BÁO CÁO ĐỀ TÀI MÔN KỸ THUẬT CẢM BIẾN Tên đề tài QUẠT THÔNG MINH SỬ DỤNG CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ LM35

ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ-THÔNG TIN


BÁO CÁO ĐỀ TÀI
MÔN KỸ THUẬT CẢM BIẾN
Tên đề tài
QUẠT THÔNG MINH SỬ DỤNG CẢM BIẾN
NHIỆT ĐỘ LM35
SVTH : PHÙNG NGỌC HỒNG
MÃ SV: 18A12010137
LỚP: K21A-DT2
GVHD: TH.S HOÀNG QUANG HUY
Hà Nội, 4/2021.
1


1.1.Tổng quan về mạch điều khiển nhiệt độ.
Nhiệt độ là một đại lượng vật lý gắn liền với cuộc sống của
chúng ta. Nó tác động đến mọi người mọi mặt của cuộc sống. Và
các lĩnh vực sản xuất cũng vậy,nhiệt độ ảnh hưởng trực tiếp tới quá
trình vận hành, sản xuất.
Trong lĩnh vực sản xuất cơng nghiệp nhiệt độ có tác động trực
tiếp đến chất lượng sản phẩm đầu ra như trong q trình gia cơng
hàn vật liệu, nhiệt độ ảnh hưởng tới độ chính xác ,tính giãn nở nhiệt
của vật liệu.

Trong q trình nung nóng,sấy như nung gạch men thì nhiệt độ
ảnh hưởng tới chất lượng về độ cứng ,độ dẻo, màu sắc của sản phẩm
đầu ra.
Trong y học nhiệt độ ảnh hưởng tới các kết quả nghiên cứu chữa

bệnh .
Trong cuộc sống nhiệt độ ảnh hưởng tới chất lượng và bảo quản
lương thực thực phẩm.
Trong nông nghiệp của bạn nhiệt độ ảnh hưởng trực tiếp tới
thành quả và năng suất nông nghiệp .


Với các yếu tố đó em xin thiết kế đề tài ổn định nhiệt độ với
khoản nhiệt độ ổn định và điều khiển là 0 đến 60 độ C dùng cảm
biến LM35
Ưu điểm cảm biến LM35: là một loại cảm biến nhiệt có giá
thành tương đối rẻ và có nhiều trên thị trường , có khoảng
đo phù hợp với yêu cầu của đề tài

1.1.1.Cảm biến nhiệt độ LM35

Hình 4:Cảm biến LM35
LM35 là một cái cảm biến nhiệt độ giá rẻ (tầm 26k) thường
được tiêu dùng mang thể được sử dụng để đo nhiệt độ (theo °
C). Nó với thể đo nhiệt độ chính xác hơn so với một điện trở
nhiệt (thermistor) cùng tầm giá. Cảm biến này tạo ra điện áp có
đầu ra cao hơn các cặp nhiệt điện và có thể ko cần điện áp đầu
ra được khuếch đại. LM35 có điện áp đầu ra tỷ lệ thuận có nhiệt
độ Celsius. Hệ số tỷ lệ là .01V / ° C.


LM35 có độ chuẩn xác hơn kém 0,4 ° C ở nhiệt độ phịng bình
thường và hơn kém 0,8 ° C trong khoảng 0 ° C đến + 100 ° C.
Một đặc tính quan trọng hơn của cảm biến này là rằng nó chỉ
thu được 60 microamps từ nguồn cung ứng và có khả năng tự

sưởi ấm thấp.
Một số tính chất của cảm biến LM35:
o

Đầu ra của cảm biến nhiệt độ lm35 thay đổi diễn tả
tuyến tính.

o

Điện áp o / p của cảm biến IC này tỉ lệ với nhiệt độ Celsius.

o

Điện áp hoạt động từ -55˚ đến + 150˚C.

o

Được vận hành dưới 4 tới 30 vôn.

Lược đồ mạch LM35

1.1.1.1. Nguyên lý hoạt động chung của IC đo nhiệt độ:


IC đo nhiệt độ là một mạch tích hợp nhận tín hiệu nhiệt đo
chuyển thành tín hiệu điện dưới dạng dịng điện hay điện áp. Dựa
vào đặc tính rất nhạy của các bán dẫn với nhiệt độ tạo ra điện áp
hoặc dòng điện, tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối. Đo tín hiệu điện ta
biết được giá trị của nhiệt độ cần đo.Sự tác động của nhiệt độ tạo ra
điện tích tự do và các lổ trống trong chất bán dẫn. Bằng sự phá vỡ

các phân tử, bứt các electron thành dạng tự do di chuyển qua vùng
cấu trúc mạng tinh thể tạo sự xuất hiện các lỗ trống. Làm cho tỉ lệ
điện tử tự do và lổ trống tăng lên theo qui luật hàm mũ với nhiệt độ .
1.1.1.2. IC cảm biến nhiệt LM35:

Hình 5: Hình dạng và sơ đồ chân IC cảm biến nhiệt độ LM35

1.1.1.3. Các đặc điểm và tính chất quan trọng của LM35


− LM35 là 1 bộ cảm biến tích hợp nó có thể được dùng để đo
nhiệt độ với tín hiệu đầu ra tỉ lệ với nhiệt độ Celsius (bằng
0

C

).

− LM35 cho phép đo nhiệt độ chính xác hơn nhiều so với
nhiệt trở, cặp nhiệt điện ..v..v..
− Là bộ cảm biến được chỉ định và không phải là đối tượng
của quá trình Oxy hố …
− LM35 tạo ra một điện áp cao mà không cần khuếch đại.
− Hệ số thang chia độ là 0,01V/1 0C (tức độ biến thiên theo
nhiệt độ). Nó khơng u cầu sự kiểm tra bên ngồi hay sắp
xếp và duy trì độ chính xác bằng
(250C) và

±0,80 C

±0,40 C

trên dãy nhiệt độ từ

tại nhiệt độ phòng

00 C → 1000 C

.

− Đặc tính quan trọng khác của LM35DZ là nó chịu đựng
dịng tối thiểu 60μA từ nguồn cung cấp của nó. Đặc biệt
khi ta nung bộ cảm biến dẫn đến nhiệt độ tăng lên trong
mơi trường chân khơng ít hơn 0,1 0 C
− Đặc tính điện
− Theo thơng số nhà sản xuất LM35DZ, quan hệ giữa nhiệt
độ và điện áp ngõ ra như sau: Vout =0 , 01∗T 0 C
− Dòng điện đầu ra khoảng 10mA.


− Vậy ứng với tầm hoạt động từ 01280C, ta có sự biến
thiên điện áp ngõ ra là:
o Ở 0 0 C thì điện áp ngõ ra

Vout =0 V

o Ở 100 0 C thì điện áp ngõ ra

Vout =1V

o Ở 128 0 C thì điện áp ngõ ra
Tùy theo cách mắc của LM35 để ta đo các giải nhiệt độ phù hợp.
Đối với hệ thống này thì đo từ 0 đến 150.
2 Màn hình LCD 16x2
a.

Thơng số kỹ thuật

+ LCD 16x2 được sử dụng để hiển thị trạng thái hoặc
các thơng số.
+ LCD 16x2 có 16 chân trong đó 8 chân dữ liệu (D0 D7) và 3 chân điều khiển (RS, RW, EN).
+ 5 chân còn lại dùng để cấp nguồn và đèn nền cho
LCD 16x2.
+ Các chân điều khiển giúp ta dễ dàng cấu hình LCD ở
chế độ lệnh hoặc chế độ dữ liệu.
+ Chúng còn giúp ta cấu hình ở chế độ đọc hoặc ghi.
+ LCD 16x2 có thể sử dụng ở chế độ 4 bit hoặc 8 bit
tùy theo ứng dụng ta đang làm.


Hình 2.9: Sơ đồ chân LCD 16x2

Các mơ-đun LCD hiển thị ký tự được thiết kế dựa trên bộ
điều khiển HD44780 của Hitachi, loại LCD 16x2 ký tự gồm
14 chân, ý nghĩa các chân như sau :
Bảng 2.4 : Ý nghĩa các chân LCD
Chân
số

Mức

logic

Ký hiệu

I/O

Chức năng

1

Vss

-

-

Nguồn cung cấp (GND)

2

Vcc

-

-

Nguồn cung cấp (+5V)

3

Vee

-

I

Điện áp vào để điều
chỉnh độ tương phản

4

RS

0/1

I

Lựa chọn thanh ghi
0 = Thanh ghi lệnh


1 = Thanh ghi dữ liệu
5

R/W

0/1

I

0 = Ghi vào LCD module
1 = Đọc từ LCD module

6

E

1, 1->0

I

Tín hiệu cho phép

7

DB0

0/1

I/O

Bus dữ liệu, bit 0 (LSB)

8

DB1

0/1

I/O

Bus dữ liệu, bit 1

9

DB2

0/1

I/O

Bus dữ liệu, bit 2

10

DB3

0/1

I/O

Bus dữ liệu, bit 3

11

DB4

0/1

I/O

Bus dữ liệu, bit 4

12

DB5

0/1

I/O

Bus dữ liệu, bit 5

13

DB6

0/1

I/O

Bus dữ liệu, bit 6

14

DB7

0/1

I/O

Bus dữ liệu, bit 7 (MSB)

Điều khiển hiển thị các ký tự trên LCD thực chất là gửi
các mã lệnh tới bộ điều khiển HD44780.
b.

Các thanh ghi

- Chíp HD44780 có 2 thanh ghi 8bit quan trọng: Thanh
ghi lệnh IR (Instructor Register) và thanh ghi dữ liệu DR
(Data Register)


-

Thanh ghi IR: Mỗi lệnh được nhà sản xuất LCD đánh
địa chỉ rõ ràng. Người dùng chỉ việc cung cấp địa chỉ
lệnh bằng cách nạp vào thanh ghi IR.
Ví dụ: Lệnh “hiển thị màn hình và con trỏ” có mã lệnh là
00001110.

- Thanh ghi DR: Thanh ghi DR dùng để chứa dữ liệu 8 bit
để ghi vào vùng RAM DDRAM hoặc CGRAM (ở chế độ
ghi) hoặc dùng để chứa dữ liệu từ 2 vùng RAM này gửi
ra cho MPU (ở chế độ đọc).
- Cờ báo bận BF: (Busy Flag) Khi đang thực thi các hoạt
động bên trong, LCD bỏ qua mọi giao tiếp với bên ngồi
và bật cờ BF (thơng qua chân DB7 khi có thiết lập RS=0,
R/W=1) lên để cho biết nó đang “bận”.

- Bộ đếm địa chỉ AC: (Address Counter) Khi một địa chỉ
lệnh được nạp vào thanh ghi IR, thông tin được nối trực
tiếp cho 2 vùng RAM (việc chọn lựa vùng RAM tương
tác đã được bao hàm trong mã lệnh). Sau khi ghi vào
(đọc từ) RAM, bộ đếm AC tự động tăng lên (giảm đi) 1
đơn vị.


Bộ nhớ LCD
- Vùng RAM hiển thị DDRAM: (Display Data RAM).


- Vùng CGROM: Character Generator ROM.
- Vùng CGRAM: (Character Generator RAM).