Laborator aplicat EEA

Lucrarea 4 – Termometru

Tema proiectului

Ne propunem realizare unui circuit cu următoarele caracteristici:

Implementeaza un termometru analogic Are 4 nivele de temperatura Pentru fiecare nivel de temperatura avem un LED ce

indica atingerea pragului respectiv Putem regla pragul minim de sensibilitate Alimentarea se face de la USB

Materiale necesare

LM335 (senzor temperatura) LM324N (4 AO-uri) Rezistenţă 3k17 (sau 10k paralel cu 4k7) Rezistenţă 10k 7x Rezistenţă 220 2x Potentiometru 100k 4x LED (culori diferite ) Placă de test 24 x 30 găuri Mufă USB ( pentru alimentare)

Poză componente

Schema electrică

Poză circuit – față

Poză circuit - spate

LM335 La baza circuitului se va afla senzorul de

temperatura LM335 http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/L/M/

3/3/LM335.shtml

+

-ADJ

LM335

LM335 este un circuit integrat Funcţionează ca o Diodă Zenner Are un voltaj de 10mV/˚K Funcţionează de la -40 ˚C la 100

˚C Are nevoie de curent între 400µA

și 5mA În mod necalibrat, are o eroare

medie de 2 grade şi maximă de 5 grade

LM324 LM324 este un comparator operaţional cuadruplu Cu alte cuvinte, avem de a face cu 4 AO-uri într-o

singură capsulă http://www.datasheetcatalog.com/

datasheets_pdf/L/M/3/2/LM324.shtml

LM324

Alimentarea ( V+ ) este comună GND-ul este comun Pentru fiecare AO avem:

- un pin de Input – - un pin de Input + - un pin de Output

De ce LM324? Vom folosi AO-urile din LM324 sub formă de

comparatoare. Pe intrearea (-) a unui AO vom avea un curent de

referinţă Pe intrarea (+) a unui AO vom avea curentul de la LM335 Pe ieşire vom avea LED-ul corespunzător

Cum funcţionează: Dacă tensiunea de pe (-) > decât tensiunea de pe (+),

atunci ieşirea se duce la GND Dacă tensiunea de pe (-) < decât tenisunea de pe (-)

atunci se duce la V+

Astfel, în funcţie de cele 2 tensiuni primite, fiecare AO va deschide sau închide LED-ul aferent

Divizor de tensiune

Se folosesc doua potentiometre pentru realizarea divizorului de tensiune.

Acesta este folosit pentru a modifica tensiunea care ajunge pe una din ramurile comparatoarelor.

Schema- U1:A .. U1:D–se referă la

aceaşi alimentare de 5V (pe LM324 avem doar un pin 4 din care se alimentează toate AO-urile)

- 11 sunt toate comune (pe LM324 avem doar un pin 11 care reprezintă masa pentru toate AO-urile)

- Traseu tensiune de referinţă

- Traseu tensiune pentru intrările de +

Mod funcţionare (1)

Pe pinii 2, 6, 9, 13 AO-urile primesc tensiunile de referinţă

Pe pinii 3, 5,10,12 AO-urile primesc tensiunile de la LM335

LM335 dă o tensiune mai mare cu cât temperatura creşte

Datorită rezistenţelor R7, R9, R11 – fiecare AO primeşte pe intrarea + o tensiune diferită, din ce în ce mai mică cum mergem înspre GND

Mod funcţionare (2)

1) tensiunea dată de LM335 < tensiunea de referinţa => pentru toate AO-urile – Input(+) < Input(-) => Output = GND => LED-urile sunt stinse

2) tensiunea dată de LM335 > ( cu puţin decât) tensiunea de referinţă =>

AO1 are Input(+) > Input(-) => Output(1) = V+ => LED-ul 1 se aprinde

AO2-AO4 au Input(-) mai mici decât AO1 şi mai mici decât Input(-) => au Output = GND => LED-urile stinse

Analog pentru tensiuni mai mari ( detalii la laborator )

Alte explicaţii

Rezistenţele R1-R4 sunt pentru a limita curentul prin LED-uri

Rezistenţele R7, R9, R11 au rolul de a creea cădrei de tensiune ce creează diferenţele dintre potenţialele de la inputurile AO-rilor, creând astfel praguri diferite pentru fiecare AO

Rv1 şi Rv2 reprezintă un divizor de tensiune din care reglăm pragul de la care se aprinde primul LED ( explicaţii la laborator)