Điều khiển nhiệt độ sử dụng LM35: Trong dự án này, tôi sẽ chỉ cho bạn thiết kế và thực hiện một Công tắc điều khiển nhiệt độ tự động bằng cách sử dụng Cảm biến nhiệt độ LM35. Dự án / mạch này có thể được sử dụng để tự động BẬT công tắc khi phát hiện nhiệt độ mong muốn.
Tham khảo: Mạch đếm sản phẩm dùng cảm biến hồng ngoại
Lưu ý ngắn gọn về công tắc điều khiển nhiệt độ
Như tên cho thấy, Công tắc điều khiển nhiệt độ là một thiết bị hoặc mạch điện, được kích hoạt dựa trên Nhiệt độ. Bất kỳ công tắc điều khiển nhiệt độ nào cũng bao gồm ba phần: Cảm biến, bộ điều khiển chính và công tắc.
Hình ảnh sau đây cho thấy một Công tắc điều khiển nhiệt độ có sẵn trên thị trường. Nó chứa một bộ cảm biến được kết nối qua dây dẫn, bộ điều khiển chính, hệ thống hiển thị và công tắc.
Công tắc điều khiển nhiệt độ hoạt động như thế nào?
Tất cả ba thành phần tức là Cảm biến nhiệt độ, Bộ điều khiển và Công tắc đóng vai trò quan trọng như nhau trong hoạt động của bất kỳ Công tắc điều khiển nhiệt độ nào.
Đầu tiên, Cảm biến nhiệt độ đọc hoặc cảm nhận nhiệt độ và truyền dữ liệu này đến bộ điều khiển. Dữ liệu nhận được bởi bộ điều khiển sau đó được xử lý và bộ điều khiển tạo ra một tín hiệu đầu ra thích hợp cho công tắc.
Khi nhận được tín hiệu từ bộ điều khiển, công tắc sẽ được điều chỉnh BẬT hoặc TẮT. Quá trình này lặp lại mãi mãi.
Triển khai công tắc điều khiển nhiệt độ
Trong dự án này, tôi sẽ không thiết kế một Công tắc điều khiển nhiệt độ loại thương mại như hình trên mà là một loại đơn giản với các thành phần dễ có sẵn và thiết kế đơn giản để những người quan tâm có thể thực hiện dự án này như một Dự án Tự làm.
Bây giờ đến với các thành phần, tôi đã chọn LM35 làm Cảm biến nhiệt độ, LM358 Op Amp làm đơn vị điều khiển chính và Mô-đun chuyển tiếp làm Công tắc.
Sơ đồ mạch của công tắc điều khiển nhiệt độ
Hình ảnh sau đây cho thấy sơ đồ mạch của một Công tắc điều khiển nhiệt độ đơn giản sử dụng Cảm biến nhiệt độ LM35, Bộ khuếch đại quang LM358 và Mô-đun chuyển tiếp 5V.
Như bạn thấy, tôi đã sử dụng Mô-đun chuyển tiếp 5V trong dự án. Nếu bạn chưa có, hãy làm theo mạch dưới đây để thực hiện hệ thống rơle với Relay và một vài thành phần kín đáo khác.
Thành phần bắt buộc
- LM358 Op Amp
- IC cảm biến nhiệt độ LM35
- Mô-đun chuyển tiếp 5V
- Chiết áp 10KΩ
- Kết nối dây
- Nguồn điện 5V
- Breadboard mini
Nếu bạn không có Mô-đun chuyển tiếp, bạn có thể tự tạo một mô-đun dễ dàng bằng cách sử dụng các thành phần sau:
- Điện trở 1KΩ
- Transistor NPN (như 2N2222 hoặc BC547)
- 1N4007 PN Junction Diode
- Rơ le 5V
Thiết kế mạch
Hãy để tôi bắt đầu mô tả thiết kế của mạch Công tắc điều khiển nhiệt độ với Op Amp LM358. Chân 8 và 4 (V + và GND) của LM358 được kết nối với + 5V và GND.
Vì LM358 là một IC khuếch đại op kép, bạn có thể sử dụng một trong hai Op Amps. Các chân 1, 2 và 3 được liên kết với một amp ap và các chân 5, 6 và 7 với chân kia. Tôi sẽ sử dụng op amp đầu tiên tức là chân 1 (OUT), 2 (INA-) và 3 (INA +).
Bây giờ, kết nối đầu cuối gạt nước của Chiết áp 10KΩ với Chân 2 của LM358 (các đầu cuối khác của POT được kết nối với + 5V và GND). Chân 3 của LM358 được kết nối với Chân OUT của Cảm biến nhiệt độ LM35. Hai chân còn lại của IC LM35 được kết nối với + 5V và GND.
Hình ảnh sau đây cho thấy các chân của IC cảm biến nhiệt độ LM35 trong Gói TO-92 của nó.
Đến đầu ra của Op Amp, Chân 1 được kết nối với chân IN của Mô-đun chuyển tiếp. Các chân VCC và GND của mô-đun rơle được kết nối với + 5V và GND.
Tôi đã không kết nối bất kỳ tải nào với rơ le nhưng bạn có thể kết nối bất kỳ tải nào như bóng đèn chẳng hạn, nối tiếp với nguồn điện qua các đầu nối NO và COMM của rơ le.
CẢNH BÁO: Nếu bạn muốn sử dụng rơ le và điều khiển tải điện, hãy cực kỳ cẩn thận khi kết nối với nguồn điện AC.
Đang làm việc
Hoạt động của mạch Công tắc điều khiển nhiệt độ này rất đơn giản. Đầu tiên, hãy để tôi bắt đầu thảo luận với Amp Amp LM358. Trong mạch này, nó được cấu hình như một Bộ so sánh tức là nó so sánh các mức điện áp ở Chân 2 và 3 và tạo ra một đầu ra có liên quan.
Chân 3 (IN +) của Op Amp là đầu vào không đảo và được kết nối với OUT của Cảm biến nhiệt độ LM35. Mặt khác, chân 2 (IN-), là đầu vào đảo ngược, được kết nối với một bộ chia điện áp tức là một chiết áp.
Trong điều kiện bình thường, đầu vào đảo ngược sẽ lớn hơn đầu vào không đảo và kết quả là đầu ra của Op Amp là THẤP. Vì đầu ra này được kết nối với Rơle nên nó vẫn TẮT.
Khi nhiệt độ tăng, đầu ra của Cảm biến nhiệt độ LM35 tăng với tốc độ 10mV / 0 C. Nếu nhiệt độ đạt đến một ngưỡng nhất định, đầu vào không đảo của Op Amp sẽ cao hơn đầu vào không đảo và kết quả là đầu ra của Op Amp LM358 trở nên CAO. Điều này lần lượt sẽ BẬT rơle.
Các ứng dụng
- Hệ thống HVAC
- Nguồn điện
- Bể nước
- Tủ đông
- Hệ thống quản lý pin
- Các ứng dụng công nghiệp như Lò hơi, máy hấp, máy làm lạnh, v.v.
