Controle de temperatura microcontrolado

UNIVERSIDADE DO RIO GRANDE DO SUL DEPARTAMENTO DE ENGENHIARIA ELÉTRICA ENG04475 – MICROPROCESSADORES I

CONTROLE DE TEMPERATURA MICROCONTROLADO

Autor: Rafael Marquetto Vargas, aluno do sexto semestre de Engenharia de controle e automação da Universidade Federal do Rio Grande do sul, bolsista no Laboratório de Mecatrônica e Controle – Lamecc no departamento de Engenharia mecânica. Email: [e-mail]

Porto Alegre, 11 de setembro de 2012.

Resumo
O trabalho a seguir apresenta uma solução para o controle de temperatura de água através de uma manipulação da forma da onda de tensão elétrica aplicada em um aquecedor resistivo. Uma vez dominado o controle sobre a quantidade de energia entregue a uma carga resistiva, pode-se controlar atuadores de diversos processos de naturezas diferentes. O problema apresentado neste projeto é projetar um circuito microcontrolado capaz de aquecer uma quantidade de água dentro de uma térmica até uma temperatura escolhida pelo usuário do equipamento. Para tal foi necessário construir um controlador capaz de ler a temperatura da água dentro de uma térmica, controlar a potência dissipada em um aquecedor de água e controlar uma interface homem-máquina que possibilite o usuário escolher a temperatura desejada e se manter informado sobre a temperatura momentânea do sistema.

Introdução

Dentre os diversos tipos de sistemas físicos existentes, os sistemas térmicos estão entre os mais fáceis de controlar devido ao fato de serem sistemas de natureza muito lenta e também pelo fato de que perturbações externas dificilmente afetam a estabilidade do sistema. Essa facilidade de controle dos sistemas térmicos foi um dos motivos para escolhermos um sistema desse tipo para ser o alvo do nosso projeto. O sistema escolhido foi uma garrafa térmica de um litro e meio completamente ou parcialmente preenchida com água. Para projetar um sistema de controle para a temperatura da água dentro dessa garrafa necessita-se de três elementos de