Схема простого светодиодного термометра и термостата (LM3914)

Принципиальная схема простого самодельного индикатора температуры и термостата на светодиодах и LM3914. Термометр служит для индикации выхода величины температуры за некоторые пределы.

Принципиальная схема

Датчиком температуры является термистор R1 (полупроводниковый, с отрицательной температурной зависимостью). Он образует делитель напряжения с резистором R2. Так как с увеличением температуры сопротивление R1 уменьшается, напряжение на R2 изменяется в прямой пропорциональности от температуры.

Это напряжение поступает на вывод 5 (вход) индикатора температуры. Индикатор температуры сделан на поликомпараторной микросхеме А1, предназначенной для индикации уровня напряжения на шкале из светодиодов.

Рис. 1. Принципиальная схема индикатора температуры на микросхеме LM3914.

Опорное напряжение устанавливается переменным резистором R4, а измеряемое подается с R2 на вывод 5 А1. Резистор R4 должен быть со шкалой, оцифрованной в значениях температуры. Ручку с риской R4 устанавливают на то же значение температуры, которое считается нормальным в данном случае.

В этом случае, когда температура находится в заданных резистором R4 пределах, будут гореть зеленые светодиоды (ЗЕЛ). При превышении температуры горят красные светодиоды (КР), а при пониженной температуре - желтые (ЖЕЛ). Индикация - столбиком (как у настоящего термометра).

Налаживание

Налаживание заключается в градуировке шкалы R4 по образцовому термометру. Так же, может потребоваться подбор R2 (под конкретный термистор).

Если по какой-то причине невозможно термистор R1 включить в верхней части делителя R2-R1 (например, конструкция термистора и объекта измерения температуры таковы, что один вывод термистора соединяется с общим минусом), то R1 можно включить в нижней части делителя.

Практически, поменяв местами R1 и R2. При этом нужно будет соответственно поменять и цвет светодиодов, - все желтые заменить красными, а все красные заменить желтыми. При этом столбик термометра будет работать наоборот, -чем холоднее, тем он длиннее.

Схема термостата

Схему очень несложно преобразовать в термостат. Для этого нужно перевернуть схему датчика и подключить последовательно одному из индикаторных светодиодов оптопару, управляющую нагревателем. Схема термостата показана на рис.2.

Здесь термистор R1 включен в нижнюю часть термозависимого делителя напряжения, поэтому зависимость напряжения от температуры будет обратной. Таким образом, при минимальной температуре горят все светодиоды, а при максимальной - только один красный.

Рис. 2. Принципиальная схема термостата с индикацией температуры.

Ключ, управляющий нагревателем состоит из оптопары U1 и симистора VS1. Светодиод оптопары U1 включен последовательно зеленому светодиоду HL5.

Когда температура недостаточна горит большое количество светодиодов, и HL5 в том числе. Поэтому, оптопара открывается и открывает симистор, а он подает питание на нагреватель.

Нагреватель включается, и температура начинает увеличиваться, а сопротивление R1, соответственно уменьшаться. Уменьшается и напряжение на входе микросхемы. Светодиоды начинают гаснуть, уменьшая длину светящегося столба. Когда температура достигает заданной величины, доходит очередь гаснуть и до светодиода HL5. Он гаснет, и нагреватель выключается.

Температура начинает уменьшаться, напряжение на R1 увеличивается. Через какое-то время загорается HL5 и снова включается нагреватель. Таким образом поддерживается температура.

Стриженко А. Н. РК-08-16.

Комментарии (3):

Не объясняется назначение транзистора VT1 (KT 3107). Интересное подключение к базе и как 4

_наверно просто где-то слямзили всё даже не проверив, скорее всего на картинке лишняя точка(контакт)на пересечении проводников....

В комментарии к публикации "Самодельный светодиодный термометр 17-26°С (LM3914, LM350Z)" приводилась внутренняя схема микросхемы LM3914.
Она содержит внутренний стабилизатор напряжения, подведенный к ножкам 7 и 8. Нижний и высокий пороги напряжений на входах сравнения компараторов устанавливаются напряжениями на ножках 4 и 6. Сравниваемый сигнал подается на буфер, который установлен перед входами компараторов - ножку 5.
Получается что автор с помощью узла на транзисторе VT1 выполняет регулировку нижней планки опорного напряжения как для внутреннего стабилизатора, так и для компараторов.