Control de temperatura con LM3914

Control de temperatura con LM3914

arlex

Tecnólogo en sistemas y electrónica, con diplomados en informática, electrónica digital, análoga, diseño de tarjetas PCB multicapas y programación arduino.

08/12/2019

Control de temperatura con LM3914
Hola que tal estimados usuarios, en este tutorial vamos a ver como fabricar un MÓDULO Control de temperatura con LM3914.
En una anterior ocasión vimos como hacer este módulo en la versión ARDUINO, y para esta vez vamos a ver cómo crearlo en la VERSION ANALOGA.
Y es que ahora vamos a ver un pequeño repaso de los AMPLIFICADORES OPERACIONALES, así que vamos a ello.



FUNCIÓN DEL MÓDULO CONTROL DE TEMPERATURA CON LM3914 EN LA VIDA COTIDIANA.

 

Este módulo está creado con el fin de MONITOREAR Y CONTROLAR la inestabilidad de una fuente de calor, por ejemplo, este módulo se puede emplear para CONTROLAR LA TEMPERATURA en un cautin, para controlar la temperatura en un horno o bien para controlar la temperatura en elementos industriales.
Este módulo OFRECE TRES RANGOS DE DISPARO LOS CUALES SON 60, 90 Y 110 GRADOS.
Estos rangos de disparo se puede programar mediante los JUMPER que están en el circuito.
ahora pasemos a la explicación del proyecto.

 

MATERIAL REQUERIDO

1- condensador C1  1000 mf por 25 voltios
10- resistencias R1,​R2,​R3,​R4,​R5,​R6,​R7,​R8,​R9,​R10 de 220R por 1/2 watt
1- resistencia R11 de 55k por 1/2 de watt
1- resistencia R12 de 4k3 por 1/2 de watt
1- resistencia R13 de 6K5 por 1/2 de watt
1- integrado U1 LM3914
1- integrado U2 LM358
1- sensor U3 LM35
1- regulador U4 78L05
1- U5 optocoplador PC817D
1- transistor PNP Q1 2N3702
5- led verdes D1,​D2,​D3,​D4,​D5
3- led amarillos D6,​D7,​D8
2- led rojos D9,​D10
1- terminal de tornillos de 2 pines J1
2- terminal de 3 pines J2,​J3
3- JUMPER JP1,​JP2,​JP3
1- relay de 12 voltios 5 pines RL1
1- reóstato de 5 k RV1



DIAGRAMA DEL CONTROL DE TEMPERATURA CON LM3914

 

Control de temperatura con LM3914

 

Como les comente al principio de este post, este MODULO ESTA CREADO PARA CONTROLAR TEMPERATURAS TIPO INDUSTRIAL, ya que el modulo es programable mediante los JUMPER, vamos paso a paso.

EXPLICACIÓN DEL CIRCUITO

 

U3 ES EL SENSOR LM35

 

Este es el sensor encargado de tomar la lectura inicial de la fuente de calor, LA FORMA DE CONECTAR ESTE SENSOR,ES DE LA SIGUIENTE MANERA.

Control de temperatura con LM3914

Este es el diagrama de conecciones,su rango de trabajo es de -55 grados a 150 grados fahrenheit, este sensor se alimenta con 5 voltios, y es allí donde entra en función U4 que es el regulador 7805.

POSICIÓN DEL SENSOR EN LA PCB

Control de temperatura con LM3914

 

LA TARJETA PCB ESTA SEGMENTADA por lo que les sera mas fácil la fabricación para aquellos usuarios que apenas comienzan esta maravillosa carrera, ahora bien, en la PCB esta la perforación para soldar el LM35  y el conector para conectar sus pines mediante cables, ya que es lo recomendable por que el sensor debe colocarse cerca a la fuente de calor para que sense y controle la temperatura.

AMPLIFICADOR OPERACIONAL LM358





Control de temperatura con LM3914

Características
Acoplador de impedancia y Ganancia de frecuencia.
Pasee una ganancia de 100dB.
Gran ancho de banda.
Entre rango de voltaje de modo común incluye tierra.
Oscilación de voltaje de salida grande: 0V DC a vcc control -1.5V.

Descripción
Consiste en dos circuitos independientes que se encuentran dentro del encapsulado que compensan la frecuencia del amplificador operacional y cada uno opera como suplemento de poder que operan a diferentes rango de voltaje, el drenaje es posible también bajo las operaciones de fuerza independientemente de la magnitud del suministro de voltaje.

PARA ESTE CIRCUITOS SE USAN LOS SIGUIENTES PINES:
PIN 8 es el  VCC 12
PIN 4 es el GND
PIN 1 salida de voltaje amplificado
PIN 3 entrada de señal del LM35
PIN 2 circuito sumador o restador

 

CIRCUITO VISUALIZADOR CON EL LM3914

 

Control de temperatura con LM3914

Este integrado tiene una representación lineal de la tensión de señal, . Este puede operar con una tensión desde 3V, hasta 35V, puede utilizar además de display LED, permite regular la corriente de salida desde 2ma a 30ma, por lo que no son necesarias resistencias para los leds y las salidas pueden dar señales tanto TTL como CMOS.

el pin número 2 deberá conectarse al negativo de la fuente de alimentación, y el pin 3 al positivo.

El pin 1 es el que controla el primer LED de la escala. Los demás LEDs deberán conectarse a los pines 18 al 10 (LEDs 2 al 10 respectivamente). Esta numeración, que a primera vista puede parecer extraña, tiene una importante razón de ser. Al estar distribuidos de esta manera, los LEDs se conectan a todos los pines de un mismo lado del integrado, con la excepción del LED 1 que se conecta al pin 1, lo que facilita mucho el trazado de pistas al construir un circuito impreso.

El pin número 9 es el encargado de seleccionar el modo de funcionamiento del chip. En efecto, si conectamos este pin directamente a 0V, el display formado por los LEDs funcionará en modo punto, mientras que si lo conectamos a +V funcionará en modo barra.

La corriente que circula por el pin 7 y 6 son quienes determinan el brillo de los LEDs. Un brillo adecuado se obtiene conectando EL REÓSTATO DE 1K (RV1), como esta en el diagrama.

El pin 8 y 4 es que se encargan de tomar la referencia de la escala.

El pin 9 es quien va conectado a vcc

Por último, el pin número 5 es la entrada de la tensión a medir, la que será tratada internamente para decidir qué LEDs se encienden y cuales deben permanecer apagados.

 

PROGRAMACIÓN DE DIFERENTES GRADOS DE DISPARO

 

medidor de temperatura

Como vemos en este segmento de la PCB la función es la siguiente:

Cada JUMPER debe estar inicialmente sin conectar, por que? pues bien por qué son los valores con los cuales queremos que se dispare el RELAY  quien a su vez es el que desconecta o conecta la tencion para control de la temperatura.

ejemplo.

si se conecta el JUMPER (JP1), al llegar a 60 grados de temperatura desconecta la tencion de corriente de alimentación en un cautin y cuando este esté por debajo de 60 grados nuevamente se conectara automáticamente y así serán en los demás ciclos de 90 Grados y 110 Grados.



VISUALIZACIÓN MEDIANTE LEDS

 

visualización mediante led

VISUALIZACIÓN MEDIANTE LEDS

 

Aquí estamos viendo como van conectados los led donde los estados de visualización serán los siguientes.

LED (D1) se enciende en los 21 grados
LED (D2) se enciende en los 24 grados
LED (D3) se enciende en los 35 grados
LED (D4) se enciende en los 47 grados
LED (D5) se enciende en los 60 grados
LED (D6) se enciende en los 70 grados
LED (D7) se enciende en los 90 grados
LED (D8) se enciende en los 100 grados
LED (D9) se enciende en los 110 grados
LED (D10) se enciende en los 120 grados

CIRCUITO DISPARADOR DE CARGA MEDIANTE EL RELAY

 

CIRCUITO DISPARADOR DE CARGA MEDIANTE EL RELAY

Este circuito está dado por el opto acoplador U5, el transistor Q1,  la resistencia R13 y el relay.

la función de este circuito es, desconectar la carga cuando se llega al UMBRAL PREVIAMENTE PROGRAMADO ejemplo 90 grados con el jumper.

y volver a CONECTAR DICHA CARGA  cuando el sensor a detectado que la temperatura programada de disparo a descendido.

Es un sencillo circuito que da prestaciones a escala INDUSTRIAL.

Aquí terminamos la explicación del circuito y ahora pasemos a la TARJETA PCB, la cual dejaré en mi tienda para su posterior descarga y fabricación por parte de ustedes.

DISEÑO DE LA TARJETA PCB

 

serigrafía de una tarjeta pcb

Como ustedes pueden apreciar es asi como esta diseñado el proyecto propuesto y es así como QUEDA LA TARJETA PCB, si ustedes DESEAN COMPRAR MI PRODUCTO lo encuentran en este ENLACE,

Por la compra en la descarga adquieren el ARCHIVO GERBER para la fabricación de la PCB, el archivo o diseño en PROTEUS donde esta el circuito de simulación, la pcb para que ustedes puedan modificarla o solo sacar una copia, el pago de este producto se hará a través de PAYPAL como medio seguro de compra nacional o internacional.

IMÁGENES DE EL MODULO Y LA TARJETA PCB

 

imagen de la tarjeta ya terminada y con los componentes soldados.

 

Control de temperatura con LM3914

 

Serigrafía de la pcb.




Control de temperatura con LM3914

Espero sea de tu agrado este nuevo proyecto, lo lleves a feliz término y le saques provecho.!! Recuerda dale me gusta, haz comentarios en el post y comparte en tus redes sociales.

Control de temperatura con LM3914

ahora puede descargar los archivos para la construcción de este producto de manera gratuita, en la descarga encontrará el diagrama diseñado en proteus, el diseño de la tarjeta pcb y el archivo GERBER para la construcción de dicha tarjeta.

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Publicado:18/03/2020

 

 

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4 Comentarios

  1. Marco Garcia

    Buenos días, excelente diseño, como puedo modificar las lecturas de temperaturas donde marca 80 grados marque 78 grados y la temperatura de 90 grados marque 80 grados, me gustaría saber como se podría modificar.

    Esperando pronta respuesta, feliz día

    Responder
    • arlex

      cordial saludo,en ese caso debe modificar la colocación de los jumper ya que si los coloca antes obtendrá los resultados que espera. como usted debió descargar el archivo, le recomiendo hacer pruebas modificando la posición de los jumpers que determinan en que grado se debe disparar el relay.

      Responder
  2. luis.v

    Buen dia estimado ARLEX Me parce interesante el circuito de control de temperatura que has publicado, te felicito por realizar estas buenas practicas, como la de brindar informacion gratuita a muchos aficionados a la construccion de circuitos electronicos, para diferentes aplicaciones.
    Me propuse a buscar en la web un circuito para control de temperatura de cero a 120 grados celcius, ajustable manual, pero con visualizador displey de 7 segmentos, aun no lo encuentro.
    Digamos ajusto a 63 grados, y cuando llegue a esa temperatura corte y al enfriarse 5 grados vuelva a conectar y asi sucesivamente.
    No se si ud estimado amigo ARLEX, podria diseñarlo con las herramientas que cuenta.
    por favor me lo comenta a mi correo electronico.
    muy agradesido

    Responder
    • arlex

      un gusto saludarle, por supuesto, voy mirar que puedo hacer y te estare informando a través de su correo.

      Responder

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