DIGITÁLNÍ TLAKOVÝ SPÍNAČ

vloženo:30.10.2016

 

   DTS měří tlak kapalin, vzduchu nebo různých plynů. Naměřenou hodnotu porovnává s dolní a horní mezí a podle toho zapne nebo vypne například čerpadlo, kompresor, nebo elektroventil.
   Trojmístný displej ukazuje aktuální hodnotu tlaku a pomocí tří ovládacích tlačítek lze zobrazit i nastavit vypínací tlak (horní mez), zapínací tlak (dolní mez), anebo zapnout režim ručního provozu.

Menu, zobrazení na displeji.
[bar] nadpis, [4.76] aktuální tlak, [---] porucha senzoru.
[0n ] nadpis, [4.50] zapínací tlak, dolní mez.
[0FF] nadpis, [5.00] vypínací tlak, horní mez.
[ru.P.] nadpis, [r.00] ruční provoz.
(obě meze lze nastavit v plném rozsahu senzoru)

Ovládací tlačítka.
Vlevo (S) Set, uprostřed (-) mínus, vpravo (+) plus.
Pokud displej nebliká, slouží tlačítka (+) a (-) k prohlížení menu, listování dopředu nebo dozadu. Při stisknutí (držení) tlačítka se přesuneme na novou položku a zobrazíme její nadpis, až po uvolnění tlačítka se zobrazí příslušná hodnota.
Nadpis právě zobrazované hodnoty lze ukázat také stisknutím (držením) tlačítka (S).
Nebude-li stisknuto žádné tlačítko, zhruba 17s, vrátí se menu na první položku. Tento automatický návrat neplatí při nastavování, bliká-li displej.

Nastavování.
Kromě zobrazení nadpisu, slouží tlačítko (S) také k zahájení a ukončení nastavování. Nejdřív nalistujeme hodnotu kterou chceme změnit, potom podržíme tlačítko (S). Jakmile číslo začne blikat, můžeme ho měnit. Tlačítkem (+) zvětšit, nebo (-) zmenšit. Obě tlačítka zde mají opakovací funkci, držení zrychlí přičítání/odečítání. Nastavování ukončíme tlačítkem (S). Data se uloží do paměti EEPROM, kde vydrží i při vypnutém napájení.

Ruční provoz.
Displej v ručním provozu ukazuje okamžité stavy výstupů. Vlevo Error LED (porucha), vpravo L1 (On/Off), 0=VYP, 1=ZAP.
Chceme-li některý stav změnit, podržíme tlačítko (S). Až když stavy výstupů blikají, začíná vlastní ruční provoz. Nyní výstupy reagují pouze na tlačítka, (-) přepne Error LED, (+) přepíná výstup L1. Takto nastavené stavy zůstanou tak dlouho, dokud nestiskneme tlačítko (S). Potom displej přestane blikat a výstupy opět reagují podle tlaku.

Senzor.
Základní parametry a přesnost měření určuje senzor tlaku, viz katalogový list.

DMP331 měří tlak od 0 do 10bar, s unifikovaným proudovým výstupem 4 až 20mA, a připojuje se pomocí dvou vodičů.
Proud pod 4mA bude vyhodnocen jako porucha senzoru.

Proudový vstup.
A/D převodník mikroprocesoru měří napětí nikoliv proud, proto je na jeho vstupu bočník RB na kterém vzniká úbytek napětí úměrný protékajícímu proudu. Má-li bočník 50Ω a měřený proud je 20mA, úbytek bude 1V, což je téměř maximální vstupní napětí A/D převodníku. Měřené napětí může být od 0 do 1,024V. Tomu odpovídá výsledek převodu 0 až 1023.

Výpočet tlaku.
Měření probíhá neustále, ale až průměr z 256 vzorků (ADP) bude použit pro výpočet tlaku (P).
Vzorec:
P*100 = ADP*8192/KA-KB
Kvůli rozlišení na 2 desetinná místa je výsledek 100x větší.
Pro senzor (4-20mA, 0-10bar) jsou konstanty KA=6711 (0x1A37), KB=249 (0x00F9).

Jiný senzor bude potřebovat jiné konstanty. Aby se daly změnit, jsou umístěny v EEPROM.
KA na adrese 4 a 5, KB na adrese 6 a 7.

Simulace DTS.xls Vám pomůže konstanty vypočítat.

Proudový rozsah zadejte do HAD a DAD, rozsah tlaku do Hd a Dd. Například pro 0 až 6bar, zadejte Hd=600, Dd=0.
I když v simulaci můžete zadat záporný tlak, program DTS pracuje jenom s kladnými čísly.

Schéma, zdrojová část.

Schéma i plošný spoj jsou odvozené od konstrukce DS termostat, včetně procesorové části, ta je totožná.


Seznam součástek, zdrojová část.

IC1 7805 stabilizátor 5V
TY1 TIC246M nebo podobný triak
OK1 MOC3042 optotriak
UC1 AC/DC napájecí zdroj do DPS 5W 24V/0,22A
D1 Transil 28V
D3 Transil 6,5V
LED1,3 LED 3mm
C1 500µF/35V elit
C2,3 100nF keramika
C4,5 10µF/10V tantal
L1 10µH tlumivka
R1 180
R3 330
R5,6 180
RB 50

Program: DTS_04.HEX (4,8 kB)
Hlavička zdrojového kódu: DTS_04.asm.txt (1,7 kB)