Моделювання роботи

Моделювання роботи проводяться в програмі Proteus VSM 7.2. Метою моделювання є перевірка працездатності розробленої схеми та перевірка програмного забезпечення. Схема цифрового термометра/термостата в програмі ISIS пакету Proteus VSM 7.2 приведена на рисунку 3.14.

Рисунок 3.14 – Схема цифрового термометра/термостата в програмі ISIS Proteus VSM7.2

Після складання схеми вибирається меню Source ®Add/Remove Source Code Files й підключається програма THERMO.C. Вибирається режим відладки програми Debug®Start/Restart Debugging. Виводиться відладочна інформація CPU Stack (стек), CPU Registers (регістри загального призначення), CPU Data Memory (пам’ять даних –ОЗП), CPU Source Code (лістинг програми), CPU Program Memory (машинні коди програми). Якщо програма не має помилок, то утворюється файл THERMO.HEX, який дозволяє перевірити роботу схеми в реальному режимі роботи.

На схемі, що зображена на рисунку 3.14, є деякі спрощення, а саме як навантаження вибраний світлодіод D3, що відображає момент, коли спрацювало реле.

На рисунку 3.15 приведена осцилограма обміну між мікроконтролером та датчиком температури (передається виміряне значення температури)

Рисунок 3.15 – Протокол обміну між мікроконтролером та датчиком температури DS1820 по шині 1-WARE

Рисунок 3.16 – Перевірка значення температури терморегулятора, що встановлено (натиснута кнопка SA2)

Для того, щоб продивитись температуру терморегулятора необхідно натиснути кнопку SA2. На дисплеї відображається значення температури терморегулятора (рисунок 3.16) до тих пір поки утримується кнопка. Після відпускання кнопки SA2 прилад повертається в режим термометра. Для того, щоб встановити температуру терморегулятора необхідно натиснути та утримувати кнопки SA1 та SA2 одночасно. На індикаторі з’явиться значення температури терморегулятора, що мигає, й прилад перейде у режим установки температури. Кноками SA1 (+) та SA2 (-)встановлюється необхідне значення температури. Повторне одночасне натиснення SA1 та SA2 приведе до запису температури терморегулятора до енергонезалежної пам’яті мікроконтролера. На рисунку 3.17 показаний процес встановлення температури терморегулятора 27 градусів.

Рисунок 3.17 – Режим програмування терморегулятора. Установка температури 27 градусів

Для переведення приладу в режим термостата необхідно натиснути кнопку SA1. У правому розряді індикатора температури почне мигати десяткова точка, що інформує про включення режиму терморегулятора. Для відключення даного режиму потрібно ще раз натиснути на кнопку SA1. Коли включений режим терморегулятора прилад на індикатор виводить значення температури датчика, як і в режимі термометра. У залежності від встановленого режиму «Нагрів»/ «Охолодження» відбувається контроль температури й включається/виключається навантаження. На рисунку 3.18 відображений режим, коли температура, що вимірюється (26, 8 С0) нижче запрограмованого значення 27 С0.

Рисунок 3.18 – Робота термостата в режимі нагріву. Температура середовища нижче запрограмованого значення.

Мікроконтролер дає команду на включення нагрівача (світиться D1, спрацьовує реле RL1 й його контакти замикаються, що выдображає світіння D3). На рисунку 3.19 відображений режим, коли температура, що вимірюється (27, 1 С0) вище запрограмованого значення 27 С0. Мікроконтролер відключає навантаження (D1та D3 не світяться). Для зміни режиму роботи на «Охолодження» сигнал на ключовий каскад Q1 потрібно подавати замість з PB0 замість PD6.

Провівши моделювання роботи цифрового термометру/термостату можна вважати, що схема розроблена вірно та програмне забезпечення відповідає розробленій схемі. Остаточна перевірка роботи цифрового термометру/термостату на мікроконтролері ATtiny2313 повинна проводитись на дослідному зразку.

Рисунок 3.19 – Робота термостата в режимі нагріву. Температура середовища вище запрограмованого значення.