Temperatura je še ena veličina, ki vpliva na porabo energije. Če še enkrat pogledamo na graf, ki prikazuje deleže porabljene energije (slika 1), je realnost še bolj kruta: v gospodinjstvih porabimo kar 43% energije za ogrevanje in ohlajanje prostorov! Dejstvo je, da lahko največ energije prihranimo ravno tu, z neprestanim nadzorom nad temperaturo, z inteligentno regulacijo temperature v prostorih in s časovnimi funkcijami, ki temperaturo ogrevanja znižajo, če prostora ne uporabljamo in dopustijo višje temperature, če prostor hladimo.
Vsaka stopinja vpliva na skupno količino porabljene energije in naša odločitev je, ali bomo ogrevali na 24 ali le 22 stopinj Celzija. Še bolj običajno pretiravamo pri ohlajanju prostorov, saj pogosto nastavimo regulacijo na 18 stopinj Celzija. Zdaj pa poglejmo to primerjavo! Pozimi bi pri 18 °C skoraj zmrznili, poleti pa bi želeli imeti v prostoru še nižjo temperaturo, če bi le bilo mogoče!
Kakorkoli že, nadzor temperature v prostoru je pomemben, saj po eni strani porabimo manj energije, za katero tudi manj plačamo, po drugi strani pa manj obremenjujemo okolje in zmanjšujemo porabo energetskih virov.
Kdorkoli se je kdaj ukvarjal z elektroniko, je moral najbrž vsaj v enem primeru meriti temperaturo in ukrepati glede na izmerjeni rezultat. Temperaturo lahko merimo na različne načine. Obstaja cela vrsta integriranih vezij, ki se lahko uporabijo za merjenje temperature, med drugim tudi Dallasov DS 18S20 v ohišjuTO92, ki ga uporabniki Bascom-AVR najpogosteje uporabljamo v ta namen. Gre za 1-Wire komunikacijo med mikrokontrolerjem in tipalom (senzorjem), ki je v Bascomu odlično podprta.
Pri Atmelu so se odločili, da na XMEGA-A3BU Xplained preizkusno ploščico za merjenje temperature vgradijo NTC upor NCP18WF104J03RB. Spomnimo se: NTC upor ima negativni temperaturni koeficient (padajočo temperaturno karakteristiko), zato mu upornost z naraščanjem temperature pada. Graf takšne karakteristike (ki je prav karakteristika tega senzorja) lahko vidimo na sliki 2. Vgrajeni NTC upor ima pri 25 °C upornost 100 kΩ
K
arakteristika žal ni linearna, vendar nas to ne bo motilo, saj bomo poskrbeli, da bo napaka pri merjenju temperature res minimalna. Pri Atmelu so v dokumentaciji zapisali tabelo (slika 3), v kateri so za vezavo na sliki 4 zapisane upornosti NTC tipala in izmerjene napetosti z ADC pretvornikom pri določeni temperaturi. Napetosti, ki jih bomo dobili z merjenjem bodo takšne, kot je zapisano v tej tabeli, če bomo uporabili notranjo referenčno napetost mikrokontrolerja (VCC /1,6) in kadar bo priključen tako, kot je priključen na tej ploščici.
Vgrajeno vezje za merjenje temperature
Če pogledamo shemo na sliki 4, sta na ploščici vgrajena dva zaporedno vezana upora. Spodnji je NTC, ki se mu vrednost s temperaturo zelo spreminja, zgornji upor pa ima stalno vrednost, ki se s temperaturo zelo malo spremeni in prav zato te spremembe v naših izračunih ne bomo upoštevali. Iz tega lahko sklepamo, da se bosta padca napetosti na obeh uporih ob spremembi temperature spremenila, ker se bo spremenilo razmerje obeh upornosti in njuna skupna upornost, ki bo povzročila tudi spremembo toka, ki teče skozi njiju. Odčitavali bomo le padec napetosti na NTC uporu.
XMega za začetnike (5)
AX elektronika d.o.o.
2013_SE206_42
