DIGITÁLNÍ TLAKOVÝ SPÍNAČ

 

   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.

(pouze pro nekomerční účely, only for non-commercial purposes)
Program: DTS_04.HEX (4,8 kB) PIC16F1847
Hlavička zdrojového kódu: DTS_04.asm.txt (1,7 kB)