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La temperatura condizionata

"Ho sentito dire che questa mattina un rinoceronte è fuggito lungo il missisipi in un pallone rosa. Che ne pensi ? Il computer potrebbe rispondere in modo misurato. " Mi sembra piuttosto ridicolo ". Fin qui tutto bene .

- La mente nuova dell'imperatore - Roger Penrose -


Il firmware, in particolare, ma tutti i software in generale, possono essere considerati come delle gigantesche macchine combinatorie. Molti, ritornando indietro nel tempo, ricordano quelle vecchie lezioni universitarie quando questo termine veniva utilizzato nelle lezioni di architettura dei calcolatori per identificare oscure reti logiche. Una macchina combinatoria a seconda dello stato di certi ingressi predispone le uscite seguendo percorsi di linee logiche indipendenti nel tempo. Ma questa definizione è solo in alcuni casi associabile ad un firmware, nella maggior parte dei casi nello sviluppo di sistemi embedded medio complessi non è proprio applicabile. Così, forse,sempre prendendo spunto da quella teoria dei calcolatori, i sistemi embedded e i software si possono considerare come macchine combinatorie ma di tipo sequenziale e cioè complesse reti logiche dipendenti nello stato dal Tempo. ( tipo.... la Macchina di Turing per intenderci ).

Il mondo degli elettrodomestici viene anche chiamato white goods. L'Ariete elettrodomestici aveva in progetto un nuovissimo condizionatore portatile molto interessante, che doveva spostare il core business dai piccoli ai grandi elettrodomestici. Era composto da una classica doppia unità. La parte interna aveva la forma di un portatile con un avveneristico lcd e un pannello cromato che faceva tanto Crysler anni 50. Questa unità era poi collegata ad una batteria esterna per lo scambio di calore (...detta di condensazione ). I condizionatori portatili a quei tempi facevano fresco quanto uno sportello di un frigo aperto ma questo modello sembrava garantire prestazioni equivalenti agli split da parete convenzionali. Il circuito veniva poi alimentato con del gas refrigerante detto Freon poi qualche anno dopo messo al bando vietandone la produzione per salvaguardare il pianeta dal buco dell’ozono. Questa operazione ha scatenando un putiferio internazionale perché illustri detrattori hanno sentito puzza di pasticcio da multinazionale. Pare che l’interesse alla salute planetaria sia avvenuto proprio quando il brevetto del Freon stava scadendo.

L’NTC è un sensore di temperatura resistivo ( detto anche termistore ) così come la PTC. L’andamento delle ntc non è lineare come le termocoppie, così, a meno di brevi tratti, è necessario implementare funzioni di linearizzazione. L’andamento è di tipo esponenziale, ma implementare una funzione di questo tipo per leggere la temperatura con micretti così scarni è troppo complicato. Così spesso si opta per una efficace spezzata in cinque punti. Ora in condizioni normali una ntc inserita in una serie resistiva può essere letta da un ingresso AD del micro, oppure, se proprio sei sfortunato, lo si mette esterno (dico il convertitore AD ) ... oppure, come nel nostro caso, si fa senza, perché microcontrollori con ingressi AD, o peggio l’utilizzo di convertitori AD esterni, era vietato, costavano troppo.
Non inventammo niente, altri ci avevano pensato prima di noi e cosi, l'uovo di Colombo, per leggere la nostra NTC, con un semplice ingresso del micro, era quello di sostituire la rete resistiva con una rete RC. ( metodo ramp rate ). In questo link una più esaustiva application della Texas

Nel nostro progetto le sonde ntc dovevano essere utilizzate per misurare la temperatura dell’aria e quella delle batterie. Un sistema di condizionamento d’aria ha delle particolarità quando, oltre alla semplice funzione di raffreddamento, si vuole implementare anche la funzione pompa di calore. Questa features permette di invertire il ciclo e le funzioni delle due batterie facendo diventare il nostro modesto impianto di raffreddamento in un traballante impianto di riscaldamento. Durante la stagione fredda invernale la batteria esterna dopo qualche tempo incomincia a ghiacciarsi compromettendo così la funzionalità di riscaldamento. A questo punto viene avviato un breve ciclo di raffreddamento, con la ventola interna al minimo, che viene effettuato sino a quando il ghiaccio esterno non si è sciolto completamente.
La temperatura della batteria esterna è utile proprio per capire quando avviare questi cicli di raffreddamento e riscaldamento. Il range di temperatura, come è facile intuire, era molto ampio da -20 a +60 e le risoluzioni dovevano essere vicine al decimo di grado.

Il firmware era implementato in un Pic 16c5x del tipo shrinkato, perché questa volta non avevamo abbastanza spazio nella scheda. Ricordo che abbiamo messo anche un fotodiodo per rilevare la luminosità dell’ambiente e regolare così i led di backlight dell’lcd.. ( pensa te... )
Una volta terminato il prototipo, abbiamo steso il cablaggio e collegato le varie utenze. Il condizionatore aveva una interfaccia utente piuttosto complicata. Oltre alle 4 funzioni principali tipiche di un condizionatore, avevano previsto anche quella di timer con l’accensione giornaliera temporizzata al quarto d’ora. La funzione di orologio la facemmo con il sync di rete che varia un po'... ma alla lunga ( ...molto alla lunga ) ritorna preciso.

La programmazione del micro quella volta la feci con la prima release dell'IDE sviluppato dalla Microchip. L’assemblatore del pic permetteva di progettare delle macro che mi agevolavano non poco nella stesura dei programmi.

;--------------------------------------------------------------------
; SETB        : Macro Set bit in selected byte
;
; Input        Address : Address register
; Output    NONE
; Ram        NONE
;--------------------------------------------------------------------
SETB    MACRO    Address
    bsf    (Address >> 8) & 0FFh ,Address & 0FFh
ENDM
;--------------------------------------------------------------------
; CLRB        : Macro Clear bit in selected byte
;
; Input        Address    : Address register
; Output    NONE
; Ram        NONE
;--------------------------------------------------------------------
CLRB    MACRO    Address
    bcf    (Address >> 8) & 0FFh ,Address & 0FFh
ENDM

Benissimo, eravamo pronti per i test sui prototipi. Le verifiche sull’interfaccia la selezione delle funzioni, le impostazioni del timer, l’attivazione delle utenze del compressore e della ventola. Sia su banco che sul condizionatore monster style.
Dopo una settimana demmo il via alla preserie e poi quella timida telefonata.
“Tutto bene, ho qualche dubbio sulla temperatura esterna.... poi ne parliamo”
Così mi disse e da li la sedia si trasformò in graticola....

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Commenti e note

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di ,

grazie grandegiove...

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di ,

Mi unisco.. spettacolo! ^_^

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di ,

ciao Berello... grazie per i complimenti ;-) felice che ti piacciano...

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di ,

È incredibile quando riescano ad essere avvincenti questi racconti... Ogni volta rimango sulle spine! :-D

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