Termômetro Digital - Sem Capa

Termômetro Digital - Sem Capa

SUMÁRIO

1. Introdução.............................................................................................................................................3

2. Fundamentação Teórica........................................................................................................................4

2.1. Microcontrolador PIC16F877a..........................................................................................................4

2.2. Sensor de temperatura.......................................................................................................................5

2.3. Display de LCD.................................................................................................................................5

3. Procedimento........................................................................................................................................6

3.1. Material Utilizado..............................................................................................................................6

3.2. Programa...........................................................................................................................................6

4. Conclusão.............................................................................................................................................9

5. Referências Bibliográficas..................................................................................................................10

1. Introdução

Este projeto tem por objetivo a construção de um termômetro digital. O mesmo deve medir a temperatura atmosférica, possibilitando modificações simples tanto no hardware, como no software para acomodar outros tipos de uso (por exemplo: em freezers, saunas, etc).

O termômetro digital consiste de duas partes: hardware (menor complexidade) e software (maior complexidade). A principal vantagem da abordagem adotada neste projeto é o número reduzido de componentes utilizados na construção. Embora existam chips dedicados a esta tarefa, estes podem não ser muito facilmente encontrados e não podem ser modificados ou adaptados a uma utilização em particular. Além disso, a construção com PIC é bastante didática.

2. Fundamentação Teórica

2.1 Microcontrolador PIC16F877A

As principais características do microcontrolador são:

  • Microcontrolador de 40 pinos;

  • 33 portas configuráveis como entrada e saída digital;

  • 15 interrupções disponíveis;

  • Memória de programação FLASH, que permite a gravação rápida do programa diversas vezes no mesmo chip;

  • Memória de programa 8k words;

  • Memória RAM de 368 bytes;

  • Três Timers;

  • Diversas formas de comunicação serial: SPI, I²C e USART;

  • Conversores e comparadores analógicos;

  • Dois módulos CCP: Capture, Compare e PWM;

  • Programação in-circuit;

  • Power-on Reset;

  • Brown-out Reset.

Um microcontrolador necessita de um clock para funcionar, no caso dos microprocessadores esse clock é disponibilizado por um circuito oscilador interno. Já no caso do PIC esse clock provém de uma fonte externa,normalmente um cristal de quartzo, um circuito RC ou um ressonador cerâmico.

A seguir está o datasheet do microcontrolador PIC16F877A:

Figura 1: Datasheet do PIC 16F877a.

2.2 Sensor de temperatura

Dentre todos os tipos de sensores de temperatura, por causa do baixo preço, estabilidade, precisão e facilidade de uso, o LM35 foi escolhido. Este componente é um circuito integrado dotado de um sensor de temperatura e circuitos de compensação térmica e de potência, apresentando a temperatura medida como voltagem com resolução de 10mV de por grau Celsius. A Figura 2 mostra a pinagem do sensor de temperatura LM35. [1]

Figura 2: Datasheet do LM35.

2.3 Display de LCD

Os módulos LCD são interfaces de saída muito útil em sistemas microprocessados. Estes módulos podem ser gráficos e a caracter. O módulo LCD permite um ajuste na intensidade da luz emitida ou ajuste de contraste, isto é possível variando-se a tensão no pino 3, conforme mostra a Figura 3. [2]

Figura 3: Atribuição dos pinos do LCD.

3. Procedimento

3.1Material Utilizado

  • Protoboard;

  • PIC 16F877a;

  • Sensor de temperatura (LM35);

  • LED de alto brilho;

  • Potenciômetro de 10k linear;

  • Display de LCD;

  • Resistores (10kΩ e 1 kΩ);

  • Cristal oscilador (20 MHz);

  • Chave táctil;

  • Fonte de Alimentação (5V).

3.2 Programa

A programação através dos softwares PICCCOMPILE e WINPIC para a gravação de comandos executados por esse modelo de microcontrolador, encontra-se abaixo:

#include <16f877a.h>

#device adc=10 //setando o conversor de 10 bits para uma leitura mais precisa (Vref/1024)

#use delay(clock=20000000)

#fuses NOWDT,HS, NOPUT, NOPROTECT, NOBROWNOUT, NOLVP

#include <bib_LCD_16x2_all.c>

void main()

{

float vad;

ini_lcd_16x2();

//Configurações do ADC

setup_adc(adc_clock_internal); //selecionando o clock interno do LCD

setup_adc_ports(ra0_analog); //setando a porta A0 do pic como analogica

set_adc_channel(0); //setando a porta A0 do pic

while (TRUE)

{

delay_us(20); //atraso para dar tempo de pegar a leitura, ler, processar e informar

vad= read_adc() - 22.0; //Captura do adc (esse -22 é da calibração do LM35, que é linear)

ini_lcd_16x2();

printf(exibe_lcd,"\fTemp.(C) = %2.2f", vad);

delay_ms(400);

//O led piscará enquanto temperatura < 50ºC, isso serve como uma medida de segurança no caso da temperatura aumentar demais

if (vad<50)

{

output_high(PIN_B7);

delay_ms(200);

output_low(PIN_B7);

delay_ms(200);

}

}

}

A Figura 4 ilustra a conexão do display LCD no PIC 16F877a.

Figura 4: Montagem do circuito.

4. Conclusão

Com a utilização do microcontrolador PIC16F877a, que é um computador simplificado em um único circuito integrado, foi possível o controle de processos lógicos como: o acionamento de leds, display de lcd, sensores. Tornando o circuito simples e minimizando o número de componentes a serem utilizados, resultando em um projeto eficiente.

5. Referências Bibliográficas

[1] Disponível em: <http://www.eletrica.info/termometro-digital-com-pic16f818-e-lm35/>. Acesso em: 15 dez. 2010.

[2] Disponível em: <http://www2.eletronica.org/apostilas-e ebooks/componentes/LCD_30324b.pdf>. Acesso em: 15 dez. 2010.

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