hasonló dokumentumok
Digitális hőmérő Modell DM-300

A/D és D/A konverterek vezérlése számítógéppel

D/A konverter statikus hibáinak mérése

Fizikai mérések Arduino-val

TxBlock-USB Érzékelőfejbe építhető hőmérséklet távadó

Az MSP430 mikrovezérlők digitális I/O programozása

MaxiCont. MOM690 Mikroohm mérő

2. rész PC alapú mérőrendszer esetén hogyan történhet az adatok kezelése? Írjon pár 2-2 jellemző is az egyes esetekhez.

PCS-1000I Szigetelt kimenetű nagy pontosságú áram sönt mérő

Milyen elvi mérési és számítási módszerrel lehet a Thevenin helyettesítő kép elemeit meghatározni?

MSP430 programozás Energia környezetben. Analóg jelek mérése

Kaméleon K860. IAS Automatika Kft

EGY DOBOZ BELSŐ HŐMÉRSÉKELTÉNEK BEÁLLÍTÁSA ÉS MEGARTÁSA

TxRail-USB Hőmérséklet távadó

A mérés. A mérés célja a mérendő mennyiség valódi értékének meghatározása. Ez a valóságban azt jelenti, hogy erre kell

1. Metrológiai alapfogalmak. 2. Egységrendszerek. 2.0 verzió

10.1. ANALÓG JELEK ILLESZTÉSE DIGITÁLIS ESZKÖZÖKHÖZ

Egy PIC-BASIC program fordítása, betöltése

Elektronikai műszerész Elektronikai műszerész

MPLC-06-MIO 1 analóg és 3 digitális bemeneti állapotot átjelző interfész. Műszaki leírás

A biztonsággal kapcsolatos információk. Model AX-C850. Használati útmutató

Áramkörszámítás. Nyílhurkú erősítés hatása

Multifunkciós digitális termosztát TER-6

Elektronikus fekete doboz vizsgálata

Hőelem kalibrátor. Model AX-C830. Használati útmutató

Villamos jelek mintavételezése, feldolgozása. LabVIEW 7.1

Mérés és adatgyűjtés

Analóg-digitál átalakítók (A/D konverterek)

Hőmérsékleti sugárzás

5. Laboratóriumi gyakorlat. A p-n ÁTMENET HŐMÉRSÉKLETFÜGGÉSE

I. C8051Fxxx mikrovezérlők hardverfelépítése, működése. II. C8051Fxxx mikrovezérlők programozása. III. Digitális perifériák

Programozási segédlet DS89C450 Fejlesztőpanelhez

1. ábra A PWM-áramkör mérőpanel kapcsolási rajza

Mintavételes szabályozás mikrovezérlő segítségével

Digitális hangszintmérő

LOGSYS LOGSYS SZTEREÓ CODEC MODUL FELHASZNÁLÓI ÚTMUTATÓ szeptember 16. Verzió

Villamos jelek mintavételezése, feldolgozása. LabVIEW előadás

Elektronika laboratóriumi mérőpanel elab panel NEM VÉGLEGES VÁLTOZAT! Óbudai Egyetem

8. Laboratóriumi gyakorlat INKREMENTÁLIS ADÓ

Logaritmikus erősítő tanulmányozása

2) Tervezzen Stibitz kód szerint működő, aszinkron decimális előre számlálót! A megvalósításához

RPS-1 ph/rx. Felhasználói leírás

Analóg-digitális átalakítás. Rencz Márta/ Ress S. Elektronikus Eszközök Tanszék

Vegyes témakörök. A KAT120B kijelző vezérlése Arduinoval

Mikrokontrollerek. mérési leírás

DL drainback napkollektor rendszer vezérlése

Zener dióda karakterisztikáinak hőmérsékletfüggése

Ideális műveleti erősítő

Brüel & Kjaer 2238 Mediátor zajszintmérő

10. Digitális tároló áramkörök

Ellenállásmérés Ohm törvénye alapján

Valódi mérések virtuális műszerekkel

Antenna-forgató interface Yaesu G-5400 és G-5600 forgatókhoz

Analóg áramkörök Műveleti erősítővel épített alapkapcsolások

Mérés és adatgyűjtés

Dinnyeválogató v2.0. Típus: Dinnyeválogató v2.0 Program: Dinnye2 Gyártási év: 2011 Sorozatszám:

A hőmérséklet kalibrálás gyakorlata

Áramgenerátorok alapeseteinek valamint FET ekkel és FET bemenetű műveleti erősítőkkel felépített egyfokozatú erősítők vizsgálata.

Kombinációs hálózatok és sorrendi hálózatok realizálása félvezető kapuáramkörökkel

T Bird 2. AVR fejlesztőpanel. Használati utasítás. Gyártja: BioDigit Kft. Forgalmazza: HEStore.hu webáruház. BioDigit Kft, Minden jog fenntartva

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

Programozható, LCD kijelzős padlófűtés-termosztát

A töltőfolyadék térfogatváltozása alapján, egy viszonyítási skála segítségével határozható meg a hőmérséklet.

0 Általános műszer- és eszközismertető

MSP430 programozás Energia környezetben. Kitekintés, további lehetőségek

Példaképpen állítsuk be az alábbi értékek eléréséhez szükséges alkatrészértékeket. =40 és =2

SZÁMÍTÓGÉPVEZÉRELT IRÁNYÍTÁSOK

Digitális multiméterek

Elektromos egyenáramú alapmérések

RhT Léghőmérséklet és légnedvesség távadó

Áramköri elemek mérése ipari módszerekkel

Laborgyakorlat Logikai áramkörök számítógéppel segített tervezése (CAD)

EB134 Komplex digitális áramkörök vizsgálata

A felmérési egység kódja:

Hármas tápegység Matrix MPS-3005L-3

A digitális analóg és az analóg digitális átalakító áramkör

Poolcontroller. Felhasználói leírás

Ipari Elektronika Project. Kft

DIÓDÁS ÉS TIRISZTOROS KAPCSOLÁSOK MÉRÉSE

Ismerkedés az MSP430 mikrovezérlőkkel

TORKEL 840 / 860 Akkumulátor terhelőegységek

Ohm törvénye. A mérés célkitűzései: Ohm törvényének igazolása mérésekkel.

Labor 2 Mikrovezérlők

RPS-1 ph/cl. Felhasználói leírás

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2013 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Yottacontrol I/O modulok beállítási segédlet

Gingl Zoltán, Szeged, :47 Elektronika - Műveleti erősítők

RPS-Basic uszodai vegyszeradagoló műszer

ÉRETTSÉGI VIZSGA május 17. TÁVKÖZLÉS ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ GYAKORLATI VIZSGA május 17. 8:00. Időtartam: 180 perc

Proporcionális hmérsékletszabályozás

A típusú tápegység felhasználható minden olyan esetben, ahol 0-30V egyenfeszültségre van szükség maximálisan 2,5 A terhelıáram mellett.

Mérés és adatgyűjtés

Kiegészítő tudnivalók a fizikai mérésekhez

MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH / nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

OMRON FOTOELEKTROMOS KAPCSOLÓK E3NT

3. Hőmérők elkészítése

07. mérés Erősítő kapcsolások vizsgálata.

M2037IAQ-CO - Adatlap

Laborgyakorlat Logikai áramkörök számítógéppel segített tervezése (CAD)

E1 laboratóriumi mérés Fizikai Tanszék

Átírás:

Mikrokontrollerek és alkalmazásaik Beadandó feladat Digitális hőmérősor Sándor Máté Csaba, SAMPAT.ELTE A tantárgy félév végi feladataként egy önálló projekt elkészítését kaptuk feladatul. Én egy olyan rendszert szerettem volna építeni, amely a számítógéppel kommunikálva több referenciapont hőmérsékletét is képes frekventáltan mérni. Az eszközt a Kármán áramlástani laboratórium számára tervezem. Az eszköz létjogosultságát az adja, hogy a laboratórium egyes kísérleteiben rétegzett közegek közötti termikus gradienst kell kimérni, és a laboratóriumi eszköz, mely a hőmérő fejet folyamatosan fel-le mozgatja a folyadékban, keverést hoz létre ami nagyban ronthatja a kísérletek pontosságát. Ennek kiküszöbölésére olyan hőmérőrendszert terveztem amellyel akár 16 db mérőfej értéke is kiolvasható kb. 0.5 C pontossággal, így ha ezeket a kísérlet megkezdése előtt a megfelelő magasságban rögzítjük az edény falán, a kísérlet során nem kell azt átpozicionálni. Az eszköz kapcsolási rajzát a dolgozat végére csatoltam. Az alapot egy PIC A típusú mikrokontroller képzi (az ábrán az órai laborban használt típus látható, sajnos nem találtam a tervező programban meg a valódit). A PIC 5V-os tápfeszültséggel működik, órajelét egy 4MHz-s rezonátor adja a kommunikációt a VDD-RB2-portsoron végzi a számítógép COM portján keresztül. A hőmérsékletmérés egy LM355-ös integrált hőmérőeszközzel valósítottam meg, amely a termisztoron kívül egy műszererősítőt is tartalmaz. A hőmérő fej negatív jelölésű lábát földelve, a pozitívat pedig egy nagy (100K) ellenállással sorosan kötve szobahőmérsékleten az ellenállás táppal szemközti oldalán 1.81

+/- 1 V feszültséget mérhetünk multiméterrel. Ez a pontatlanság az ellenállás címértékének pontatlanságából adódik, ez a fejek egyenkénti kalibrálásával kiküszöbölhető. Az LM335-40 C-tól 100 C-ig kisebb, mint 1 C hibával du dt =10mV /K lineáris hőmérsékletkövető feszültséget ad, az alacsony felvett áram miatt (0.4-5mA) pedig az önfűtésből adódó pontatlanság elhanyagolható. A mérőfejek kimeneti feszültségét egy CD4067BE típusú multiplexeren keresztül vezettem be a PIC RA0 portjára. A multiplexer 16 állású, azonban most csak 4 fejet kötöttem rá. A vezérlést a PIC C0-C3 portjain oldottam meg, amiből a kisebb 4-es összeállítás miatt csak az első kettőre volt szükség. A multiplexer címzésekor a műszer dokumentációjában található igazságtáblázatot követtem. Ez a gyakorlatban annyit jelentett, hogy a C0->A és a C1->B kapcsolatokon a kívánt sorszámú (0-3) hőmérő számát kellett binárisan (alacsony és magas logikai szinttel) megadni, tehát például a 2-es hőmérő címzésekor a C0->A = 0V, C1->B = +5V szinteket kellett beállítanom. A PIC A/D konvertere 10 bites, tehát 1024 szint megkülönböztetésére képes. Ezt a felbontást alap beállításban a 0-5V tartományon teszi, így az elérhető maximális felbontás ~20mV. Ilyen felbontás mellett a legalacsonyabb elérhető abszolút mérési hiba is 1 C lenne. Ezért a PIC RA2 és RA3 portjait és az ADCON 88-as beállítását használva be tudtam szűkíteni a tartományt egy 2V-os sávba, így a felbontást ~2mV-ra tudtam csökkenteni. Ehhez a fent említett portokra 1V és 3V értékeket kellett kapcsolni, ami ha a szobahőmérsékleten vett 1.81Vos értéket vesszük alapul, a műszer mérési tartományát megfelelően lefedi. Az AD konverter referenciafeszültségeit egy 3V-os nyitófeszültségű LED-el stabilizált feszültségosztóval biztosítottam. A műszerhez a vezérlőprogramot az órákon tanult MikroPascal programnyelvben írtam. A programkód a dolgozat végén csatolva található. A kód kezdetén inicializálja az Usart kommunikációt, valamint az AD konvertert beállítja a már említett 88-as üzemmódba. A program a kezdőszöveg kiíratása után a C porokat alaphelyzetbe állítja majd egy végtelen ciklusba lép be. Itt a beállított késleltetési idő után (itt 1s, a valós mérésben 30s lesz a hőváltozáskövetés miatt) beolvassa az 1. hőmérő feszültségét, majd átalakítva stringgé az Usart kimenetre küldi a fej sorszámát és a mért értéket. A fejeket még nem kalibráltam, de utána a megfelelő értékeket fogom kiíratni. Ez úgy fog történni,

hogy a programmal kiszámoltatom az adott fej referencia-hőmérséklethez tartozó szintje és a beolvasott érték közti különbéget, majd ezt a műszerre jellemző gradienssel megszorozva megkapom a Celsius fokban mért értéket. A végtelen ciklusban léptetve végighalad az i=0-3 értékeken, és az ezekhez az értékekhez tartozó logikai értékeket adva a C portokon visszakapjuk a megfelelő fejen megjelenő hőmérsékleteket az Usart terminálban. A programhoz a jövőben a pontos kalibráláson és a 16 hőmérőfejre való bővítésen kívül tervezem a megfelelő használatkész elkészítést és tokozást. A megfelelő működés elérése után szeretnék a programhoz egy kezelői felületet készíteni a LabView program segítségével.

A PIC-be égetett kód: program homero_sampaat; var i:byte; ad:word; i_str:string[1]; ad_str:string[8]; t1,t2:string[32]; t3:string[16]; t4:string[3]; const shift :array[4] of word = (($00000000),($10000000),($01000000), ($11000000)); begin i:=0; t1:='hőmérsékletmérés multiplexerrel:'; t3:='hőmérő:'; t4:=' C'; Usart_Init(9600); Usart_Write_Text(t1); TRISC:=$F0; ADCON1:=$88; PortC.0:=0; PortC.1:=0; PortC.2:=0; PortC.3:=0; while True do begin Delay_ms(1000); i:=(i+1) mod 4; WordToStr(i,i_str); Usart_Write_Text(i_str); if i<3 then PortC:=shift[i]; ad:=adc_read(0); Delay_ms(500); WordToStr(ad,ad_str); Usart_Write_Text(t3); Usart_Write_Text(ad_str); Usart_Write_Text(t4); end; end.

Az összeállítás kapcsolási rajza: