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Termostato-Termômetro Digital com o MAXQ3212 (MIC028)

Baseados no Application Note 3965 da Maxim (www.maxim-ic.com) descrevemos o projeto de um termostato digital com um termômetro de 4 dígitos baseado no microcontrolador MAXQ3212. O circuito inclui ainda uma interface 1-wire. O leitor poderá obter mais informações sobre este projeto e também sobre o microcontrolador no site da Maxim.

Regulagem e controle da temperatura são necessárias numa infinidade de aplicações. Podemos citar o controle da temperatura ambiente, estufas, fornos de secagem, câmaras de refrigeração e muito mais. Com a utilização de microcontroladores o desenvolvimento de projetos que atendam a este tipo de necessidade torna-se relativamente simples. O projeto que descrevemos é um exemplo, havendo inclusive um kit de avaliação para os leitores interessados.

O sistema que descrevemos tem por finalidade medir a temperatura ambiente a qual é comparada com uma referência dada pelo usuário e em sua função ativar um relé se ela estiver abaixo do valor desejado. O sistema utiliza um display de LEDs de 4 dígitos para mostrar a temperatura e também para ajustar o valor da temperatura em que deve ocorrer o acionamento do relé.

O microcontrolador utilizado é o MAXQ3212 que tem por função operar como uma interface entre o sensor e os demais elementos do sistema. Na figura 1 temos o diagrama completo do termostato-termômetro com o microcontrolador indicado.

 

Diagrama completo do termostato-termômetro com o MAXQ3212.
Diagrama completo do termostato-termômetro com o MAXQ3212.

 

O interfaceamento do microcontrolador com o display de LEDs é feito através do circuito integrado ICM7218API. Este circuito pode excitar displays de até 8 dígitos, mas neste caso apenas 4 são utilizados. Na disposição empregada temos a precisão de 0,1º C, ou seja, a indicação de temperatura com uma casa depois da vírgula (ponto decimal). Este componente contém todos os elementos para excitação de displays de anodo comum, sem a necessidade de limitação externa de corrente.

O sistema possui também um relé que é acionado se a temperatura cair abaixo do valor programado. Este relé eletromecânico comum possibilita o controle de dispositivos externos de alta potência ligados à rede de energia como, por exemplo, um aquecedor de ambiente. O relé utilizado é do tipo de 5 A com 8 A de capacidade de contacto, mas podem ser utilizados dispositivos equivalentes nesta aplicação desde que estejam dentro dos limites de capacidade do FET utilizado como driver.

O sensor de temperatura é um DS18B20-PAR da Maxim que mede a temperatura ambiente. Este dispositivo tem uma precisão de +/- 0,5º C na faixa que vai de -10º C a +85º C mas o sistema é programado para atuar na faixa de +12º C a +38º C que é uma faixa razoável de temperaturas para um ambiente fechado. Evidentemente, outras faixas de valores podem ser programadas. A resolução do dispositivo é selecionável entre 9 e 12 bits. O sensor utilizado tem uma interface 1-Wire, um sistema da Maxim que permite a utilização de um único pino de porta do microcontrolador. Para a aplicação indicada o código-fonte pode ser baixado do site da Maxim, digitando-se o nome do artigo. Mais detalhes sobre o modo de programação e eventuais modificações para operação com mais de um sensor ou em outras faixas de temperatura podem ser obtidas na documentação original da Maxim.

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