Prof. îndrumător : Toma P ătărău 2 Cuprins 1.Introducere ………………………….. …………………………….. [622419]

Proiect Microcontrolere
-Termostat de cameră –

Student: [anonimizat]: 2132
Prof. îndrumător : Toma P ătărău

2
Cuprins
1.Introducere ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………… 3
2.Proiectare ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………….. 4
2.1.Senzor de temperatură ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………. 4
2.1.1. Utilizare. Mod de funcționare. ………………………….. ………………………….. …………………………. 4
2.1.2. Tipuri de senzori de temperatură ………………………….. ………………………….. ……………………… 5
2.1.2.1 Termistori ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………… 5
2.1.3. Alegerea tipului potrivit de senzor pentru proiect ………………………….. ………………………….. . 7
2.1.4. Alegere termistor echivalent ………………………….. ………………………….. ………………………….. .. 7
2.1.5. Liniarizarea termistorului ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 7
2.1.5. C onectarea la amplificatorul diferențial ………………………….. ………………………….. ……………. 9
2.1.6. Conectarea la ADC0808 ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 11
2.2.LCD ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………. 12
2.2.1.Generalități ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………… 12
2.2.2.Tipuri de LCD ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………. 12
2.2.3.LM016L ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. 12
2.2.4.Tabel LCD -uri ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………. 13
2.2.5.Programare LCD ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………… 13
2.2.5.1.Conectarea LCD -ului la microcontroller ………………………….. ………………………….. ……. 13
2.2.5.2.Programarea LCD -ului ………………………….. ………………………….. ………………………….. .. 14
2.3.Microcontroller ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………. 16
2.3.1.Generalități ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………… 16
2.3.2.Tabel microcontrolere ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………. 16
2.4.Tastatură ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 17
2.5.Circuit de putere cu releu ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………… 18
3.Funcționare ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……… 19
3.1.Circuit ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………. 19
3.2.Organigrama ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. 20
3.3.Funcții folosite pentru programarea microcontroller -ului ………………………….. ……………………… 21
4.Bibliografie ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……… 23

3

1.Introducere

Un termostat este un aparat care măsoară temperatura dintr -o încăpere (în acest caz) și
o menține la o anumită valoare setată de către utilizator. Un termostat este de obicei folosit
pentru a comanda un siste m de încălzir e sau răcire. Sistemul poate să fie o centrală termică, un
aparat de aer condiționat , un cuptor cu microunde, un frigider etc. Termostatul este un dispozitiv
de tip buclă închisă care încearcă să reducă eroarea dintre temperatura setată și cea măsurată.

4
2.Proiectare

Termostatul este alcătuit din următoarele componente : un sensor de temperatur ă, un
microcontroller, o tastatură, un display și un circuit de comandă care pornește sau oprește
dispozitivul de încălzire.

2.1.Senzor de tem peratură

2.1.1. Utilizare. Mod de funcționare.
Măsurarea temperaturii constituie una dintre cele mai uzuale procese de măsurare.
Probabil, cel mai simplu și mai des folosit fenomen în măsurarea temperaturii este dilatarea
termică. Acesta este principiul ce stă la baza termometrelor din sticlă cu lichid. Pentru a
transforma energia termică în semnal electric se folosesc detectori rezistivi, termoelectrici,
optici și piezoelectrici.
Când un senzor (sondă ) este introdus într -un obiect sau plasat pe suprafaț a obiectului,
va exista un t ransfer de căldură între sondă ș i obiect: senzorul se v a răci sau se va încălzi.
Acelaș i fenomen va apărea și în cazul transferului de energie termică sub forma de radia ție
energetică în IR, senz orul va absorbi sau emite radiaț ie IR în func ție de temperatura corpului
monitorizat. Orice senzor, indiferent de cât de mic este, va perturba rezultatele măsurătorii și
deci este o problemă majoră în a minimiza erorile introduse de senzor și în a adopta o metodă
optimă de măsurare.
Exist ă două metode de procesare a semnalului în măsurătorile de temperatură: metoda
echilibrării și metoda predictivă. În primul caz, temperatura se va măsura doar în momentul în
care nu mai există gradient de temperatură între senzor și obiect (au aceea și temp eratură), iar în
cazul metodei predictive, punctul de echilibru nu este atins niciodată, ci este determinat din
viteza de schimbare a temperaturii senzorului. Folosind metoda echilibrării, timpul necesar
atingerii temperaturii de echilibru poate fi de dura tă foarte mare (mai ales când suprafa ța de
contact este uscată). De exemplu dacă pentru a lua cu un termometru medical temperatura apei
dintr -un rezervor este nevoie de 10 secunde, pentru a lua temperatura corpului uman este nevoie
de 3 – 4 minute.
Un senz or de temperatură de contact tipic va fi format din următoarele păr ți
componente:
-un element senzitiv -un material ce-și modifică proprietățile în funcție de temperatură.
Materialul trebuie să aibă căldură specifică mică, conductivitate termică ridicată, senzitivitate
mare la temperatură și o bună predictibilitate.
-contactele sunt fire sau plăci (pad) conductive ce asigura interfa ța dintre elementul
senzitiv și circuitul electronic exterior. Contactele trebuie să aibă o conductivitate termică și o
rezist ență electrică cât mai mică. În general se folosesc și pentru sus ținerea senzorului.
-un strat protector ce separă fizic elementul senzitiv de mediul exterior.
Materialul protector trebuie să aibă rezisten ță termică mică, să fie un bun izolator electric și să
fie impermeabil.

5
Un senzor de temperatură
de tip noncontact (Figura 1 .1) se
aseamănă în principiu cu senzorii
de tip contact, excepț ie făcând
modul de transfer a căldurii: la
senzorii de tip contact transferul se
face prin conduc ție termică, în
timp ce la cei de tip noncontact
transferul se face prin radia ție
termică.

2.1.2. Tipuri de senzori de temperatură

2.1.2.1 Termistori
Termenul de termistor provine de la prescurtarea cuvintelor termic și rezistor. În general
denume ște un senzor metal – oxid fabricat sub formă de bară, cilindru, filme sub țiri sau droplets.
Termistorii se împart în două mari grupe NTC (coeficient de temperatură negativ) și
PTC(coeficient de temperatură pozitiv). Termistoarele sunt rezistoare dependente de
temperatură, reali zate din oxizi metalici (mangan, nichel, cobalt, cupru și fier) sau din materiale
semiconductoare.
2.1.2.2.1 Termistori NTC
Un termistor metal – oxid conven țional are coeficientul de temperatură negativ, adică
rezisten ța lui va scădea cu cre șterea temper aturii. Circuitul echivalent al unui termistor (Figura
1.2) este prezentat în figura 2 și constă dintr -un element rezistiv dependent de temperatură 𝑅𝑇,
și rezistorii constanți 𝑟𝑠 și 1/ 𝑔𝑝, unde 𝑔𝑝 este conductan ța materialului, 𝑟𝑠 se nume ște rezisten ța
serie și are o valoare mică și negativă, 𝑅𝑇0 este valoarea rezisten ței la temperatura de referin ță
𝑇0, iar β este caracteristica de temperatură a termistorului.

În general termistorii pot fi clasifica ți în func ție de teh nica de fabricare în trei grupe :
A. Termistorii în formă de perle . Aceștia pot fi neizola ți sau încapsula ți în sticlă sau
metal. Conductorii metalici sunt dintr -un aliaj de platină sinteriza ți într -un corp ceramic. În
timpul fabricării o porțiune din amestecul de metal -oxid-liant este plasat între doi
conductori paraleli. După ce amestecul este uscat se introduce într-un cuptor pentru
sinterizare. În urma sinterizării datorită procesului de micșorare a metal –oxidului, între cei doi
Figura 1.1 Arhitectura unui senzor de temperatură de tip: A contact, B
noncontact
Figura 1.2 Circuitul echivalent al unui termistor

6
conductori se va re aliza o legătură electrică intimă. După care senzorul este acoperit cu un str at
protector, în general sticlă.
B. Un alt tip de termistor sunt termistorii de tip cip. Sunt sub formă de panglică
iar conductorii au o anumită suprafa ță de contact metalizată. P ot fi întâlni ți sub diverse forme.
C. Cea de -a treia grupă este formată din termistorii fabrica ți prin depunerea unui strat
semiconductor pe un substrat de sticlă, alumină, etc. Acest tip de senzori se folosesc în special
pentru senzorii integra ți.

2.1.2. 2.2 Termistori PTC
În principiu orice metal poate fi folosit ca material PTC, dacă coeficientul lor de
temperatură este destul de mic. Spre deosebire de metale, coeficientul de temperatură al
materialelor ceramice este relativ mare și pe un
domeniu larg de temperatură. Materialele ceramice
se ob ține în urma sinterizării unei substan țe
ceramice policristaline, de obicei titanat de bariu sau
o solu ție solidă de titanat de bariu și stron țiu,
materiale ce devin semiconductoare la dopare. În
figura 3 este pre zentată func ția de transfer a unui
PTC în compara ție cu func țiile de transfer a unui
NTC și RTD.
Deoarece forma curbei func ției de transfer
(Figura 1.3) implică o aproximare matematică destul
de avansată, fabrican ții de PTC specifică de obicei
termistorii prin următorul set de valori:
1. Rezisten ța materialului 𝑅25 la temperatura
de referin ță de 25 șC
2. Rezisten ța minimă 𝑅𝑚 – valoarea rezisten ței la temperatura la care coeficientul de
temperatură a termistorului î și schimb ă semnul, trece de la o v aloare pozitivă la una negativă .
3. Temperatura de tranzi ție 𝑇𝜏 – temperatura la care rezistența începe să se modifice în
mod rapid. Temperatura tipică de tranzi ție este în domeniul -30 ÷ 160 șC .
4. Defini ția standard a coeficientului de temperatură r ezistiv este dată de ecua ția (1):
𝛼=1
𝑅∆𝑅
∆𝑇 (1)

𝛼−𝑐𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑢𝑙 𝑑𝑒 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟 ă
𝑅−𝑟𝑒𝑧𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛 ț𝑎 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑖𝑠𝑡𝑜𝑟𝑢𝑙𝑢𝑖
𝑇−𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎

Deoarece RTC are o cre ștere considerabilă la cre șterea te mperaturii pentru un anumit
domeniu de temperatură , valoarea RTC se s pecifică pentru un anumit punct x.
5. Tensiunea maximă 𝐸𝑚𝑎𝑥 – tensiunea maximă la care termistorul își mai păstrează
proprietă țile la orice temperatură .

Figura 1.3 Funcția de transfer a unui PTC

7

2.1.3 . Alegerea tipului potrivit de senzor pentru proiect

Datorită dimensiunilor reduse, prețului scăzut, toleranței scăzute și domeniului de
măsurare a temperaturii, termistorii NTC reprezintă alegerea optimă pentru realizarea unui
termostat de cameră.

Producător SR Passives EPCOS Vishay Honeywell Amphenol
Model NTCC -4K7 K164NK022 LG100E2103JB 104LAF CL-80A
Toleranță (%) 5 10 5 +/-5 25
Rezistență (KΩ) 4.7 22 10 100 0.47
Diametru (mm) 6.5 3.5 1.8 19.56
Dom. Temp. ( ℃) -55…125 -40…125 -40…200 -60…300 -50…175
Pret (ron) 2.75 3 7 12 16

2.1.4 . Alegere termistor echivalent
Deoarece termistorul ales de mine nu se regăsește în baza de date Proteus, a fost nevoie
de alegerea unui termistor aproximativ echivalent ca specificații cu cel inițial, deja existent în
baza de date. Mai jos sunt prezentate specificațiile celor doi termistori.
Producător Vishay Murata
Model LG100E2103JB NCP15XH103
Toleranță (%) 5 5
Rezistență (KΩ) 10 10
Dom. Temp. ( ℃) -40…200 -40…125
Constanta de material B (K) 3797 3380
Putere (mW) 100 100

2.1.5. Liniarizarea termistorului
La termistoarele NTC rezistența scade neliniar odată cu creșterea temperaturii, fapt care
duce la o evoluție a tensiunii de ieșire neliniară. Pentru liniarizarea termistorului se folosesc
două rezistențe serie -paralel (3), (4) . Pentru determinarea valorilor rezistențelor am folosit
următoarele formule:
𝑅40=𝑅25𝑒𝐵
40−𝐵
25 (2)
𝑅𝑆=𝑅40(𝐵−2𝑇
2𝐵(1−µ)) (3)
𝑅𝑃=𝑅𝑆𝑅40(𝐵−2𝑇)
𝑅𝑆(𝐵−2𝑇)−𝑅40(𝐵−2𝑇) (4)
𝜇=𝐵−2𝑇
2𝐵 (5)

8
𝑅40=𝑟𝑒𝑧𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛 ț𝑎 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑖𝑠𝑡𝑜𝑟𝑢𝑙𝑢𝑖 𝑙𝑎 40℃
𝑅25=𝑟𝑒𝑧𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛 ț𝑎 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑖𝑠𝑡𝑜𝑟𝑢𝑙𝑢𝑖 𝑙𝑎 25℃
𝑇=𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑓𝑒𝑟𝑖𝑛 ță î𝑛 𝑔𝑟𝑎𝑑𝑒 𝐾𝑒𝑙𝑣𝑖𝑛
𝐵=𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑎 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙
𝑅𝑃=𝑟𝑒𝑧𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛 ț𝑎 𝑝𝑎𝑟𝑎𝑙𝑒𝑙
𝑅𝑆=𝑟𝑒𝑧𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛 ț𝑎 𝑠𝑒𝑟𝑖𝑒
În urma calculelor am obținut următoarele valori:
𝑅𝑃=136 𝑘
𝑅𝑆=9𝑘
Efectele liniarizării se pot obser va în graficul de mai jos (Figura 1 .4)

Figura 1.4 Efectul liniarizării

Pentru determinarea caracteristicii rezistență -temperatură am folosit formula (6) pentru
domeniul de temperatură -20…120 ℃ cu un pas de 10 ℃ (Tabelul 1)
𝑅𝑇=𝑅25𝑒𝐵
𝑇−𝐵
25 (6)
𝑅𝑇−𝑟𝑒𝑧𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛 ț𝑎 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑖𝑠𝑡𝑜𝑟𝑢𝑙𝑢𝑖 𝑙𝑎 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑇

0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%
0102030405060708090100
-20 0 20 40 60 80 100
% din Full ScaleRezisten ța(KΩ)
Temperatura (°C)Caracteristica ideală vs. liniarizat ăa termistorului
Themistor Resistance
Linear Ideal

9
Temperatura
(°C) Rezistența termistorului
(Ω)
-20 75022
-10 45168
0 28224
10 18231
20 12133
30 8295
40 5810
50 4160
60 3039
70 2261
80 1711
90 1315
100 1024
110 809
120 646
Tabel 1 Dependența rezistenței de temperatură

În figura 1.5 este circuitul de liniarizare.
Termistorul este legat î n paralel cu rezistența RP de
136K, iar ansamblul paralel este înseriat cu o
rezistență RS de 9 K. Circuitul este alimentat la 12V.

2.1.5 . Conectarea la amplificatorul diferențial
Circuitul se leagă la intrarea neinversoare a unui amplificator diferențial. Pentru a obține
valoarea 0 la ieșirea am plificatorului , la temperatura măsurată de 0 ℃, trebuie să scădem din
tensiunea generată de termistor la 0 ℃ o tensiune egală cu aceasta. În cazul meu termistorul
Figura 1.5 Circuit liniarizare termistor

10
generează o tensiune de 2.89 V la 0 ℃, în consecință am legat la intrarea inversoare a
amplificat orului o sursă de tensiune de 2.89 V (Figura 1.6 ).

Figura 1.6 Compensarea tensiunii termistorului la 0 grade
Expresia tensiunii de ieșire este: 𝑉𝑜𝑢𝑡=𝑅2
𝑅1(𝑉𝑡𝑒𝑚𝑝 −𝑉𝑆). Dacă 𝑉𝑡𝑒𝑚𝑝=𝑉𝑆 atunci vom
avea 0*amplificare=0V. Pentru valoarea maximă măsurată de senzor, în acest caz 40 ℃,
circuitul trebuie să genereze la ieșire o tensiune egală cu 𝑉𝐹𝑆 (5V). Pentru a obține această
valoare măsurăm valoarea tensiunii termistorulu i la temperatura de 40 ℃ apoi calculă m raportul
necesar de amplificare după formula:
5𝑉=𝑅2
𝑅1(𝑉𝑡𝑒𝑚𝑝 −𝑉𝑆)
𝑅2
𝑅1=5𝑉
(𝑉𝑡𝑒𝑚𝑝 −𝑉𝑆)
Alegem o valoare pentru una dintre rezistențe și o calculăm pe cealaltă în funcț ie de ea.
În cazul meu termistorul generează la 40 ℃ o tensiune de 6.96 V.
𝑉𝑡𝑒𝑚𝑝 −𝑉𝑆=5.77𝑉−2.20𝑉=4.07𝑉
𝑅2
𝑅1=5𝑉
4.07𝑉
𝑅2
𝑅1=1.23

11
Pentru acest factor de amplificare am ales 𝑅2=12.3𝐾 și 𝑅1=10𝐾. În acest fel pe ntru
temperatura măsurată de 40 ℃ avem la ieșirea circuitului 5 V (Figura 1.7 ).

Figura 1.7 Amplificarea tensiunii termistorului pentru a obține Vfs
2.1.6 . Conectarea la ADC0808
Pentru a obține valori interpretabile de microcontro ller, tensiunile de la ieșirea
amplificatorului trebuie convertite într -un format digital. Pentru această operație vom utiliza un
convertor analog -digital (Figura 1.8) .

Figura 1.8 Conectarea senzorului la ADC

12
2.2.LCD

2.2.1.Generalități
Afișajul cu cristale lichide (Liquid Crystal Display, prescurtat LCD) este un dispozitiv
de afișare pentru litere, cifre, grafică și imagini, fiind constituit dintr -o matrice de celule lichide
care devin opace sau își schimbă culoarea sub influența unui curent sau câmp electric . Din punct
de vedere fizic fen omenul se explică prin proprietatea cristalelor lichide de a influența direcția
de polarizare a luminii atunci când ele sunt puse sub o anumită tensiune electrică. Afișajele cu
cristale nu produc ele însele lumină, și au un consum de energie foarte mic. Un afișaj LCD se
prezintă sub forma unui ecran afișor (display) care este comandat electronic printr -un
decodificator de caractere numerice și alfabetice. Este folosit frecvent în construcția ceasurilor
digitale (ceasuri care au în locul acelor arătătoare un afișor de tip LCD), la afișările de date la
mașini CNC, mașini de uz casnic, inscripții și semnalizări electronice.

2.2.2.Tipuri de LCD
Există mai multe tipuri de LCD -uri, printre cele mai cunoscute se numără :
-IPS – In Plane Switching – sunt conside rate cele mai bune tipuri de LCD -uri pentru
calitatea imaginii, acuratețea culorilor și unghiurilor de vizualizare
-VA – Vertical Alignment – oferă o reproducere mai bună a culorilor decât cele TN dar
au un timp de răspuns mai scăzut
-TN – Twisted Nemati c – sunt cele mai folosite tipuri de LCD -uri in producția de
monitoare deoarece sunt ieftine și oferă un timp bun de răspuns

2.2.3.LM016L
LM016L (Figurile 2.1, 2.2) este un modul LCD cu 14 pini cu afișare de 16 caractere x
2 linii, care se alimenteaz ă la 5V.

Figura 2.1 Modul LCD LM016L Figura 2.2 LM01 6L în Proteus

13

2.2.4 .Tabel LCD -uri

Producător HITACHI RAYSTAR
OPTRONICS DISPLAY
ELECTRONIK PALM
TECHNOLOGY BOLYMIN
Model LM016L RC1602BB DEM16217 LCM1601ASL BC1602
Nr. Caractere 16×2 16×2 16×2 16×1 16×2
Dimensiuni (mm) 84×44 80×36 84×44 80×36 84×44
Alimentare (V) 5 5 5 5 5
Nr. Pini 14 16 16 16 16
Tehnologie Afișaj STN Positive STN Negative STN Positive STN Positive STN Positive
Preț (ron) 53 26 43 41 32

2.2.5 .Programare LCD

2.2.5. 1.Conectarea LCD -ului la microcontroller
Am ales să foloses c modul de funcționare pe 4 biți al LCD -ului, din această cauză am conectat
doar 4 intrări la microcontroller (Figura 2.3) . Cele 4 intrări conectate (D4 -D7) sunt folosite pentru
introducerea secvențelor de date necesare pentru a afișa caractere pe LCD. Pen tru a putea schimba modul
de funcționare al LCD -ului (scriere sau citire) am conectat la microcontroller și pinii RS , E.

Figura 2.3 Conectare LCD la uC

14
2.2.5. 2.Programarea LCD -ului
Pentru afișarea cuvântului ”Temperatură :” pe LCD am scris un cod în li mbajul C care
conține două funcții. Prima funcție inițializează display -ul, iar a doua scrie cuvântul pe display.
Pentru fiecare dintre funcții am creat un tablou care conține valorile (în hexa) necesare
inițializării (Figura 2.4) , respectiv scrierii cara cterelor pe display (Figura 2.5) . Conversiile și
configurarea pinilor se pot vedea în imaginile de mai jos :

Figura 2.4 Legendă inițializare display

Figura 2.5 Legendă caractere

15

Figura 2.6 Programare LCD
Figura 2.7 Afișare cuvânt

16
2.3.Microcontrol ler

2.3.1.Generalități
La modul general un controler este, actualmente, o structură electronică destinată
controlului unui proces sau, mai general, unei interacțiuni caracteristice cu mediul exterior, fără
să fie necesară intervenția operatorului uman. Primele controlere au fost realizate în tehno logii
pur analogice, folosind componente electronice discrete și/sau componente electromecanice (de
exemplu relee). Apariția și utilizarea microprocesoarelor de uz general a dus la o reducere
consistentă a costurilor, dimensiunilor, consumului și o îmbunăt ățire a fiabilității. Există și la
ora actuală o serie de astfel de controlere de calitate, realizate în jurul unor microprocesoare de
uz general cum ar fi Z80 (Zilog), 8086/8088 (Intel), 6809 (Motorola), etc. O definiție, cu un
sens foarte larg de cuprind ere, ar fi aceea că un microcontroler este un microcircuit care
incorporează o unitate centrală (CPU) și o memorie împreună cu resurse care -i permit
interacțiunea cu mediul exterior.
Toate aplicațiile în care se utilizează microcontrolere fac parte din ca tegoria așa ziselor
sisteme încapsulate -integrate (“embedded systems”), la care existența unui sistem de calcul
incorporat este (aproape) transparentă pentru utilizator.
Printre multele domenii unde utilizarea lor este practic un standard industrial se po t
menționa: în industria de automobile (controlul aprinderii/motorului, climatizare, diagnoză,
sisteme de alarmă, etc.), în așa zisa electronică de consum (sisteme audio, televizoare, camere
video și videocasetofoane, telefonie mobilă, GPS -uri, jocuri elec tronice etc.), în aparatura
electrocasnică (mașini de spălat, frigidere, cuptoare cu microunde, aspiratoare), în controlul
mediului și climatizare (sere, locuințe, hale industriale), în industria aerospațială, în mijloacele
moderne de măsurare – instrument ație (aparate de măsură, senzori și traductoare inteligente), la
realizarea de periferice pentru calculatoare, în medicină.

2.3.2.Tabel microcontrolere

Produc ător MICROCHIP SILICON LABS MAXINTEGRATED TI ZILOG
Model AT80C51RD2 C8051F819 DS89C450 TMS320F28051 Z51F0811
Pini 44 24 44 40 44
Alimentare(V) 2.7…5 1.8…3.6 4.5…5.5 3.3 1.8…5
RAM (KB) 1 0,5 1 1 0.5
Frecvență(MHz) 40 25 33 60 12
Preț (ron) 5.6 4.8 45 18,6 12

17
2.4.Tastatură

Tastatura proiectat ă are 2 butoane (Figura 3.1) , după cum ur mează : un buton “Plus”,
care incrementeaz ă temperatura de prag a termostatului și un buton ”Minus”, care
decrementează temperatura de prag. Butoanele de reglaj a temperaturii
incrementează/decrementează temperatura cu 0.5 grade Celsius. Butoanele tastaturi i sunt legate
pe pinii 3.2 și 3.2 deoarece pentru monitorizarea lor am folosit întreruperi externe.

Figura 3.1 Circuit tastatură

18

2.5.Circuit de putere cu releu
Circuitul este alcătuit din tr-un switch de tip logic state și un tranzistor (care alcătuiesc
circuitul de putere) și un releu. Pentru testarea funcționalității circuitului, la ieșirea releului am
legat un dispozitiv de tip heater (Figurile 4.1, 4.2) .

Figura 4.1 Intrare 0 =>heater 0%

Figura 4.2 Intrare 1 => heather 100%

19
3.Funcționare

3.1.Circuit
Circuitul complet funcționează în felul următor : senzorul de temperatură măsoară
temperatura din încăpere, o transformă în tensiune (între 0V și 5V) și o trimite înspre ADC.
ADC -ul convertește tensiunea primită într -un număr cup rins între 0 și 255, număr trimis în
format binar înspre microcontroller. Microcontrollerul convertește valoarea primită, cu ajutorul
unei funcții, într -o valoare măsurată în grade Celsius. Se afișează temperatura măsurată și cea
dorită pe LCD, se compară cu temperaturile, iar dacă temperatura măsurată este mai mică decât
temperatura setată se comandă pornirea circuitului de încălzire.

Figura 5.1 Schema completă a termostatului – temp >stemp
Figura 5.2 Schem a completă a termostatului – temp<stemp

20
3.2.Organigrama

21
3.3.Funcții f olosite pentru programarea micro controller -ului

Figura 5.3 Antet funcții folosite
Figura 5.4 Funcții î ntreruperi externe
Figura 5.5 Funcția main

22

Figura 5.6 Funcție pentru preluarea temperaturii
Figura 5.7 Funcție descompunere în cifre
a temperaturii setate
Figura 5.8 Funcție scriere șir de caractere
pe LCD
Figura 5. 9 Funcție scriere cife pe
LCD Figura 5.10 Funcție deplasare
cursor la poziția temperaturii Figura 5.11 Funcție
deplasare cur sor pe linia
2 LCD
Figura 5.12 Funcție pentru
generare delay

23
4.Bibliografie

1. Dorin Petreuș, Gabriel Muntean, Zoltan Juhos, Niculaie Palaghiță, ” Aplicații cu
microcontroler din familia 8051 , Editura Mediamira”, Cluj -Napoca, 2005
2. Dorin Petreuș, Cursuri Electronică Aplicată
3. http://www.edn. com/design/sensors/4429105/Linearize -thermistors -with-new-formula