Mạch đo và cảnh báo nhiệt độ – ATmega8 và LM35

Giới thiệu

Bạn đã bao giờ tự hỏi làm thế nào để đo và cảnh báo nhiệt độ một cách hiệu quả? Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về mạch đo và cảnh báo nhiệt độ sử dụng vi xử lý ATmega8 và cảm biến nhiệt độ LM35.

Yêu cầu chức năng

Để bắt đầu, chúng ta cần xác định những yêu cầu chức năng cho sản phẩm của mình. Một số yêu cầu quan trọng bao gồm:

  • Sản phẩm phải hoạt động trong khoảng nhiệt độ từ 0°C đến 50°C, khu vực phổ biến trong các môi trường sống của con người.
  • Độ chính xác của nhiệt độ đo được không quá 1°C, để đảm bảo sức khỏe của con người trong trường hợp nhiệt độ thay đổi một cách nhỏ.
  • Khi nhiệt độ xuống dưới 15°C, cảnh báo sẽ được kích hoạt để người dùng có thể thực hiện các biện pháp như bật lò sưởi hoặc điều hòa.
  • Người dùng có thể cài đặt mức nhiệt độ cao tối đa là 30°C, khi vượt quá mức nhiệt đó, cảnh báo sẽ được kích hoạt.

ATmega8

Vi xử lý ATmega8 là một phần cần thiết trong mạch đo và cảnh báo nhiệt độ. Với tốc độ xử lý tối đa lên tới 16MHz và bộ nhớ đủ lớn, ATmega8 đáp ứng đầy đủ yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm.

LM35

LM35 là cảm biến nhiệt độ được sử dụng trong mạch này. Với độ chính xác cao và hiệu suất vượt trội, LM35 là lựa chọn lý tưởng. Nó có thể đo nhiệt độ từ -55°C đến 150°C và hoạt động từ nguồn điện 3-5.5V.

Các bước đo

Mạch đo và cảnh báo nhiệt độ hoạt động theo các bước sau:

Bước 1: Đo điện áp Vout bằng bộ ADC

  • Điện áp tham chiếu được chọn là 5V.
  • Ghi lại giá trị đo được là adc_value.

Bước 2: Tính toán nhiệt độ

  • Sử dụng công thức T = 500 * adc_value / 1023 để tính toán nhiệt độ (đơn vị °C).
  • Công thức này dựa trên độ phân giải 10 bit của ADC và đặc tính tuyến tính của LM35.

Bước 3: Làm tròn và hiển thị kết quả đo

  • Làm tròn kết quả đo là một điều cần thiết để tránh sai số khi hiển thị trên màn hình LCD.

Bước 4: Đọc mức cài đặt nhiệt độ cao Tmax từ người sử dụng

Bước 5: So sánh với mức Tmin = 15°C

  • Nếu nhiệt độ thấp hơn Tmin, cảnh báo sẽ được kích hoạt và quay lại Bước 1.
  • Nếu không, tiếp tục sang Bước 6.

Bước 6: So sánh với mức Tmax

  • Nếu nhiệt độ cao hơn mức Tmax, cảnh báo sẽ được kích hoạt và quay lại Bước 1.
  • Nếu không, tiếp tục sang Bước 7.

Bước 7: Xuất ra tín hiệu an toàn

Mạch nguyên lý

Mạch đo và cảnh báo nhiệt độ
Hình 1: Mạch đo và cảnh báo nhiệt độ – ATmega8 và LM35

Mạch in

Mạch đo và cảnh báo nhiệt độ
Hình 2: Mạch đo và cảnh báo nhiệt độ – ATmega8 và LM35

Mạch 3D

Mạch đo và cảnh báo nhiệt độ
Hình 3: Mạch đo và cảnh báo nhiệt độ – ATmega8 và LM35

File mạch in: PBC_ATmega8_LM35

Link tải file Hex: https://drive.google.com/open?id=0B1knr5S97TsZUW1tTjFXQ2pxcnc

FEATURED TOPIC