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TERMÔMETRO UTILIZANDO PIC 16F676 E SENSOR DE PRECISÃO DE TEMP. LM35 Alunos: Pedro Péricles Marcelo Abbott Prof: Luciano Fontes ELE0622 – INSTRUMENTAÇÃO.

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1 TERMÔMETRO UTILIZANDO PIC 16F676 E SENSOR DE PRECISÃO DE TEMP. LM35 Alunos: Pedro Péricles Marcelo Abbott Prof: Luciano Fontes ELE0622 – INSTRUMENTAÇÃO ELETRÔNICA

2 TERMÔMETRO UTILIZANDO PIC 16F676 E SENSOR DE PRECISÃO DE TEMP. LM35 Topicos da apresentação: Introdução ao instrumento Características sensor LM35 Processador PIC16F676 Simulação e diagrama Programa para exibir temperatura Implementação Alternativa para medir temperatura

3 ELE0622 – INSTRUMENTAÇÃO ELETRÔNICA TERMÔMETRO UTILIZANDO PIC 16F676 E SENSOR DE PRECISÃO DE TEMP. LM35 Introdução ao instrumento Este projeto é bem simples, utiliza um sensor tipo LM35 para medir a temperatura. O sensor é ligado diretamente na entrada analógica do PIC16F676. Este lê a grandeza analógica e converte-a para digital através do conversor A/D interno e também mostra o valor correspondente a temperatura em graus Celsius através de três displays a LED, de sete segmentos.  Faixa de temperatura de 2°C a 150°C; De 2°C a 99.9°,  O formato de indicação é XX.X °C e de 100°C a 150°C é XXX°C;  Indicação visual através de displays de sete segmentos a LED;  Software em C;  Utilização do Oscilador RC interno do PIC16F676, de 4MHz;

4 ELE0622 – INSTRUMENTAÇÃO ELETRÔNICA TERMÔMETRO UTILIZANDO PIC 16F676 E SENSOR DE PRECISÃO DE TEMP. LM35 Características sensor LM35 O LM35 é uma família de sensores de temperatura fácil de usar. O LM35 tem uma saída de tensão calibrada em celsius. Com um range de operação entre -55°C a 150°C. Suas principais características são:  Escala em celsius;  10.0 mV/°C;  Acurácia de 0,5°C;  Operando seu auto-aquecimento é menor que 0,08°C;  Tem uma não linearidade típica de ±¼°C;  Baixa impedância de saída, 0,1 Ohm para 1 mA de carga.

5 ELE0622 – INSTRUMENTAÇÃO ELETRÔNICA TERMÔMETRO UTILIZANDO PIC 16F676 E SENSOR DE PRECISÃO DE TEMP. LM35 Processador PIC16F676  Resolução de conversão A/D de 10bit;  Utilização do Oscilador RC interno do PIC16F676, de 4MHz;  Programável em assembly e em C  Datasheet de fácil assimilação  Reprogramável  Estrutura modular

6 ELE0622 – INSTRUMENTAÇÃO ELETRÔNICA TERMÔMETRO UTILIZANDO PIC 16F676 E SENSOR DE PRECISÃO DE TEMP. LM35 Simulação e diagrama

7 ELE0622 – INSTRUMENTAÇÃO ELETRÔNICA TERMÔMETRO UTILIZANDO PIC 16F676 E SENSOR DE PRECISÃO DE TEMP. LM35 Programa para exibir temperatura

8 ELE0622 – INSTRUMENTAÇÃO ELETRÔNICA TERMÔMETRO UTILIZANDO PIC 16F676 E SENSOR DE PRECISÃO DE TEMP. LM35 Programa para exibir temperatura

9 ELE0622 – INSTRUMENTAÇÃO ELETRÔNICA TERMÔMETRO UTILIZANDO PIC 16F676 E SENSOR DE PRECISÃO DE TEMP. LM35 Programa para exibir temperatura

10 ELE0622 – INSTRUMENTAÇÃO ELETRÔNICA TERMÔMETRO UTILIZANDO PIC 16F676 E SENSOR DE PRECISÃO DE TEMP. LM35 Implementação Figura 1

11 ELE0622 – INSTRUMENTAÇÃO ELETRÔNICA TERMÔMETRO UTILIZANDO PIC 16F676 E SENSOR DE PRECISÃO DE TEMP. LM35 Em funcionamento no Lab. Eletrônica Figura 2

12 ELE0622 – INSTRUMENTAÇÃO ELETRÔNICA TERMÔMETRO UTILIZANDO PIC 16F676 E SENSOR DE PRECISÃO DE TEMP. LM35 Alternativa para medir temperatura Implementamos o circuito abaixo para fornecer uma alternativa na aferição da temperatura.Tomamos como base as equações desenvolvidas no slide seguinte. O circuito implementado esta destacado na na Fig. 1

13 ELE0622 – INSTRUMENTAÇÃO ELETRÔNICA TERMÔMETRO UTILIZANDO PIC 16F676 E SENSOR DE PRECISÃO DE TEMP. LM35 Alternativa para medir temperatura Equações desenvolvidas: I c = I s ( e VBE/VT – 1 ) Equação de Ebers-Mol sendo V T = KT/q Onde K = 1,38* J/K (constante de Boltzman ) T = ( o C + 273,16 ) K (temperatura) Q = 1,67* coulombs (carga do elétron ) I s = 1,87* A ( corrente de saturação reversa do diodo ) I c é a corrente do coletor de um transistor. A equação de Ebers-Mol pode ser reescrita como: I c / I s + 1 = e VBE/VT V BE / V T = ln(I c / I s + 1) V BE = V T ln(I c / I s + 1) V BE = KT/q[ln(I c / I s + 1)] V BE ~ KT/q[ln(I c / I s )] V BE ~ TK/q[ln(I c / I s )] Para um amplificador diferencial de ganho unitário temos: V 0 = V BE2 - V BE1 V 0 = KT/q[ln(I c2 / I s )] - KT/q[ln(I c1 / I s )] V 0 = KT/q[ln(I c2 / I s ) - ln(I c1 / I s )] V 0 = KT/q[lnI c2 - lnI s – lnIc +1 lnI s ] V 0 = TK/q[ln(I c2 / I c1 )] No caso particular, como a corrente de coletor do transistor 2 é duas vezes a do transistor 1, temos V 0 = TK/q( ln2 )


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