Control de temperatura con LM3914
Vamos a ver como fabricar un MÓDULO Control de temperatura con LM3914.
En una anterior ocasión vimos como hacer este módulo en la versión ARDUINO, y para esta vez vamos a ver cómo crearlo en la VERSIÓN ANÁLOGA.
Y es que ahora vamos a ver un pequeño repaso de los AMPLIFICADORES OPERACIONALES, así que vamos a ello.
FUNCIÓN DEL MÓDULO CONTROL DE TEMPERATURA CON LM3914 EN LA VIDA COTIDIANA.
Este módulo está diseñado con el fin de MONITOREAR Y CONTROLAR la inestabilidad de una fuente de calor, por ejemplo, este módulo se puede emplear para CONTROLAR LA TEMPERATURA en un cautín, para controlar la temperatura en un horno o bien para controlar la temperatura en elementos industriales.
Este módulo OFRECE TRES RANGOS DE DISPARO LOS CUALES SON 60, 90 Y 110 GRADOS.
Estos rangos de disparo se puede programar mediante los JUMPER que están en el circuito.
Ahora pasemos a la explicación del proyecto.
MATERIAL REQUERIDO
1- condensador C1 1000 mf por 25 voltios
10- resistencias R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9,R10 de 220R por 1/2 watt
1- resistencia R11 de 55k por 1/2 de watt
1- resistencia R12 de 4k3 por 1/2 de watt
1- resistencia R13 de 6K5 por 1/2 de watt
1- integrado U1 LM3914
1- integrado U2 LM358
1- sensor U3 LM35
1- regulador U4 78L05
1- U5 optocoplador PC817D
1- transistor PNP Q1 2N3702
5- led verdes D1,D2,D3,D4,D5
3- led amarillos D6,D7,D8
2- led rojos D9,D10
1- terminal de tornillos de 2 pines J1
2- terminal de 3 pines J2,J3
3- JUMPER JP1,JP2,JP3
1- relay de 12 voltios 5 pines RL1
1- reóstato de 5 k RV1
DIAGRAMA DEL CONTROL DE TEMPERATURA CON LM3914
Como les comente al principio de este post, este MÓDULO ESTÁ CREADO PARA CONTROLAR TEMPERATURAS TIPO INDUSTRIAL, ya que el módulo es programable mediante los JUMPER, vamos paso a paso.
EXPLICACIÓN DEL CIRCUITO
U3 ES EL SENSOR LM35
Este es el sensor encargado de tomar la lectura inicial de la fuente de calor, LA FORMA DE CONECTAR ESTE SENSOR, ES DE LA SIGUIENTE MANERA.
Este es el diagrama de conexiones, su rango de trabajo es de -55 grados a 150 grados Fahrenheit, este sensor se alimenta con 5 voltios, y es allí donde entra en función U4 que es el regulador 7805.
POSICIÓN DEL SENSOR EN LA PCB
LA TARJETA PCB ESTÁ SEGMENTADA, por lo que les será más fácil la fabricación para aquellos usuarios que apenas comienzan esta maravillosa carrera, ahora bien, en la PCB está la perforación para soldar el LM35 y el conector para conectar sus pines mediante cables, ya que es lo recomendable porque el sensor debe colocarse cerca a la fuente de calor para que cense y controle la temperatura.
AMPLIFICADOR OPERACIONAL LM358
Características
Acoplador de impedancia y Ganancia de frecuencia.
Pasee una ganancia de 100 dB.
Gran ancho de banda.
Entre rango de voltaje de modo común incluye tierra.
Oscilación de voltaje de salida grande: 0 V DC a vcc control -1.5 V.
Descripción
Consiste en dos circuitos independientes que se encuentran dentro del encapsulado que compensan la frecuencia del amplificador operacional y cada uno opera como suplemento de poder que operan a diferentes rango de voltaje, el drenaje es posible también bajo las operaciones de fuerza independientemente de la magnitud del suministro de voltaje.
PARA ESTE CIRCUITOS SE USAN LOS SIGUIENTES PINES:
PIN 8 es el VCC 12
PIN 4 es el GND
PIN 1 salida de voltaje amplificado
PIN 3 entrada de señal del LM35
PIN 2 circuito sumador o restador
CIRCUITO VISUALIZADOR CON EL LM3914
Este integrado tiene una representación lineal de la tensión de señal, Este puede operar con una tensión desde 3 V, hasta 35 V, puede utilizar además de display LED, permite regular la corriente de salida desde 2 ma a 30 ma, por lo que no son necesarias resistencias para los leds y las salidas pueden dar señales tanto TTL como CMOS.
El pin número 2 deberá conectarse al negativo de la fuente de alimentación, y el pin 3 al positivo.
El pin 1 es el que controla el primer LED de la escala. Los demás LED deberán conectarse a los pines 18 al 10 (LED 2 al 10 respectivamente). Esta numeración, que a primera vista puede parecer extraña, tiene una importante razón de ser. Al estar distribuidos de esta manera, los LED se conectan a todos los pines de un mismo lado del integrado, con la excepción del LED 1 que se conecta al pin 1, lo que facilita mucho el trazado de pistas al construir un circuito impreso.
El pin número 9 es el encargado de seleccionar el modo de funcionamiento del chip. En efecto, si conectamos este pin directamente a 0 V, el display formado por los LED funcionará en modo punto, mientras que si lo conectamos a +V funcionará en modo barra.
La corriente que circula por el pin 7 y 6 son quienes determinan el brillo de los LED. Un brillo adecuado se obtiene conectando EL REÓSTATO DE 1 K (RV1), como está en el diagrama.
El pin 8 y 4 es que se encargan de tomar la referencia de la escala.
El pin 9 es quien va conectado a vcc
Por último, el pin número 5 es la entrada de la tensión a medir, la que será tratada internamente para decidir qué LED se encienden y cuáles deben permanecer apagados.
PROGRAMACIÓN DE DIFERENTES GRADOS DE DISPARO
Como vemos en este segmento de la PCB, la función es la siguiente:
Cada JUMPER debe estar inicialmente sin conectar, ¿por qué? Pues bien, por qué son los valores con los cuales queremos que se dispare el RELE quien a su vez es el que desconecta o conecta la tensión para control de la temperatura.
Ejemplo.
si se conecta el JUMPER (JP1), al llegar a 60 grados de temperatura desconecta la tensión de corriente de alimentación en un cautín y cuando este esté por debajo de 60 grados nuevamente se conectara automáticamente y así serán en los demás ciclos de 90 Grados y 110 Grados.
VISUALIZACIÓN MEDIANTE LEDS
Aquí estamos viendo como van conectados los led donde los estados de visualización serán los siguientes.
LED (D1) se enciende en los 21 grados
LED (D2) se enciende en los 24 grados
LED (D3) se enciende en los 35 grados
LED (D4) se enciende en los 47 grados
LED (D5) se enciende en los 60 grados
LED (D6) se enciende en los 70 grados
LED (D7) se enciende en los 90 grados
LED (D8) se enciende en los 100 grados
LED (D9) se enciende en los 110 grados
LED (D10) se enciende en los 120 grados
CIRCUITO DISPARADOR DE CARGA MEDIANTE EL RELAY
Este circuito está dado por él, opto acoplador U5, el transistor Q1, la resistencia R13 y el relay.
La función de este circuito es, desconectar la carga cuando se llega al UMBRAL PREVIAMENTE PROGRAMADO ejemplo 90 grados con el jumper.
Y volver a CONECTAR DICHA CARGA cuando el sensor ha detectado que la temperatura programada de disparo ha descendido.
Es un sencillo circuito que da prestaciones a escala INDUSTRIAL.
Aquí terminamos la explicación del circuito y ahora pasemos a la TARJETA PCB, la cual dejaré en mi tienda para su posterior descarga y fabricación por parte de ustedes.
DISEÑO DE LA TARJETA PCB
IMÁGENES DE EL MÓDULO Y LA TARJETA PCB
imagen de la tarjeta ya terminada y con los componentes soldados.
Serigrafía de la pcb.
¡Espero sea de tu agrado este nuevo proyecto, lo lleves a feliz término y le saques provecho.!! Recuerda dale me gusta, haz comentarios en el post y comparte en tus redes sociales.
Buenos días, excelente diseño, como puedo modificar las lecturas de temperaturas donde marca 80 grados marque 78 grados y la temperatura de 90 grados marque 80 grados, me gustaría saber como se podría modificar.
Esperando pronta respuesta, feliz día
cordial saludo,en ese caso debe modificar la colocación de los jumper ya que si los coloca antes obtendrá los resultados que espera. como usted debió descargar el archivo, le recomiendo hacer pruebas modificando la posición de los jumpers que determinan en que grado se debe disparar el relay.
Buen dia estimado ARLEX Me parce interesante el circuito de control de temperatura que has publicado, te felicito por realizar estas buenas practicas, como la de brindar informacion gratuita a muchos aficionados a la construccion de circuitos electronicos, para diferentes aplicaciones.
Me propuse a buscar en la web un circuito para control de temperatura de cero a 120 grados celcius, ajustable manual, pero con visualizador displey de 7 segmentos, aun no lo encuentro.
Digamos ajusto a 63 grados, y cuando llegue a esa temperatura corte y al enfriarse 5 grados vuelva a conectar y asi sucesivamente.
No se si ud estimado amigo ARLEX, podria diseñarlo con las herramientas que cuenta.
por favor me lo comenta a mi correo electronico.
muy agradesido
un gusto saludarle, por supuesto, voy mirar que puedo hacer y te estare informando a través de su correo.
Amigo buenas me intereza el pcb de un diagrama que tengo,como se puede
Amigo buenas me intereza el pcb de un diagrama que tengo,como se puede .mi celular 3017018485
Cordial saludo claro que sí. Envíame tu diagrama adjuntando tú correo dónde pueda reenviar la información lo puedes hacer através del formulario que está en la página de inicio allí está la explicación de cómo puede mandar sus esquemas y yo le doy una cotización.
Con gusto! Escribeme a través del formulario donde puede adjuntar el archivo o esquema para poder cotizar su pcb
Buenas Arlex, el trabajo que haces esta genial y digno de admirar, verás estaba intentando hacer el circuito que planteas como proyecto, pero se me hace complicado entender bien la parte del circuito disparador. Podrías detallar mejor su funcionamiento.
saludos estimado Alexander, bueno el circuito consta de comparadores de tencion el primer comparador toma la señal de sensor y la emite a los comparadores del lm3914 y a medida que el sensor aumenta la tencion, va aumentando la salida en el comprador del integrado LM358 hacia el pin 5 del integrado LM3914 a lo cual a medida que se registra una incidencia mayor o menor en el pin 5 los comparadores internos irán encendiendo o apagando los led.
Hola Alex, muy buena explicación, como hago para poder censar temperaturas arriba de 36 grados y me suene una alarma y abajo de 30 grados me suene alarma, solo puedo al subir la temperatura pero no se como hacer con la temperatura baja. te agradecería tu apoyo. saludos
Muy buenas tardes.
Sí tienen información de cómo podría conseguir la tarjeta del circuito impreso para el comparador de 10 puntos con el LM3914, le agradecería la información.