پروژه فوق با آردوینو انجام شده است شامل سه بخش اساسی میباشد که در آن، کنترل دما توسط ترموکوپل تایپ k انجام می شود (که در صنعت بسیار پر مصرف است و قادر به اندازه گیری دما بین2تا1024درجه سانتیگراد می باشد). این مدار توسط یه کنترلر PID پیاده سازی شده است که وظیفه دارد خروجی را با توجه به دمای ورودی کنترل کند. در خروجی این مدار یک موج PWM ظاهر خواهد شد که کاربرد های بسیاری در صنعت و الکترونیک دارد. این پروژه با آردوینو DUE (به دلیل کمبود اطلاعات درباره این آردوینو) انجام شده است و با تمام آردوینو های موجود سازگاری دارد. امید است که در این ویدیو به شما مطالب آموزنده ای ارائه دهیم.
این پروژه به علت وجود مقاله بسیار قوی که این کنترلر PID دارا می باشد می تواند گزینه بسیار مناسبی جهت پروژه های دانشجویی حتی در مقطع کارشناسی ارشد باشد.
ترموکوپل ها متداول ترین و پر مصرف ترین وسیله جهت اندازه گیری های الکتریکی دما در صنعت هستند. مکانیزم ترموکوپل ها براساس پدیده سی بک (seeback) است که اختلاف دما بین دو نقطه را به ولتاژ تبدیل می کند.
اتصال هر دو فلز از نوع مختلف باعث ایجاد ترموکوپل شده و تولید ولتاژی متناسب با دمای اعمال شده می کند. از این رو انواع مختلفی از ترموکوپل می توان تولید کرد. با توجه به کاربرد، محیط اندازه گیری دما و رنج دما از انواع ترموکوپل می توان به موارد زیر اشاره کرد: تایپ K، تایپ J، تایپ E، تایپ T و تایپ N
ترموکوپل تایپ K از سیم فلزی Ni-Cr و Ni-Al ساخته می شود. ارزان قیمت است و یکی از پرکاربردترین ترموکوپل ها می باشد.
ترموکوپل نوع k به همراه ماژول مبدل MAX6675 ، قادر به اندازه گیری دماهای بالا تا 1024 درجه ی سانتی گراد است. خروجی ماژول دیجیتال بوده و پروتکل ارتباطی آن SPI است . از مشخصه های این ماژول آن است که با هر نوع ترموکوپل K نیز کار می کند.
برد آردوینو Due یک میکروکنترلر بر پایه SAM3X8E ARM Cortex-M3 CPU از شرکت Atmel می باشد. این برد، اولین برد آردوینویی است که بر اساس میکروکنترلر با هسته ARM 32 بیتی پایه ریزی شده است. دارای 54 پین دیجیتال ورودی/خروجی (که 12 تای آن می تواند به عنوان خروجی PWM استفاده شود)، 12 ورودی آنالوگ، 4 پورت UARTs (پورت های سریال سخت افزاری)، و یک ساعت 84 مگاهرتزی، an USB OTG capable connection ، یک DAC (دیجیتال به آنالوگ)، 2 عدد TWI، یک پاور جک، یک SPI header، یک JTACG header، یک دکمه ریست و یک دکمه پاک کردن می باشد. این برد، هرچیزی را که جهت پشتیبانی از میکروکنترلر مورد نیاز است، شامل می شود؛ برد Due با همه شیلدهای آردوینو که با 3.3ولت کار می کنند، و همچنین با 1.0 Arduino pinout سازگار است.
[button id=”” class=”btn” target=”” href=”#” tag=”span” type=”red-border”]فصل3 – پیش نمایش : کد نویسی و راه اندازی ترموکوپل تایپ k[/button]
[button id=”” class=”btn” target=”” href=”#” tag=”span” type=”red-border”]فصل4 – پیش نمایش : کنترلر PID و کاربرد آن[/button]
کنترل‌کننده پی‌آی‌دی (به انگلیسی: proportional–integral–derivative controller (PID controller)) از رایج‌ترین نمونه‌های الگوریتم کنترل بازخوردی است که در بسیاری از فرایندهای کنترلی نظیر کنترل سرعت موتور DC، کنترل فشار، کنترل دما و… کاربرد دارد.
کنترل‌کننده PID مقدار «خطا» بین خروجی فرایند و مقدار ورودی مطلوب (setpoint) محاسبه می‌کند. هدف کنترل‌کننده، به حداقل رساندن خطا با تنظیم ورودی‌های کنترل فرایند است.
[button id=”” class=”btn” target=”” href=”#” tag=”span” type=”red-border”]فصل5 – پیش نمایش : سیگنال PWM در آردوینو DUE[/button]
مدولاسیون پهنای پالس، روشی برای کنترل توان بدون نیاز به دفع یا اتلاف هر گونه توان در راه انداز (driver) است. در واقع PWM تکنیکی است که به کمک آن می‌توان مقدار ولتاژ، و بنابر این، مقدار توان را کنترل کرد.
برای مثال، یک لامپ ۱۰ وات را تصور کنیم. این لامپ، ۱۰ وات توان الکتریکی را به نور و گرما تبدیل می‌کند. اگر نور کمتری از لامپ بخواهیم، مثلاً به اندازه ۵ وات، می‌توان یک مقاومت را با لامپ سری کرد تا ۵ وات توان را جذب کند، و لامپ ۵ وات دیگر را جذب کند. اگر چه این کار، عملی است اما اتلاف توان در مقاومت نه تنها باعث می‌شود که بسیار داغ شود، بلکه باعث اتلاف توان خواهد شد، در حالیکه منبع ولتاژ هنوز ۱۰ وات را تأمین می‌کند.
[button id=”” class=”btn” target=”” href=”#” tag=”span” type=”red-border”]فصل6 – پیش نمایش : جمع بندی نهایی پروژه[/button]
اطلاعات بیشتر
مدت زمان
33 دقیقه
نام مدرس
حسین نقیبی
کارشناسی ارشد الکترونیک و مدیر فنی شرکت دانش بنیان آرشا گستر سیمرغ نیشابور
نقد و بررسی‌ها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.