LM339를 사용한 LED 전자 온도계(LED Elec_Thermometer)를 만들어 봅시다.

[덤보]

LM339를 사용한 LED 전자 온도계(LED Elec_Thermometer)를 만들어 봅시다.

NTC 써미스터를 이용한 LED 전자 온도계는 온도가 변화면 저항값이 변하는 부특성 써미스터(NTC : Negative Temperature

Coefficient of Resistance)와 리니어 IC 중 비선형 IC인 컴퍼레이터(comparator:비교기) IC LM339를 이용하여 회로를 구성하였답니다.

온도가 상승하면 저항이 변화하는 쎈서를 써미스터라하는데, NTC 써미스터는 (-) 온도계수를 갖고 있어 온도가 올라가면 저항이 감소하는 특성을 가지고 있답니다.

이밖에 온도가 상승하면 저항값이 증가하는 (+) 온도계수를 갖는 PTC 써미스터, 특정한 온도에서 저항값이 급격하게 변화하는

 CTR 써미스터가 있답니다.

회로도

회로의 동작을 살펴보면

온도가 변하면 써미스터의 저항값이 변하면서 분압전압이 변하게 되는데, 변화된 분압전압이 각각의 컴퍼레이터 IC에

이미 설정되어 있는 기준전압과 비교되어 해당되는 컴퍼레이터를 동작시켜 LED를 점등시키는 원리랍니다.

온도 설정은 5℃ 간격으로 +5℃, +10℃, +15℃, +25℃, +25℃, +30℃, +35℃, +40℃ 순으로 회로를 구성하였답니다.

온도가 +5℃ 이하가 되면 모든 LED는 소등되어 버린답니다.

자세한 회로도, 부품 배치도, 패턴도, 부품 목록은 여기를 클릭하세요

https://cafe.daum.net/funny-circuit/M2lg/33

부품을 준비해 봅시다.

품명	형명	적용	수량	비고
콘덴서	0.1uF	C1,C2	2	쎄라믹 또는 모노
콘넥터	5238-3	J1	1
LED	GRN 5mm	LD1~LD5	5
LED	YEL 5mm	LD6,LD7	2
LED	RED 5mm	LD8	1
저항	10k	R1	1
저항	22k	R2,R7	2
저항	470	R3,R4,R5,R6,R23	5
저항	220	R8,R9	2
저항	820	R10,R11	2
저항	3k	R12	1
저항	680	R13	1
저항	1.2k	R14~R21	8
스위치	SW SLIDE-DPDT	SW1	1
써미스터	TH_103F3435_NTC1	TH1	1
테스트 포인트	TEST POINT	TP1	1
IC	LM339	U1,U2	2
가변 저항	1k	VR1	1	3296
패턴 와이어	단선	패턴용	필요량	0.3mm, 주석도금,
점퍼 와이어	단선	점퍼용	필요량	0.3mm
전선	연선	배선용	필요량	AWG24~26
PCB	만능 PCB

부품이 준비되었으면  만들어 봅시다.

부품 배치도

패턴도

완성품

조립이 완료되고 검사가 끝났으면 컴퍼레이터를 동작시키기 위한 기준전압을 설정해 봅시다.

1. 조립이 완료되고 육안 검사가 끝났으면 전원을 연결합니다.

2. 전원을 연결하고 전원스위치를 켰을 때 점등된 LED는 무시합니다.

3. 디지털 멀티메터, 또는 아나로그 테스터기를 전압(V)로 설정하고, 접지(GND)와 IC U2의 10번 핀의 전압을 측정합니다.

4. IC U2의 10번 핀 전압을 도면에서와 같이 2.66V(5V 전원사용시) 또는 4.76V(9V 전원사용시)가 되도록 가변저항 VR1을

    오른쪽 또는 왼쪽으로 조금씩 돌려 조정합니다.

5. LED의 점등상태를 확인합니다.

   * 맨 밑 녹색 LED는 +5℃, 맨 위 적색 LED는 +40℃를 표시하는데 각 LED의 간격은 5℃로 설정하여,

     +5℃, +10℃, +15℃, +25℃, +25℃, +30℃, +35℃, +40℃ 순으로 회로를 구성하였답니다.

6. 만약 온도계가 있을 경우, 해당 온도에 가까운 LED가 점등되어있는지 확인합니다.

    ** 회로에 사용된 저항의 허용 오차가 5%이므로 실제 사용하는 온도계와 많은 편차가 발생할 수 도 있답니다.

   따라서 허용 오차를 줄이기 위해 실제 사용하는 온도계의 온도값에 맞게 VR1을 다시 오른쪽 또는 왼쪽으로 조금 돌려

   재조정을 합니다.

   (예: 사용 온도계가 22도를 나타낼 경우, +20℃에 해당하는 LED가 점등되도록 조정합니다.)

   ** 정밀한 온도 측정을 원한다면, 써미스터의 온도에 대한 저항 변화률과 컴퍼레이터의 분압전압을 다시 계산하셔서

    F급 저항을 적용하시면 된답니다.

다음에는 숫자로 표시되는 디지털 온도계를 만들어 봅시다.

[내멋으로]

항상 좋은 자료 감사합니다.

혹시 좀 오래된 TTL IC를 응용한 회로도 있으시면 부탁드립니다.
얼마전, 정보통신기사 시험 준비를 하면서 TTL IC들을 좀 구입해 놓았는데.. 응용회로가 많지 않더군요..

감사합니다

닉네임을 변경하였습니다..^^

[덤보]

TTL IC와 C-MOS IC를 응용한 회로는 거의 같답니다.
단지 TTL은 공급전원이 +5V로 제한 되어 있는 것이고, C-MOS는 공급전원폭이 상당히 크다는 차이지요.. 그래서 C-MOS로 구성된 회로를 TTL로 대치한 다음 공급전원을 +5V로 변경하게되면 거의 동일한 동작을 하는 경우가 대부분이랍니다.
하지만 두 형태의 IC를 자유롭게 대치한다는 것은 상당한 경험과 지식이 필요하기도 하지만요..
TTL IC를 이용한 회로도 종종 올려보겠읍니다...ㅎㅎ

[전자공학도]

우와..~ 이 회로를 기말과제로 하려 하는데요!!
저기있는 부품과 회로만 그대로 납땜해주면 동작하겠지요..?

[덤보]

후후후... 작품을 만드시다가 궁금한 점이 있거나 동작이 잘안되면 질문 주세요...!!!

[암행어사]

뒷면도 볼 수 있나요?? 그리고 이상태에서 LED를 안쓰고 세븐세그먼트 2개 사용하여 온도를 숫자로 표시할 수 있나요?

[덤보]

뒷면은 부품배치도의 검은색 선을 참고하세요,,, 회로 패턴이랍니다.
이 상태에서 세븐 세그먼트 사용은 "AD convertor"와 세그먼트 드라이브 회로가 필요하답니다.
그리고 세븐 세그먼트 사용은 "lm35를 사용한 디지털 온도계"를 참조하세요....^^

[ㅣ그날을 위해ㅣ]

이걸 수온 측정용으로 응용하고싶은데 어떻게 해야 될까요 ㅠㅠ

[덤보]

간단하게 응용하시면 됩니다... 온도 측정용 써미스터를 긴 전선으로 연결한 다음.. 써미스터와 전선이 연결된 납땜부위, 전선을 밀봉하여 방수처리하시면 수온 측정용으로 사용하실수 있답니다....

[버실]

이거 만들려고 찾던중인데 감사합니다. 아직 등급이...

[박상태]

저도 도전해 볼까요 ㅎㅎㅎ

[아아앙]

여기서 VR이라고 나와있는것이 가변 저항이잖아요..
저는 다른 모양의(하얀색의 원 모양)저항기를 가지고 있는데 그럴 경우 어케 연결하죠? 다리가 3개인건 같은데 여기 있는 것과 다리 배치 모양이 많이 달라요..
전자공작이 단순한 취미라서 자세히는 몰라요.. 설명과 함께 해결책 제시해주세요

[덤보]

전자부품은 제조사에 따라 모양과 색상이 많이 다르답니다..
해서 말로 또는 글로 표현을 하면 알수 가 없고요.. 사진이나 그림, 또는 제조사, 형명을 정확하게 알려줘야 사용방법이나 해결책을 제시할 수 있답니다...ㅎㅎ

[휘니리니]

가변저항 넘버를 알 수 있을까요?

[덤보]

가변저항 넘버는 3296 y 형이지만...가변저항은 저항값만 같으면 어느것을 사용해도 무방합니다....

[마빡이]

이 회로를 간략화 하여 8 단계로 나눈 led를 4개 정도로 구현할 수 있을까요?

상온을 가장 낮은 상태로 잡고

따뜻한 정도일때

뜨거울때

매우 뜨거울때

이런식으로 대략적인 온도가 됐을때 설계하신 원리대로 led가 켜지고 뜨거울때 켜지는 led쪽 전류를 이용하여 dc 모터를 돌리는 냉각기같은걸 구현해보고 싶습니다.

설계해주신 설계도에서 R, C값을 약간 변화시켜 좀더 러프한 온도계를 만드는게 가능할까요?

[덤보]

레퍼런스 저항값과 비교기의 저항값을 재 계산하시면 가능합니다....^^

[마빡이]

좋은 자료와 빠른 댓글 감사합니다ㅠㅠ 꼭 만들어볼게여