ultimo aggiornamento il 10/06/2008

Sensore di temperatura

Quello visibile nelle foto è un piccolo modulo (la dimensione della basetta è di circa 19x23mm) che collegato alla scheda BS2 o BS2 SX  permette di rilevare la temperatura ambiente.
E' formato semplicemente da una resistenza NTC  una resistenza normale e un condensatore.
L'informazione riguardante il calore viene calcolata misurando la costante di tempo RC attraverso il comando PBasic rctime, ottenendo così un indicatore della quantità di calore 'percepita' dal termistore.
Per l'interfaccia con il processore è utilizzata una sola porta del processore.
Tutti i componenti sono montati su un apposito circuito stampato.
Dopo aver saldato i componenti si può procedere proceduto al collaudo della scheda con apposito programma con esito positivo.
Nella pagina è possibile scaricare il circuito (compreso di stampato) sia in formato compatibile con il programma EAGLE che in formato PDF

 

Questo modulo è descritto sul numero 277-278 in edicola nel mese di Luglio 2008 della rivista Fare Elettronica nella sezione ROBOT ZONE nell'articolo dal titolo Moduli input/output per la scheda robotica che descrive la costruzione di ben 11 moduli da collegare alla scheda basata sul processore BS2 SX di PARALLAX.

Schema elettrico sensore di temperatura Elenco componenti R1 220 ohm 1/4W R2 NTC 4,7 kohm C1 100nF multistrato SV1 strip 3 pin femmina

Circuito stampato e disposizione componenti

Programma TEST_MODULO_NTC.bsx

Quello visibile nelle foto a lato è un piccolo modulo (la dimensione della basetta è di circa 3 cm di lato) che installato sulla scheda BS2 della DeAgostini permette di rilevare la temperatura ambiente.
E' formato semplicemente da una resistenza NTC  alcune resistenze e dei led.
L'informazione riguardante il calore viene ancora calcolata misurando la costante di tempo RC attraverso il comando PBasic rctime, ottenendo così un indicatore della quantità di calore 'percepita' dal termistore.
Per realizzare il circuito riportato in figura sono necessari il termistore, un condensatore da 100nF, un resistore da 220Ω, 3 resistori da 390Ω e 3 LED colorati.
Nel circuito risultano utilizzate 4 porte logiche, da P10 a P14: la porta P12 è collegata al circuito RC formato da termistore e condensatore.
Il rivelatore di calore che si ottiene misura attraverso il termistore un indicatore dalla temperatura ambientale (la costante di tempo RC) e in base a tale valore accende un determinato numero di LED.
Tutti i componenti sono montati su un apposito circuito stampato seguendo le istruzioni di montaggio.
Dopo aver saldato i componenti ho proceduto al collaudo della scheda con apposito programma con esito positivo.
Nella pagina è possibile scaricare il circuito (compreso di stampato) sia in formato compatibile con il programma EAGLE che in formato PDF

I termo-resistori o termistori

I termo-resistori o termistori sono resistenze che presentano elevati valori del coefficiente di temperatura, fra di essi si distinguono i PTC e gli NTC.
I resistori PTC (Positive Temperature Coefficient) hanno un coefficiente di temperatura positivo ossia aumentano la loro resistenza con l'aumento della temperatura mentre quelli detti NTC (Negative Temperature Coefficient) presentano un coefficiente di temperatura negativo (tra -6% e -2% per grado centigrado) ossia riducono la loro resistenza con l'aumentare della temperatura.
Questi termo-resistori sono impiegati o per la misura diretta della temperatura (nei termometri elettronici) o come elementi di controllo nei circuiti elettrici ed elettronici (per esempio per aumentare o diminuire una corrente od una tensione al variare della temperatura d'esercizio).
Il loro funzionamento è analogo alle fotoresistenze utilizzate nel modulo luce e questa similitudine si riflette anche nella modalità di utilizzo: la configurazione circuitale che si adotta per il termistore è uguale a quella già vista per il fotoresistore, sostituendo semplicemente il fotoresistore con il termistore.

Schema elettrico sensore di temperatura con LED Elenco componenti R1 220 ohm 1/4W R2,R3,R4 390 ohm 1/4W R5 NTC 4,7 kohm C1 100nF multistrato D1,D2,D3 led rosso JP1 connettore maschio 2x10 90° Per scaricare il circuito per Programma EAGLE Per scaricare il circuito in Formato PDF

Circuito stampato e disposizione componenti

Programma di prova 

Il programma Termistore.bs2 qui disponibile consente di far funzionare tale rivelatore.
La struttura del programma si articola in due fasi: prima si calcola attraverso il comando rctime il valore approssimato della costante di tempo RC, quindi avviene una conversione per ottenere il valore in gradi centigradi.
Quindi con una serie di confronti si stabilisce quale led accendere

Nota: il programma si basa sulla routine di conversione della temperatura
realizzata da Saverio Giuntini disponibile a suo tempo sul Sito della DeAgostini (ora non più disponibile).

Programma prova termometro

Programma originale di Saverio Giuntini

'{$STAMP BS2} '******************** DICHIARAZIONE VARIABILI ******************** temp VAR Word risultato VAR Byte decimale VAR Nib PBin VAR IN2 temp_bassa CON 25 temp_alta CON 30 '******************** DICHIARAZIONE COSTANTI ********************* porta CON 12 '******************** PROGRAMMA PRINCIPALE *********************** DEBUG "Premi il tasto!" aspetta: IF PBin = 1 THEN aspetta DEBUG CLS main: HIGH porta PAUSE 3 RCTIME porta,1,temp risultato = (5720- temp + 50) / 110 decimale = (((5900- temp + 50) // 110) * 10)/110 DEBUG HOME, DEC risultato,",",DEC decimale,"°C",CR IF risultato<temp_bassa THEN led_1 IF risultato>=temp_bassa AND risultato<=temp_alta THEN led_centro IF risultato>temp_alta THEN led_2 led_1: LOW 13 GOTO fine led_centro: LOW 10 GOTO fine led_2: LOW 11 GOTO fine fine: PAUSE 100 GOTO main

Realizzazione pratica

Per la costruzione dei moduli si procederà iniziando dalla realizzazione dei circuiti stampati.
Per la loro realizzazione, si utilizzeranno delle basette in vetronite (monofaccia) delle opportune dimensioni. Il metodo potrà essere quello della fotoincisione o del trasferimento termico utilizzando i cosiddetti fogli blu (PRESS-N-PELL)
Una volta inciso il rame, si verificherà in controluce o mediante l’utilizzo di un multimetro che non vi siano cortocircuiti soprattutto tra le piste più vicine.
Si passerà quindi alla foratura della stessa, utilizzando principalmente una punta da 0,8 mm.
In seguito, si potrà passare al posizionamento e alla saldatura dei componenti, per la saldatura si utilizzerà un piccolo saldatore a punta fine, della potenza di circa 25 – 30 W.
S’inizierà dai componenti a più basso profilo come le resistenze, i diodi, controllandone l’orientamento, terminando con i pin-strip