Сделать терморегулятор самому, схема, технические характеристики, рисунок печатной платы, файлы прошивки.
Раздел Техническая информация → Схемы терморегуляторов
| Для домашних нужд предлагается схема терморегулятора который измерял бы температуру и поддерживал температуру в погребе в помещении и тот, кто желает попробовать свои силы в изготовлении несложного терморегулятора своими руками на базе микроконтроллера предлагается несколько вариантов решений, в основе построения использованием распространенный цифровой датчик температуры DS18b20 Dallas Semiconductor микроконтроллер серии PIC от Microchip. С помощью данного терморегулятора Вы сможете контролировать температуру и управлять подогревом в помещении в автоматическом режиме. Возможности терморегулятора — Показания температуры выводятся на индикатор LCD — Возможность регулировки и поддержания температуры на установленное значение — Контроллер PIC16F628 — DS18b20 — цифровой термодатчик — Программа для прошивки микроконтроллера в файле thermostst.asm | ||
| Терморегулятор CH-1000 предназначены для управления системами регулирования температуры в пределах от — 50°С до + 120 °С. Регулятор может использоваться как в системах отопления, так и в системах охлаждения с управлением компрессором. Регулятор имеет систему сохранения данных. В регуляторе встроена интеллектуальная система аварийного контроля данных в постоянной памяти, а также система контроля данных в оперативной памяти. В процессе работы регулятор проверяет данные на соответствие технических параметрам и при возникновении ситуации, при которой какой либо параметр попадает в недопустимую область, останавливает работу системы и производит перезагрузку данных. Контроль повреждения или обрыва линии от датчика. Регистры индикации максимальной и минимальной температуры зафиксированной регулятором в течении работы. В регуляторе применяется цифровой датчик температуры DS18B20 с возможностью подключения по кабелю на удалении до 300 м. Возможности терморегулятора — Показания температуры выводятся на индикатор — Напряжение питания ~ 9 — 12 вольт или ~ 18 — 24 вольт (AC/DC) — Диапазон задания °С гистерезиса регулирования(Тгис) от 0 до 10 °С — Дискретность индикации — 0,1°С — Контроллер PIC16F628 — DS18b20 — цифровой термодатчик — 78L05-SO-8 — микросхема памяти — Файл для прошивки микроконтроллера скачать — Схема терморегулятора скачать, GIF — Схема терморегулятора скачать, формат P-cad 2006 — Полное описание описание скачать, PDF | ||
| Термоконтроллер -55°C…125°C±0,1°C с релейным управлением и мониторингом нижнего и верхнего значений Измерение производится с дискретностью 0,1°С. Ввиду того, что производитель DS18B20 не гарантирует заявленную точность, особенно на краях диапазона, в конструкцию терморегулятора добавлено сервисное меню коррекции показаний, в сторону уменьшения или увеличения, с шагом 0,1°С. Данная поправка заносится в энергонезависимую память и становится независимой от включения/выключения питания. [H],XXX,[B],XXX и возврат в режим показа текущей температуры. Возможности терморегулятора — Показания температуры выводятся на трехзначный индикатор — Возможность регулировки и поддержания температуры на установленном значении — DS18b20 — цифровой термодатчик — 74HC595 — микросхема памяти — Файл прошивки термометра для индикатора с ОА и контроллером PIC16F676 — Файл прошивки термометра для индикатора с ОK и контроллером PIC16F676 — Файл прошивки термометра для индикатора с ОА и контроллером PIC16F630 — Файл прошивки термометра для индикатора с ОK и контроллером PIC16F630 |
Схема. Таймер-терморегулятор на микроконтроллере — Сайт радиолюбителей и радиомастеров. Схемы и сервис мануалы.
При разработке устройства ставились задачи минимизации электрической схемы, упрощения процесса управления и расширения функциональных возможностей. Они были решены за счёт применения микроконтроллера и специализированного датчика температуры.
Технические характеристики в режиме терморегулятора
Интервал регулируемой температуры, °С ………………………………….от -55 до +125
Разрешающая способность при измерении и регулировании, °С:
в интервале температуры -9,9…-99,9 °С …………………………………..0,1
в интервале температуры -55…-10 °С и +100…+125 °С ……………….1
Погрешность измерения, °С, не более:
в интервале температуры -10…+85 °С ……………………………………..±1
в интервале температуры -55…-10 °С и +85…+125 °С …………………±2
Интервал установки гистерезиса, °С ………………………………………..± 0…50
Верхняя граница установки интервала регулирования, °С …………….-55…+125
Нижняя граница установки интервала регулирования, °С …………….-55…+125
Интервал корректировки показаний термометра, °С……………………..±2
Терморегулятор работает как в режиме нагрева, так и охлаждения. Дополнительно можно установить продолжительность поддержания температуры в интервале 1—999 мин или остановку работы терморегулятора на тот же промежуток времени. В процессе работы подсчитывается суммарная продолжительность подключения нагрузки к сети. Устройство предназначено для работы совместно с датчиком температуры DS18B20 и автоматически определяет его ID-код.
Технические характеристики в режиме таймера
Интервалы установки времени
секунд……………..1…999
минут………….1…999
часов ………………1…999
Направления отсчёта времени …………………..прямое или обратное
Таймер обеспечивает задержку как включения, так и отключения нагрузки.
Включение или отключение питания нагрузки осуществляется с помощью реле К1, контакты которого К1.1 нормально разомкнуты и подсоединены к зажимам 3 и 4 колодки ХТ1. Датчик температуры DS18B20 подключают к зажимам 5 и 6. Применена двухпроводная схема подключения датчика: к зажиму 6 присоединён вывод 2, к зажиму 5 — выводы 1 и 3. Для вывода информации на индикатор HG1 использована динамическая индикация с периодом обновления символов около 20 мс.
Управление работой и установку параметров осуществляют с помощью трёх кнопок SB1 «◄» (уменьшение), SB2 «►» (увеличение) и SB3 «∟» (ввод). В зависимости от предварительной установки устройство может выполнять функции универсального терморегулятора или быть в роли таймера. Для выбора функционального назначения необходимо нажать на кнопку SB3 и, удерживая её, подать напряжение питания. На индикаторе HG1 появится номер текущей установки (рис. 2). Кнопками SB1 и SB2 устанавливают режим работы: 1 — универсальный терморегулятор (задан по умолчанию), 2 — таймер. Для подтверждения следует нажать на кнопку SB3. Изменения вступят в силу после следующего включения.
При работе устройства в качестве терморегулятора датчик температуры располагают в месте, где необходимо поддерживать заданную температуру. После подключения прибора к сети на индикаторе «пробегает» тестовая надпись HELLO — терморегулятор готов к работе. В рабочем режиме на индикаторе HG1 постоянно отображается текущее значение температуры. О том, что нагрузка в данный момент включена, свидетельствует мигающая точка в младшем разряде.
Установку температуры производят кнопками SB1 и SB2, по умолчанию она составляет 30 °С. В момент нажатия на любую из этих кнопок на индикаторе HG1 появляется мигающее значение устанавливаемой температуры, а по истечении 5 с после последнего нажатия терморегулятор возвращается в рабочий режим. Все введённые данные сохраняются в энергонезависимой памяти микроконтроллера. При нажатии и удержании кнопок SB1 и SB2 выбранный параметр изменяется быстрее. В зависимости от продолжительности нажатия последовательно переключаются три его скорости изменения.
Для установки других настроек терморегулятора необходимо войти в меню. Для этого следует нажать на кнопку SB3. Изменение настроек производят в соответствии с рис. 3. Через 5 с после последнего нажатия любой кнопки устройство переходит в рабочий режим, а все настройки сохраняются в энергонезависимой памяти. Ниже приведено описание доступных параметров.
ГГР — гистерезис. Параметр, в котором задаётся разность температур включения и отключения нагрузки. Установленное число суммируется с заданной установкой температуры для включения и вычитается для выключения. Если, например, задана температура 30,0 °С, а ГГР — 4,5, то в режиме нагревания отключение нагрузки произойдёт при температуре 30,0 + 4,5 = 34,5 °С, а включение — при 30,0 — 4,5 = 25,5 °С. Если терморегулятор работает в режиме охлаждения, отключение произойдёт при температуре 25,5 °С, а включение — при 34,5 °С. Если установить ГГР равным 0, на индикаторе отобразится надпись ГР и прибор будет работать как обычный термометр, на индикаторе отобразится текущая температура, а нагрузка будет всё время отключена. По умолчанию установлено значение ГГР, равное 3,0.
ВПР — верхний предел температуры. Этот параметр определяет максимально возможное значение устанавливаемой температуры. В случае превышения этого предела, независимо от других установок, нагрузка будет отключена. По умолчанию в ВПР задано значение 80,0.
НПР — нижний предел температуры. Этот параметр определяет минимально возможное значение устанавливаемой температуры. В случае снижения температуры ниже НПР, независимо от других настроек, нагрузка также будет отключена. Значение НПР всегда меньше или равно ВПР. По умолчанию в НПР задано значение 10,0.
ВРВ — продолжительность времени включения (в минутах). Этот параметр задаёт временной интервал, в течение которого поддерживается заданная температура. По его окончании нагрузка будет отключена. Признак истечения установленного временного интервала — постоянно светящаяся точка в младшем разряде индикатора. Повторный запуск таймера производят нажатием на кнопку SB3. Если ВРВ установлено равным 0, на индикатор выводится изображение «—«, а таймер в работе терморегулятора не участвует. По умолчанию таймер отключён.
ВРО — продолжительность времени отключения. Параметр задаёт временной интервал (в минутах), в течение которого устройство находится в выключенном состоянии, предназначен для использования совместно с параметром ВРВ. По окончании установленного интервала времени устройство возвращается к функции поддержания температуры. Если, например, установить значение ВРВ 90, а ВРО 60, терморегулятор будет циклически поддерживать температуру в течение 90 мин, а затем отключаться на 60 мин и снова включаться на 90 мин и т. д. Если ВРО равно 0, на индикаторе выводится изображение «—«, а таймер в работе терморегулятора не участвует. По умолчанию ВРО имеет нулевое значение (таймер отключён).
ПАР — параметры работы. Значение ПАР определяет режим работы терморегулятора: нагревание или охлаждение. При работе совместно с нагревателем в ПАР необходимо установить НА, при работе совместно с охладителем — ОС. По умолчанию в ПАР задано значение НА (работа с нагревателем).
ПОП — поправка показаний. Этот параметр позволяет проводить корректировку показаний термометра и в случае необходимости добиться (по образцовому термометру) погрешности измерения менее 0,1 °С. Значение ПОП добавляется к текущим показаниям температуры. Обычно в корректировке показаний нет необходимости, поскольку датчик температуры DS18B20 имеет заводскую калибровку и очень высокую точность измерения. По умолчанию ПОП имеет значение 0,0 (корректировка отсутствует).
РАБ — время работы нагревателя (или охладителя). В этом режиме выводится время (в часах), в течение которого нагрузка была включена. Это позволяет оценить расход электроэнергии. Например, если месячные показания РАБ равны 250, а мощность нагревательного элемента — 0,5 кВт, расход электроэнергии составляет 125кВт·ч.
НОГ — идентификационный номер (ID-код) датчика температуры. Выводится 64-разрядный идентификационный номер датчика DS18B20, представленный в шестнадцатеричном формате. Например, 28А2С86801000017. (последняя цифра отмечена десятичной точкой). Просмотр номера производится нажатием на кнопки SB1, SB2 и может понадобиться для определения, какой из датчиков подключён. Если связь с датчиком нарушена или по каким-либо причинам код считать не удалось, на индикатор будет выведено сообщение Err (ошибка).
Устройство автоматически определяет наличие и исправность датчика температуры. При обрыве цепи или отсутствии датчика на индикаторе появится надпись HI, а при коротком замыкании или неправильном подключении — Lo. При любой неисправности нагрузка автоматически отключается. Провод, соединяющий датчик с устройством, должен иметь сечение не менее 0,5 мм2, а длину — не более 10 м. Информация считывается с датчика температуры с периодом 1 с и сравнивается с предыдущим значением. Если скорость роста температуры превышает 30 °С/с или скорость падения температуры превышает 20 °С/с, ситуация интерпретируется как аварийная и нагрузка отключается.
Для просмотра и изменения установок при работе в режиме таймера необходимо войти в меню. Для этого следует нажать на кнопку SB3. Установку проводят в соответствии с рис. 4 Через 5 с после последнего нажатия на любую кнопку устройство переходит в рабочий режим, а все настройки сохраняются в энергонезависимой памяти. После входа в меню появляется текущая установка таймера (индикатор мигает). Кнопками SB1 и SB2 устанавливают временной интервал в пределах 000…999 (по умолчанию задано 100). Если установить 000, таймер блокируется, а в рабочем режиме на индикаторе будет сообщение «—«.
После установки цифрового значения нажимают на кнопку SB3, и затем можно задать единицы измерения времени. Это могут быть секунды SEC (по умолчанию), минуты Ml или часы HOU.
Далее устанавливают режим работы таймера. При выборе ОН, по истечении установленного временного интервала, нагрузка будет подключена, выбор OFF означает, что нагрузка будет отключена. Выбор направления счёта таймера — обратный при выборе ОБС (задан по умолчанию) и прямой при выборе — ПРС. Во время работы таймера на индикаторе отображается время. Запуск таймера осуществляют нажатием на кнопку SB2. Если задан прямой счёт, показания изменяются от нуля до максимального значения, например, 0, 1, 2… и т. д., а если обратный — от максимального значения до нуля, например, 100, 99, 98… и т. д.
Остановку таймера производят кнопкой SB1. При повторном нажатии на неё он перейдёт в исходное состояние. Если выбрана установка на включение, по окончании установленного интервала нагрузка будет подключена и на индикаторе появится сообщение ОН, а если установка на выключение — OFF и нагрузка отключена. О текущем состоянии нагрузки можно судить по десятичной точке в младшем разряде индикатора. Она светит — нагрузка включена, погашена — отключена. В случае установки минут или часов точка каждую секунду кратковременно вспыхивает, если нагрузка отключена, и кратковременно гаснет, если включена.
Для повышения надёжности работы в устройстве применён ряд программных приёмов. В первую очередь, это касается работы с EEPROM микроконтроллера. Каждый параметр в энергонезависимой памяти продублирован в четырёх ячейках. Чтение и запись проводятся поблочно. После каждого чтения содержимое четырёх ячеек сравнивается между собой. Если в одной или двух из них оно отличается от остальных, единое значение всех ячеек блока восстанавливается по тем, в которых оно идентично.
Большинство деталей монтируют на двух печатных платах из фольгированного стеклотекстолита, чертежи которых показаны на рис. 5 и рис. 6. Применены постоянные резисторы для поверхностного монтажа РН1-12, остальные — МЛТ, С2-23. Оксидные конденсаторы — К50-35 или импортные, остальные — К10-17. Реле — JZC-22F3SC20DDC12V, кнопки — DTST-6. Трансформатор должен обеспечивать на выходе выпрямителя напряжение 12 В при токе до 150 мА ХТ1 — однорядный клеммник серии 305. Для программирования микроконтроллера предназначен файл modul_v2.hex.
Платы устанавливают в пластмассовый корпус рис. 7). Внешний вид собранного устройства показан на рис. 8. Резистор R2 был предназначен для защиты микроконтроллера в процессе отработки конструкции, но после изготовления нескольких экземпляров устройств он был исключён и взамен него на плате установлена проволочная перемычка.
В целях упрощения предусмотрена возможность исключения токоограничивающих резисторов R4—R11 в цепях управления сегментами индикатора HG1. В этом случае их заменяют отрезками провода, в микроконтроллер следует загрузить файл modul_v1.hex Чтобы исключить перегрузку по току индикатора и микроконтроллера, подача напряжения на каждый разряд индикатора осуществляется на 0,3 мс, поэтому работают они при номинальном среднем токе. Яркость свечения индикаторов с различным числом включённых элементов немного различается из-за неравномерного распределения тока и различного падения напряжения на выходных транзисторах портов микроконтроллера. Индикатор с общим катодом можно заменить на аналогичный, но с общим анодом. Для этого в начале программы modul_v1 .asm (modul_v2.asm) следует удалить строку tfdefine _COMMON_CATODE_ и заново откомпилировать программу.
При программировании устанавливают следующую конфигурацию микроконтроллера: BODLEVEL=1; BODEN = 0; SUT1 = 1; SUT0 = 1; CKSEL3 = 1; CKSEL2 = 1; CKSEL1 = 1; CKSEL0 = 1; RSTDISBL = 1; WDTON = 1; SPIEN = 0; СКОРТ = 0; EESAVE = 0; BOOTSZ1 = 1; BOOTSZ0 = 1; BOOTRST = 1.
Прилагаемые файлы: termotaimer.zip
И. КОТОВ, г. Красноармейск Донецкой обл., Украина
«Радио» №3 2012г.
Post Views: 2 641
Схемы терморегуляторов, термостатов и стабилизаторов температуры
Термостат с регулируемым гистерезисом (CD4001)
У большинства схем термостатов есть некоторый гистерезис, — различие в температурах включения нагревателя и его выключения. Чем меньше гистерезис, тем точнее термостат поддерживает температуру, но при этом чаще происходит коммутация нагревательного прибора. Чем больше гистерезис …
2 575 4
Простой терморегулятор для кессона, схема и описаниеТермостат предназначен для поддержания заданной температуры в кессоне, используемом для хранения овощей. Схема состоит из датчика температуры, компаратора и силового узла, осуществляющего питание и управление нагревателем. Датчиком температуры служит терморезистор RT1. Вместе с R2 он образует …
0 234 0
Простой термостабилизатор с применением микросхемы и тиристора КУ201Это устройство предназначено для поддержания температуры в теплоизолированном ящике, установленном набалконе для хранения овощей в зимнее время. Данное устройство, работая в комплекте с нагревательным прибором будет поддерживать в таком овощехранилище температуру около 0°С …
0 239 0
Стабилизатор температуры для жала сетевого паяльника на 220ВСхема самодельного устройства, которое обеспечивает стабильность заданной регулятором температуры стержня электропаяльника на 220В. В качестве датчика температуры применена миниатюрная лампа накаливания. Предлагаемое вашему вниманию устройство — это результат желания автора получить качественные …
0 612 0
Регулятор температуры для паяльников на 4,5-15 В, без термодатчикаСхема самодельного регулятора температуры для низковльтных паяльников на 4,5-15 В, без использования отдельного датчика температуры. Предлагаемый стабилизатор оценивает температуру паяльника по зависящему от неё электрическому сопротивлению нагревателя. Измерение производится в моменты, когда …
1 292 0
Самодельный терморегулятор для хранилища с овощами (КР140УД608)Принципиальная схема простого терморегулятора для овощехранилища, который можно собрать из деталей своими руками. Для зимнего хранения овощей многие хозяева пользуются специальными деревянными контейнерами с двойными стенками, установленными в подвалах жилых домов. Для того чтобы овощи не …
1 1361 0
Простой терморегулятор для управления теном на 220В (LM311, АОУ160А)Схема простого самодельного терморегулятора, который предназначен для управления ТЭНом, с целью поддержания температуры в установленных пределах 20…100°C. Одним из важных достоинств данной схемы является полная гальваническая развязка цепей регулировки и термодатчика от электросети. Это …
1 1745 0
Термореле для управления охлаждающим вентилятором (LM311, LM235, 78L08)Принципиальная схема самодельного термостата на микросхемах LM311, LM235, 78L08, который умеет управлять вентилятором для охлаждения объекта. В некоторых случаях термостат должен управлять не нагревателем, а охладителем, например, вентилятором охлаждения, чтобы не допускать перегрева чего-либо …
1 3011 2
Простое термореле для охлаждающего вентилятора (К561ЛЕ5, КТ972)Не сложный самодельный модуль управления вентилятором охлаждения, схема собрана на микросхеме К561ЛЕ5. Обычно для управления вентилятором охлаждения применяют схему термостата либо на специализированной микросхеме, но чаще всего на компараторе или операционном усилителе …
1 2762 0
Схема простого термореле (термостата) на мультиплексоре К561КП1, CD4052AПринципиальная схема самодельного термостата, который построен на основе микросхемы цифро-аналогового мультиплексора К561КП1 (аналог CD4052A). Эта схема может работать как термостат, если на выходе подключить устройство, включающее питание нагревателя, или как индикатор снижения температуры, если …
0 2032 1
1 2 3 4 5 … 6Радиодетали, электронные блоки и игрушки из китая:
Двухканальный цифровой термостат: схема на контроллере Atmega8
Для сборки схемы термостата использовались такие детали, как: микроконтроллер Atmega8, цифровые датчики температуры DS18B20 и дисплей ЖКИ 2х16 знаков.
Программа для Atmega написана на ассемблере. В программе реализована поддержка шины 1wire для датчиков. Устройство не выполняет поиск или распознавание идентификационных номеров датчиков, каждый из них подключен к разному контакту микроконтроллера. Таким образом к контроллеру можно подключить только два термодатчика, но в данном проекте этого достаточно. Кроме того, это решение значительно упростило программу.
Функции цифрового термостата
Термостат может быть запрограммирован с 8 рабочими параметрами, это рабочий режим, имеется 5 режимов:
- режим 1 — два независимых канала охлаждения
- режим 2 — два независимых канала, один охлаждающий, один нагревательный
- режим 3 — два независимых канала нагрева
- режим 4 — один дифференциальный канал охлаждения
- режим 5 — один дифференциальный канал нагрева
Пороговые значения температуры от T1 до T4 для включения или выключения выходов, в зависимости от режима работы. Ошибка I1, Ошибка I2, программирование выходное действие после отключения или выхода из строя датчика.
Подсветка дисплея также управляемая: включить подсветку, выключить подсветку, включить подсветку на 30 секунд после нажатия клавиши.
Параметры устанавливаются в меню, которое становится доступным после длительного удержания кнопки ввода. Во время нормальной работы на ЖК-дисплее отображается текущая температура и состояние выходов, а в режимах 4 и 5 также разница температур. Все параметры сохраняются в памяти EEPROM, поэтому они не теряются после сбоя питания.
Как выглядит алгоритм работы? Алгоритм просто сравнивает фактическую температуру с пороговыми значениями, установленными пользователем. При установке пороговых значений температуры программа следит за тем, чтобы:
- диапазон датчиков не превышался
- температура включения была выше температуры выключения (режим охлаждения) не менее чем на 0,5 C.
Все меню (8 параметров и возможность выхода из режима программирования) вместе с проверкой введенных параметров с учетом режима работы занимало больше места в памяти, чем основная программа. Основная программа — поддержка датчиков — считывание температуры, преобразование данных, отображение данных на дисплее. И соответствующее управление выходами с учетом: считываемой температуры, рабочего режима и заданных пользователем пороговых значений. Все это заняло 8 кБ памяти.
Конструкция и сборка
Регулятор температуры построен на односторонней плате размером 65 x 100 мм, разработана в EAGLE. Несколько элементов, например микроконтроллер, расположены под дисплеем.
Выходы термостата представляют собой два реле 250 В 16 А, поэтому можно легко подключить к ним потребители на приличную мощность. Всё питается от 12 В постоянного тока. Термостат уже долго работает без сбоев.
Все своими руками Цифровой терморегулятор для электродуховки
Опубликовал admin | Дата 11 июня, 2019В данной статье будет рассмотрена схема терморегулятора на основе микроконтроллера PIC16F628A и модуля преобразователя на микросхеме MAX6675 с термопарой. Данные о температуре выводятся на семисегментный светодиодный индикатор, входящий в модуль с микросхемой TM1637. Данная схема цифрового термометра-термостата является продолжением схемы рассмотренной в статье «Цифровой термометр с термопарой».
Схема регулятора показана на рисунке 1.
Данная схема предназначена для работы с нагревателями, работающими от сети переменного тока напряжением 220 вольт. Хотя, если заменить коммутирующий тиристор на три более высоковольтных, то можно использовать это устройство и в трехфазной сети 380 вольт.
Цепь управления нагрузкой, с моем случае — это электропечь для выпечки, гальванически развязана от общей схемы термометра-термостата посредством оптопары U1 – МОС3043. Лучше, если вы примените более высоковольтную — МОС3063.
Резисторы R4, R7 и R8 я беру мощность всегда 0,5 ватта. Рабочее напряжение конденсатора С3 должно быть не менее одного киловольта, если тип применяемого вами конденсатора не предназначен для работы в цепях переменного тока.
Напряжение питания положительной полярности подается на вывод 1 микросхемы стабилизатора DA1, С выхода стабилизатора напряжение, величиной пять вольт поступает на модуль МАХ6675, вывод 2, микроконтроллер DD1, вывод 14 и модуль индикации ТМ1637, вывод 1. Извиняюсь, неудачно расположил на схеме номера выводов модуля. Величина входного напряжения питания зависит от применяемой вами микросхемы DA1. Установка температуры термостатирования осуществляется с помощью переменного резистора R1. Резистор R2 служит для ограничения тока заряда конденсатора С1. Диапазон регулировки температуры от +50˚С до + 300˚С. Если у вас диапазон регулировки получится меньше 250 градусов, то немного увеличьте емкость конденсатора С1. В моем случае для потенциометра R1 сопротивлением 10кОм потребовался конденсатор емкостью 0,15 + 3n3. Резистор R3 – ограничитель тока светодиода оптрона. Его величина должна быть такой, при которой коммутирующий тиристор VS1 полностью открывался. При неполном открывании тиристора его кристалл будет работать при повышенной температуре. Потребуется увеличение площади теплоотвода.
На схеме отсутствуют цепи индикации включения нагрузки, если надо, то я, думаю, вы сами восполните этот пробел. Резистор R6 и светодиод HL1, это цепь индикации аварии при обрыве термопары от модуля МАХ6675. Если произойдет обрыв цепи термопары, то засветится светодиод HL1, а на индикаторе появится стилизированная надпись «ObtP». Что означает Ob – обрыв, а tP – термопары. Более дельного решения, имея четыре разряда индикатора, придумать не смог. Если только обрыв произойдет, контроллер даст команду на отключение нагрузки от сети, а программа уйдет в вечное кольцо. Вывести ее можно из этого состояния только сняв со схемы напряжение питания и повторно включить. Естественно неисправность должна быть устранена.
Резистор R5 – подтягивающий резистор для вывода RA6 контроллера DD1 для работы с кнопкой SB1. Эта кнопка необходима для установки температуры термостатирования. Т.е. при ее нажатии на индикаторе отображается вместо реальной температуры в духовке, устанавливаемая вами или уже установленная температура. Конечно, для большей информативности лучше бы было использовать два модуля индикации и выводить на обозрение обе величины температуры, но… что имеем.
При разработке печатной платы старайтесь блокировочный конденсатор С4 разместить в непосредственной близости к выводам питания микроконтроллера DD1 PIC16F628A. А конденсатор фильтра С2 лучше применить танталовый. При мощности нагрузки в один киловатт не забудьте тиристор снабдить соответствующим теплоотводом.
На сайте для желающих ознакомиться с программой взаимодействия PiC контроллера с микросхемой MAX6675 есть статья «Программа взаимодействия MAX6675 с микроконтроллером PIC». Можно скачать файл программы в формате asm с подробными комментариями. Так же, есть статья посвященная программе вывода данных с микроконтроллера на модуль индикации TM1637, она называется «Модуль TM1637 с PIC контроллером».
Удачи, успехов. К.В.Ю.
Скачать “Цифровой_терморегулятор_для_электродуховки” Цифровой_терморегулятор_для_электродуховки.rar – Загружено 476 раз – 58 КБ
Обсудить эту статью на — форуме «Радиоэлектроника, вопросы и ответы».
Просмотров:1 184
Улучшенный термостат Хардлока 2.0 — d.lab
Статья названа в честь человека придумавшего этот термостат — hardlock.org.ua. Термостат предназначен для измерения и поддержания заданной температуры. При понижении температуры ниже заданного уровня термостат включается и при достижении заданного уровня – выключается.
Это вторая версия устройства и от первой она отличается только печатной платой, типом применяемый деталей и видом готового устройства. Настолько мне понравилось устройство, что я теперь все термостаты делаю только такие. Готовую печатку с трансформатором я засунул в коробку для автоматических выключателей. Очень удобно — даже крышечка тонированная есть. По совету автора в схему добавлены компоненты для защиты от статического электричества. Данная схема у меня стабильно работала с кабелем датчика длинной 15м, без намека на сбои.
Схема терморегулятора выполнена на микроконтроллере ATtiny2313 и питается от встроенного понижающего трансформатора. В качестве выносного датчика температуры применен цифровой датчик DS18B20 питающийся от схемы терморегулятора. Нагрузка коммутируется слаботочным реле. Если нужно значительно увеличить мощность нагрузки (более 1кВт) рекомендую применять дополнительный электрический контактор.
Основные особенности терморегулятора:
— измерение температуры от -55°С до +125°С, с шагом 0,1°С;
— установка температуры от -55°С до +124°С, с шагом 0,1°С;
— установка величины гистерезиса с шагом 0,1°С;
— повышенная помехоустойчивость;
— сохранение заданных настроек в энергонезависимой памяти.
Как видите устройство обладает всеми функциями которые должны быть в терморегуляторе. При этом, благодаря применению МК, схема очень проста и надежна.
После включения терморегулятора в сеть он сразу показывает «0.0» и тестирует датчик. И если все нормально, через секунду, выводит на индикатор фактическое значение температуры в формате «00.0». Если выявляется неисправность в цепи датчика то показания на дисплей выводиться «0.0», но терморегулятор не останавливается. После устранения неисправности датчика терморегулятор возобновляет работу. Когда нагрузка включена в первом сегменте индикатора светится точка «.00.0», когда выключена – нет. В этом же сегменте выводится знак «-00.0» при отрицательном значении температуры.
Кнопками «+» и «–» устанавливают температуру включения нагрузки. При нажатии на одну из этих кнопок на индикаторе, в первом сегменте, отобразится символ подчёркивания «_00.0». Теперь кнопками можно регулировать температуру. Длительное удержание кнопки приводит к ускоренному перебору значений. Если ни одна из кнопок не нажата в течении 5-ти секунд терморегулятор возвращается в обычный режим.
Для изменения величины гистерезиса нужно одновременно нажать на две кнопки «+» и «–». На индикаторе в первом сегменте будет отображаться знак «d00.0». Теперь кнопками можно регулировать величину гистерезиса. Длительное удержание одной из кнопок нажатой приводит к ускоренному перебору значений. Через 5 секунд после последнего нажатия на любую кнопку терморегулятор сохраняет настройки в память и возвращается в обычный режим.
Печатка и прошивка
Терморегулятор для инкубатора на микроконтроллере своими руками
Прообразом этой устройства стала электрическая схема и программа напечатанная в статье «Микроконтроллерный термометр термостабилизатор для инкубатора» в журнале «Радио» 12/2007 г.
При обмене данными микроконтроллера PIC16F628 с датчиком температуры DS18B20 вовсе не обязательна повышенная стабильность тактовой частоты, в схеме можно применить произвольной кварц с частотой следования примерно 4Мгц.
Описание работы терморегулятора для самодельного инкубатора
Нагрузка портов микроконтроллера PIC16F628 рассчитана на ток до 25 мА, этого совершенно достаточно для рядовых светодиодных индикаторов. Следовательно возможно не использовать буферные элементы. Вместо светодиодного индикатора с общим анодом применен индикатор с общим катодом, поскольку их проще достать и они дешевле.
Индикатором включения терморегулятора инкубатора служит зеленый светодиод. Если фактическая температура меньше установленного значения, на выходе RA1 МК появляется лог.1, это приводит к открытию транзистора VT1. Активация нагревателя определяется по свечению светодиода LED1.
По мере нагрева инкубатора, фактическая температура поднимается. Как только она примет значение установленного порога, нагреватель терморегулятора инкубатора тут же отключается. Последующая активация нагревателя случится при температуре, на 0,2°С меньше установленного порога. Изначально в инкубаторе установлен порог в 38 градусов Цельсия.
Для изменения данного значения необходимо нажать на кнопку SB1 либо SB2 и удерживать нажатой, до тех пор пока цифры на индикаторе начнут мигать.
Простая и надёжная схема терморегулятора для инкубатора
Затем производят изменение значения путем нажатия на кнопки SB1 и SB2. Возможно установить любое значение температуры в районе 3239,9 градусов с шагом 0,1 градус.
Если в течение 10 секунд ни одна кнопка терморегулятора не нажималась, прибор индикатор перейдет в исходное состояние без записи изменения. Чтобы записать изменение порога температуры в память микроконтроллера PIC16F628 следует нажать на кнопку SB3. Этой же кнопкой возможно в любой момент отобразить на индикаторе значение установленной температуры. Третья обмотка трансформатора рассчитана на 40 вольт и токе нагрузки 1,2 ампер.
Скачать прошивку и печатную плату (скачено: 1 187)
Инкубатор бытовой Золушка
В последнее время инкубация домашней птицы стала выгодным делом, при этом доступна любому человеку. Для начала не требуются большие капиталовложения, ведь инкубатор, при желании, можно собственноручно сделать. А при первой прибыли приобрести домашний инкубатор для яиц. На какое количество яиц – зависит только от вашего желания. Многие приобретают и на 1000, и им этого мало, а кому то достаточно и 50, — так что все индивидуально.
Определиться с видом инкубатора можно крайне просто. Самое главное – это финансовая сторона. Вполне естественно, что чем больше объем желаемого выводка, тем дороже инкубатор. Также, многое зависит и от назначения этой деятельности – для продажи, для собственного хозяйства, в качестве дополнительного дохода или основного вида деятельности. Исходя из этого, выбирается инкубатор. Но, это не единственные критерии, по которым различаются модели.
Инкубатор бытовой Золушка различаются по виду переворота яиц:
— ручной переворот характеризуется тем, что раз в несколько часов необходимо самостоятельно переворачивать каждое яйцо;
— механический переворот – также раз в несколько часов самостоятельно переворачиваются яйца, но с помощью специальной решетки, то есть одновременно переворачиваются все яйца;
— автоматический переворот отличается тем, что инкубатор самостоятельно переворачивает яйца. Количество переворотов устанавливаются вручную.
Для маленьких инкубаторов – 20, 30 яиц вполне приемлем ручной переворот, но не каждый захочет вставать ночью, так что многие останавливают свой выбор на автоматических моделях, практически полностью автоматизируя процесс. Процент вывода молодняка зависит от правильной температуры, высокой влажности, и поддержания этих характеристик на одинаковом уровне. Даже незначительные колебания могут привести к гибели птенцов.
Не стоит забывать об аккумуляторах, а точнее о возможности его подключения к инкубатору. Это необходимо в тех случаях, когда отключают электроэнергию. В особенности на длительный период. Перепады температуры крайне нежелательны, так как просто опасны. Если отсутствует аккумулятор, то необходимо найти иные способы поддержания температуры – свеча, теплая вода, подогретый камень. В течение некоторого времени это поддержит температуру, но через пять десять часов придется искать другой способ, в виде генератора или аккумулятора.
Крайне желательно приобрести механизм отключения подогрева и контрольный датчик в тех случаях, когда температура поднимается выше допустимого. Даже краткосрочный перегрев приводит к гибели зародышей. Стоит уделять внимание и тому, что температура должна быть одинаковой и у стенок, и в центре корпуса. В том случае, если яйца располагаются в один слой, то вполне достаточно и естественной конвенции воздуха. В ином случае, когда яйца уложены в несколько рядов, необходимо использовать вентилятор для принудительного перемешивания воздуха. Также, стоит обращать внимание и на удобство контроля температуры. Так как в процессе инкубации необходимо постоянно следить за температурой и влажностью воздуха внутри камеры, то все термометры должны быть удобны для просмотра, то есть визуальный доступ к ним должен быть свободен.
Созданы такие инкубаторы, которые основаны на специальном источнике тепла – тен, благодаря которому обеспечивается темнота в процессе инкубации, так как многими учеными доказано, что свет может играть негативную роль в процессе естественного развития птенца.
Таким образом, современные инкубаторы обеспечивают высокую надежность, возможность инкубации в разное время года, высокий процент выводимости птенцов, малое потребление электроэнергии.
Терморегулятор для инкубатора своими руками — схема
Также, практически все домашние инкубаторы для яиц оснащены автоматическим поддержанием температуры, используя электромеханический терморегулятор мембранного типа.
Никогда не останавливайте свой выбор на инкубаторах, рекламируемых частными лицами, и которые реализуются через почтовые ящики. Чаще всего, оказывается, что они изготовлены не понятно как, не сертифицированы, крайне низкого качества или же вообще не работают. Бывают случаи, когда инкубаторы и вовсе не соответствуют электробезопасности, что приводит к поражению током. Если вы приобретаете домашний инкубатор для яиц на рынке, то всегда необходимо обращать внимание на то, где изготовлен инкубатор и какие сведения о производителе (название фирмы, юридический адрес, адрес электронной почты, номер телефона). Такие данные должны указываться на упаковке товара и в паспорте либо руководстве по эксплуатации. По первому требованию продавец обязан предъявить сертификат соответствия с непросроченной датой действия. Если отсутствует хотя бы один из приведенных выше пунктов, то это говорит о том, что товар изготовлен неизвестно где и реализуется незаконно. В общем, на рынках вообще не стоит приобретать ни инкубаторы, ни какую другую электрическую технику. Условия хранения часто нарушаются, нет гарантии, что она рабочая. Часто продавцы заверяют, что в случае бракованного товара, его можно будет принести и обменять, но, кто вам гарантирует, что второй-третий-четвертый товар будет качественнее и проработает долго. Да и хочется ли ходить туда-обратно. Так что, прежде чем купить технику на рынке, стоит очень долго подумать и взвесить все за- и против, при этом единственной положительной стороной является сниженная цена, и то не всегда.
В нашей стране всего несколько компаний выпускают домашние бытовые инкубаторы Золушка с механическим и автоматическим поворотом. Одной из них является компания Росинкубатор. Можно сказать, что эта компания больше специализируется именно на бытовых инкубаторах с небольшой закладкой яиц. Материал для оборудования используется самый оптимальный – пенопласт. Хоть это и невероятно известный и простой материал, его качества и характеристики незаменимы в инкубации – это легкость, теплоизоляция, влагоустойчивость.
© Инкубатор бытовой Золушка. Как купить инкубатор. . Все виды домашний инкубаторов. Инкубатор бытовой Золушка для яиц. Инкубаторы для дома. Бизнес на селе
Простой терморегулятор для инкубатора
Сейчас хочу поделиться с начинающими птицеводами схемой простого терморегулятора (рис. 1). Его можно собрать за два-три вечера при условии, что вы хоть немного разбираетесь в радиоэлектронике.
Мой терморегулятор не только прост, но надежен, так как в нем нет механически размыкающихся контактов. Роль ключевого элемента выполняет тиристор VS1 типа КУ202Н. В то же время его схема не содержит дефицитных деталей. Вместо терморезистора я использую германиевый транзистор, любой из серии МП39—МП42. Базовый вывод этого транзистора не использую, его можно удалить или надежно изолировать.
Выбор других деталей для данной схемы также не представляет особых проблем, схема не слишком критична к типу используемых элементов. Практически все необходимое можно найти в любом старом транзисторном или ламповом приемнике. Стабилитрон Д814А (VD1) можно заменить на Д814Б или любой другой с напряжением стабилизации от 7 до 9 В. Транзистор VT2 — типа КТ315 с любым буквенным индексом. Тиристор VS1 — типа КУ202 или КУ201 с буквенным индексом от «К» до «Н». Диоды выпрямительного моста VД2…VД5 — типа КД202 с буквой «Ж», «И»…«Н». Последние можно заменить на Д226Б или «В», но при этом мощность нагревателя не должна превышать 60 Вт. Если использовать по два диода Д226 в каждом плече моста, то мощность подключаемого к регулятору нагревателя можно увеличить до 130 Вт. С диодами типа КД202 мощность может быть до 600 Вт.
Величины сопротивлений резисторов также могут несколько отличаться от приведенных на схеме рис. 1. R1 — регулировка температуры — переменный резистор любого типа от 33 до 47 кОм. R2 — типа МЛТ-0,5 или 0,25 от 1,5 до 1,8 МОм. R3 и R4 — того же типа — 5,6…
Термостат для инкубатора.
6,8 кОм и 47… 51 кОм соответственно. R5 — МЛТ-2 от 18 до 20 кОм.
Детали регулятора температуры монтируют на печатной плате (рис. 2) из фольгированного гетинакса или текстолита толщиной 1,5…2,0 мм. Проводники вырезают резаком по линейке. Расположение деталей на лицевой стороне платы показано на рис. 3. Размеры платы и рисунок проводников позволяют устанавливать на ней диоды как типа КД202, так и типа Д226.
Датчик температуры VT1 необходимо обязательно поместить в изолирующую тонкостенную пластмассовую трубку подходящего диаметра и соединить с платой парой свитых между собой проводников. Ручка на оси переменного резистора R1 также обязательно должна быть пластмассовой.
Несмотря на простоту, терморегулятор очень надежен в работе. За три года он меня ни разу не подводил.
Журнал «САМ» №3, 1996 год
Ссылка на данную статью в разных форматах
Комментарии посетителей к статье
Была ли эта статья вам полезна?
Терморегулятор для самодельного инкубатора на микроконтроллере PIC16F628
Как построить термостат с PICAXE
Введение
Используются ли они для обогрева вольера для рептилий или птичьего инкубатора, охлаждения компьютера или контроллера видеоигры, включения и выключения вентилятора на чердаке или для чего-то еще, термостаты находят множество применений в доме и магазине. , и их удивительно легко построить. Три основные части термостата — это датчик температуры, компаратор температуры с регулируемой уставкой и схема управления подключенным нагревателем, охладителем или вентилятором.В этой статье будут подробно описаны датчик температуры и компаратор, но поскольку внешнее управляемое устройство (нагреватель, охладитель, вентилятор и т. Д.) Определяет параметры схемы контроллера, оно не будет включено в эту статью.
Термостаты могут быть механическими, электрическими, электронными или их комбинацией. Электронные термостаты могут быть построены с использованием дискретных компонентов, операционных усилителей или микроконтроллеров, но, как сказано в названии, эта статья посвящена созданию термостата с удивительным PICAXE µC в качестве компаратора температуры.В качестве датчика температуры будет использоваться интегральная схема DS18B20.
Построение и программирование этой схемы требует скромного опыта работы с микроконтроллерами PICAXE, и если вы обнаружите, что у вас недостаточно оборудования, возможно, стоит просмотреть некоторые из этих статей.
DS18B20
Для использования с PICAXE выбран датчик температуры DS18B20 от Maxim Integrated, который полностью описан в техническом описании. В этом проекте будет использоваться корпус TO-92, но если ваши требования относятся к устройству для поверхностного монтажа, DS18B20 также доступен в 8-контактных корпусах SO и µSOP.Просто отрегулируйте номера контактов, и, поскольку возможности идентичны для всех трех вариантов, у вас не должно возникнуть проблем.
DS18B20 обычно считывает в градусах Цельсия, его диапазон составляет от -55ºC до + 125ºC, а его точность составляет +/- 0,5ºC от -10ºC до + 85ºC. Он может обеспечивать 9-битное или 12-битное разрешение и работает от 3,0 В до 5,5 В. Несколько устройств DS18B20 могут работать на одной 3-проводной шине, но в этом проекте будет использоваться только один датчик.
Схема
Схема схемы для этого проекта показана ниже; он относительно прост и очень похож на дизайн, использованный в других статьях и проектах PICAXE этого автора.Щелкните изображение, чтобы увеличить версию схемы.
На фотографии ниже показана беспаечная макетная плата схемы, которая электрически идентична приведенной выше принципиальной схеме. Щелкните изображение, чтобы увеличить его.
Учитывая принципиальную схему и фотографию макета без пайки, у вас не должно возникнуть проблем с копированием сборки. Следующие примечания должны дать ответы на большинство вопросов, которые могут у вас возникнуть.
- Распиновка для версии TO-92 DS18B20 представлена на фото. Убедитесь, что вы понимаете, что на схеме выводов показан вид устройства снизу, а на макетной плате — вид сверху. Светодиод
- LED1 загорится одновременно с сигналом включения цепи управления внешним нагревателем / охладителем. Обратите внимание, что максимальный доступный ток с одного контакта на PICAXE составляет 20 мА, а ток, протекающий через R4 и LED1, составляет примерно 5 мА. Следовательно, для цепи управления внешним нагревателем / охладителем доступно не более 15 мА.
- Все цвета проводов на принципиальной схеме соответствуют реальным цветам проводов, показанным на фотографии макета.
- Все резисторы — 0,25 Вт, допуск 5%.
- Требуется регулируемый источник питания +5 В постоянного тока; трех последовательно соединенных щелочных батареек AA будет достаточно.
- Здесь объясняется программный интерфейс PICAXE.
- Здесь объясняется серийный ЖК-дисплей.
Как обычно, перед продолжением необходимо перепроверить все соединения. Безусловно, большинство проблем с новыми макетными платами связано с ошибками проводки.
Код
Код для работы контура термостата показан ниже.
Как видите, код хорошо прокомментирован (выделен зеленым текстом) и содержит только пару новых команд помимо тех, которые использовались в предыдущих статьях этого автора.
- Строки 19 и 20 используются для создания нового пользовательского символа в последовательном контроллере для ЖК-дисплея: символа градуса (º). Инструкции по созданию пользовательских символов пиксель за пикселем содержатся здесь, но гораздо более простой способ — использовать умную программу, созданную Полом Бэджером и доступную в последнем пункте в разделе «Ресурсы» здесь.
- Строка 32 — это фактическая команда PICAXE для считывания температуры с DS18B20. Если вы много читали из таблицы данных DS18B20, вы, вероятно, ожидали чего-то более сложного, но люди из Revolution Education, создатели системы PICAXE, сделали всю работу за вас. Команда readtemp12 обсуждается в Руководстве 2. PICAXE.
Загрузите код, откройте его в PICAXE Editor 6 или IDE по вашему выбору, включите макетную плату (вы дважды проверили все соединения, верно?) И запрограммируйте 08M2.
PICAXE_08M2_LCD_Thermostat.zip
Запуск кода
После того, как код скомпилирован и запрограммирован в PICAXE 08M2, будет задержка, пока ЖК-дисплей настроен и загружается, после чего он должен быть похож на фото ниже. Если ваша температура не 78,5ºF, вы должны увидеть местную температуру окружающей среды.
«Но подождите», — скажете вы. «Я думал, что DS18B20 читается в градусах Цельсия, а не по Фаренгейту!» И ты был бы прав.Однако строки с 34 по 39 преобразуют C в F; если вам нужен Celcius, просто измените код, чтобы исключить это преобразование.
«А как насчет уставок включения и выключения? Как это изменить?» И снова ответ находится в коде; просто измените строки 27 и 29 на любую желаемую температуру и перепрограммируйте PICAXE.
А вы заметили этот красивый символ градуса после каждого показания температуры? Это новый пользовательский символ, созданный в строках 19 и 20. Чтобы увидеть другие пользовательские символы в последовательном адаптере, выключите и включите питание, что приведет к перезагрузке ЖК-дисплея и отображению экрана загрузки ниже.
Восемь пользовательских символов находятся во второй строке дисплея: символ градуса (º), за которым следуют семь вертикальных полос. Все восемь из них находятся в разделе энергонезависимой памяти последовательного контроллера и останутся там до тех пор, пока не будут перепрограммированы.
Последние мысли
Отрегулируйте уставки так, чтобы они были чуть ниже и чуть выше температуры окружающей среды в вашем регионе. Затем подышите дыханием на DS18B20 и посмотрите, как дисплей покажет более высокую температуру и погаснет желтый светодиод.Продолжайте наблюдать, как DS18B20 вернется к температуре окружающей среды и загорится желтый светодиод.
Изучите код, внесите в него изменения и проверьте свои изменения. Нет лучшего способа научиться писать код, чем … ну, писать код.
Удачи!
Попробуйте сами! Получите спецификацию.
Как сделать беспроводной термостат | ПИК
Проект состоит из двух основных схем — передатчика и приемника — и кода микроконтроллеров.Схема передатчика очень проста, с PIC16F819 в качестве основного контроллера, потенциометром, который будет использоваться в качестве шкалы температуры, модулем DHT11 для измерения температуры в помещении, простым модулем передатчика 433 МГц и схемой регулирования мощности. Схема приемника также очень проста, с основным микроконтроллером (также PIC16F819), реле и транзистором для управления реле, модулем приемника 433 МГц и схемой регулирования мощности. PIC16F819 был выбран для этой схемы из-за его небольшого размера, стоимости (доллар за штуку в нужном месте) и его DIP-корпуса (18 DIP).
Сложность схемы заключается в кодировании двух схем, и из-за их длины весь код здесь не объясняется. Тем не менее, будет объяснен код, а также причины, лежащие в основе дизайна.
И передатчик, и приемник используют одинаковый код запуска, который включает настройку внутреннего генератора, контактов ввода-вывода и различных других модулей. Например, передатчику необходимо настроить АЦП, чтобы разрешить показания от POT, в то время как приемник должен отключить все выводы АЦП.Когда все будет готово, схема передатчика непрерывно снимает показания с DHT11 и сравнивает температуру с температурой, установленной на POT. Выходное напряжение POT может находиться в диапазоне от 0 до VCC, что соответствует значениям от 0 до 255. Поскольку нам не нужна температура выше 30 градусов или ниже 10, используется простая формула для преобразования положения POT на желаемую температуру:
temperatureSetting = 10 + (temperatureDial / 12)
Если установленная температура больше текущей температуры, преобразователь изменит состояние нагревателя на 1 (иначе 0).После всего этого передатчик передает состояние нагревателя по беспроводной сети на приемник, чтобы приемник мог настроить выходное реле на включение или выключение нагревателя. Но как передать эти данные?
Диапазон 433 МГц очень шумный, и есть вероятность, что ваш приемник будет улавливать много помех. Из-за этого мы не можем посылать импульсы разной длины, чтобы указать, нужно ли включить или выключить нагреватель. Вместо этого нам нужно отправить пакет данных, который в некоторой степени уникален, чтобы получатель мог различать шум и информацию.
Создание двойного термостата для точной заданной температуры
Это несложная концепция. Это даже не так уж сложно реализовать. Просто я действительно не понимаю, почему никто не производит такой продукт…
Имею отапливаемый цех и отапливаемый гараж. Я тоже живу в довольно холодном климате. Я не хочу, чтобы в гараже или магазине была рабочая температура, если я не работаю активно, но я хочу, чтобы зимой поддерживалась разумная температура (выше нуля).Я бы хотел, чтобы в этих местах температура составляла около 50-55 ° F, когда я не был занят, а затем нагревать их до 68-70 ° F, когда я работаю. Я делал это, используя стандартные механические термостаты, и процесс сдвига уставки вперед и назад несколько неточен.
Если бы только кто-то сделал «термостат с двумя уставками»… Я пытался найти его несколько раз, но безуспешно. Конечно, они делают умные термостаты, которые знают, когда вы физически находитесь в космосе, термостаты, которые подключаются к вашему Wi-Fi, термостаты, которые учат ваши привычки, но ничего проще, чем термостат с двумя уставками.Похоже, что если «кто-то» собирался сделать термостат с двумя уставками, этим «кем-то» должен быть я.
Не нужно было ничего усложнять. Я хотел нажать одну кнопку, чтобы реализовать мою «рабочую температуру», и иметь другую кнопку, чтобы вызвать мою «отсутствующую» температуру. Мне также нужно было иметь возможность регулировать и точно настраивать каждую из двух уставок независимо. Уставки и текущий режим работы (работа / нет) также должны выдерживать перебои в подаче электроэнергии и автоматически восстанавливаться при возобновлении подачи электроэнергии.Каждому из двух моих термостатов нужно было бы управлять только одним настенным газовым обогревателем, поэтому один релейный контакт был бы идеальным. У него были все атрибуты простого проекта на базе Arduino. Итак, вперед!
В термостате с двумя заданными значениями по возможности используются стандартные компоненты, а корпус будет напечатан на 3D-принтере.
Мы собираемся использовать Sparkfun RedBoard в качестве микроконтроллера, совместимого с Arduino, для этого проекта. Конкретный выбор платы микроконтроллера не критичен.Однако имейте в виду, что отверстия в левой части корпуса, напечатанного на 3D-принтере, специально предназначены для работы с RedBoard. Если вы решите использовать другую Uno-совместимую плату, вам, вероятно, придется переделать левую боковую панель. Остальная часть посадочного места RedBoard соответствует размерам Uno, поэтому вполне вероятно, что остальная часть корпуса подойдет любому клону Uno.
Кроме того, я выбрал реле для этого проекта, потому что оно было доступно у поставщика, которого я использовал для многих других деталей.Хотя этот проект может быть построен с использованием различных коммутационных плат реле, имейте в виду, что если вы решите использовать другое реле, вам, вероятно, придется изменить конструкцию корпуса, чтобы она соответствовала разным размерам.
Как это работает
Термостат был специально разработан, чтобы его не нужно было разбирать для монтажа, программирования или присоединения проводов контура нагрева. Также вполне возможно запрограммировать термостат (или любой совместимый с Arduino микроконтроллер) без необходимости подносить компьютер или ноутбук рядом с устройством.IOGEAR производит очень хорошую беспроводную 4-портовую станцию обмена через USB (GUWIP204), которую можно использовать для удаленного программирования устройства в любом месте, где есть покрытие Wi-Fi. После установки драйвера устройства ваш компьютер будет думать, что удаленные порты USB на GUWIP204 на самом деле являются локальными для вашего компьютера. Поднесите концентратор Wifi USB к месту, где находится ваш термостат, подключите кабель USB от термостата к концентратору Wifi USB, включите концентратор и запрограммируйте устройство удаленно.
Дисплей термостата сообщит вам, какая настройка температуры активна в данный момент в верхнем левом углу (T1 или T2).Прямо под этой информацией будет отображаться фактическое установленное значение. В правом нижнем углу дисплея вы увидите фактическую температуру и относительную влажность (поскольку датчик также обеспечивает их). В том случае, если действительно требуется нагрев, вы также увидите звездочку в нижней средней части дисплея, указывающую на то, что реле замкнуто. Фактическая температура и влажность обновляются каждые 2½ секунды. Дисплей автоматически загорится на 60 секунд после нажатия любой кнопки.
Проект недорогого термостата IoT в стиле DIY Nest
Термостат в стиле Гнездо своими руками проект
Описание проекта
За последние несколько лет мир подключенных устройств стал доступным для обычных любителей, а такие платформы, как Arduino, снизили затраты до такой степени, что даже сложные проекты можно было создавать за несколько фунтов. Когда я впервые услышал о термостате Nest, я почти сразу начал задумываться о том, как будет выглядеть его DIY-версия.На этой странице записаны мои размышления, исследования и работа над окончательным прототипом.
Мышление
Когда-то большинство плат IoT были настолько большими и громоздкими, что идея создания небольшого домашнего устройства с одним просто не имела смысла. Традиционно термостаты представляют собой незаметные низкопрофильные устройства, которые гармонируют с окружающей средой. Обычно они крепятся к стенам в постоянном месте и обычно имеют толщину всего пару сантиметров.
Существующий термостат в моем доме (Sunvic TLX 6501) уже был беспроводным устройством.Он полагался на радиоканал 433 МГц для срабатывания реле, подключенного к котлу. Функции термостата были:
- Беспроводная передача сигналов запуска / остановки котла.
- Одинарный аналоговый датчик температуры.
- 7-дневный таймер с множеством различных программ, которые можно установить на любой день недели.
- Дисплей с подсветкой, позволяющий отображать статус, выбирать программы, настраивать и ручное управление.
- Семь кнопок для взаимодействия с пользователем.
Все это питалось от двух батареек AA, время работы которых до замены составляло несколько месяцев.
Моей целью было воспроизвести как можно больше существующих функций с добавлением некоторой формы сетевого подключения, чтобы обеспечить более продвинутый контроль, анализ данных и отладку.
Исследования
Платформа
Посмотрел всевозможные возможные платформы. Arduino теперь предлагает огромный диапазон возможных форм-факторов, некоторые из которых, безусловно, соответствуют всем требованиям с точки зрения малого форм-фактора.Однако добавление возможности подключения к этим платам всегда влечет за собой дополнительное оборудование; платы Wi-Fi, платы bluetooth и т. д., которые увеличили бы размер и стоимость проекта. Вскоре мое внимание переключилось на платы ESP8266 . Опять же, здесь есть ряд вариантов, с некоторыми отличными хост-платами, открывающими ввод / вывод и позволяющими простое программирование на основе USB, избегая необходимости в дополнительных платах для программирования. В итоге я основал свой термостат на плате Wemos D1 mini ESP8266, которая имеет небольшой форм-фактор, хороший ввод-вывод и простое программирование с использованием Arduino IDE.Он также предлагает возможность обновления программ по беспроводной сети.
Датчики
Выбор датчиков для подключения к плате микроконтроллера был довольно простым, так как я планировал использовать эту плату для очень конкретной цели. Обнаружение температуры было абсолютным минимальным требованием, но, поскольку плата имеет один аналоговый вход, диапазон опций по-прежнему был широким. В конце концов я выбрал хорошо документированный и экономичный цифровой датчик DHT-22, который обеспечивает температуру и влажность с разумной точностью, не требуя дополнительных схем или сложного программного обеспечения.
В будущем я намерен исследовать небольшой датчик движения PIR, а также дополнительные датчики окружающей среды, такие как качество воздуха или интенсивность света. Плата имеет достаточную емкость ввода-вывода для размещения нескольких дополнительных датчиков, когда и если это необходимо.
Мощность
Первоначально этот проект будет питаться от сети с помощью небольшого настенного адаптера переменного / постоянного тока и USB-кабеля. Как только проект станет надежным, намереваются исследовать полностью беспроводной перезаряжаемый источник питания.
Дисплей
Я изучил такие варианты, как LCD, LED и OLED. Несмотря на то, что все возможно, по низкой цене и простоте подключения ничто не сравнится с четырехконтактными монохромными OLED-модулями. В них используются два цифровых контакта, они имеют очень низкое энергопотребление, дают яркий разборчивый дисплей под любым углом и стоят несколько фунтов.
Корпус
Корпус — это действительно второстепенная проблема, поскольку проект вполне может успешно работать без макета. Однако, чтобы помочь мне сосредоточиться на производстве чего-то максимально приближенного к потребительскому, я решил включить дизайн корпуса в свои первоначальные размышления.Все компоненты были выбраны с учетом корпуса.
Я решил подражать пользовательскому интерфейсу Nest, используя простое вращение для внесения корректировок, которое, в свою очередь, имитирует традиционный аналоговый термостат. Я также хотел включить кнопку, и в идеале хотел, чтобы она была унифицирована с поворотным регулятором.
сборка
Термостат DIY Nest Esp8266, установленный на макетной плате, полностью рабочий, включая дисплей, радиопередатчик 433 МГц, датчик DHT-22 и поворотный энкодер.Чтобы начать тестирование базовой настройки, я сначала заказал необходимый минимум деталей:
- Wemos D1 mini WiFi микроконтроллер
- Цифровой датчик температуры / влажности DHT-22
- Передатчик 433 МГц
- Макет и перемычки
Общая стоимость: около 12 фунтов стерлингов
После того, как я соединил части вместе, я начал выполнять несколько простых тестов.
- Сначала определите, что я могу запустить простой скетч на D1.
- Подтвердите, что D1 может читать DHT-22.
- Подтвердите, что D1 может подключаться к локальной сети Wi-Fi и отправлять основные данные.
- Подтвердите, что D1 может посылать сигналы на передатчик 433 МГц.
Анализ сигналов
Теперь началась настоящая задача — перепроектировать конкретную кодировку, используемую оригинальным термостатом Sunvic для передачи сигнала включения / выключения на приемник, подключенный к реле котла.Это усложнялось еще и тем, что Sunvic содержит набор DIP-переключателей, которые позволяют кодировать передатчик и приемник друг для друга. Мне также нужно было убедиться, что сигналы отправляются с одинаковым интервалом.
Для этого я пробовал различные подходы, включая поиск в сети предыдущих исследований по этой теме. Когда это ничего не помогло, я решил, что мне нужен приемник для сканирования диапазона 433 МГц для сигналов. К счастью, я купил передатчик как часть согласованной пары, поэтому я мог подключить приемник к D1 и использовать простой эскиз для поиска сигналов.К сожалению, оказалось, что этот диапазон очень шумный — на этой частоте существует огромное количество локальных передач от игрушек, дверных звонков, пультов дистанционного управления и других термостатов в здании. Так что, хотя я мог видеть множество поступающих сигналов, выделить и декодировать только сигнал для этого конкретного устройства было намного сложнее.
Это побудило меня использовать метод, который я пробовал в прошлом для анализа сигналов: осциллограф звуковой карты. При тестировании аудиосхем, генераторов импульсов или тахометров я подключил свой звуковой вход к сигналу с помощью простого щупа и записал выходной сигнал как образец звука.Поэтому я применил ту же технику с приемником 433 МГц, подключив пробник к выходу. Я мог наблюдать за записью на экране в виде сигнала и, включив исходный термостат, наблюдать за поступающими сигналами. Тогда это было просто вопросом анализа.
Оказалось, что это простая последовательность импульсов, состоящая из длинных и коротких импульсов определенной длины с более длинной паузой, после чего последовательность повторяется несколько раз (предположительно для обеспечения прохождения сигнала в случае помех или слабого сигнала).Сигнал ВЫКЛ был вариацией шаблона с использованием тех же строительных блоков. Изменение DIP-переключателей изменило структуру длинных коротких импульсов для сигналов включения и выключения.
Используя аудиоприложение (Audacity отлично справляется), я мог очень точно просматривать информацию о времени этих импульсов и измерять их длительность в микросекундах. Несмотря на небольшую изменчивость, мне удалось найти надежное среднее значение при записи импульсов длительностью в несколько секунд.
Передатчик термостата также отправляет сигнал текущего состояния раз в минуту, предположительно в качестве поддержки активности, чтобы приемник не предполагал, что передатчик неисправен.Так что это тоже должно было быть воспроизведено в версии DIY.
Это был вопрос создания эскиза, который мог бы отправить этот вид цифрового сигнала на передатчик. После нескольких тестов, отслеживаемых с помощью осциллографа звуковой карты, путем изменения длительности импульсов в микросекундах внутри скетча до тех пор, пока полученные сигналы точно не совпадут с синхронизацией записанных оригиналов, я смог надежно запустить реле котла из любой точки дома. используя D1.
Логика
Итак, у меня теперь был микроконтроллер, с которым я мог общаться через Wi-Fi, который мог считывать местную температуру (и влажность) и мог надежно управлять удаленным реле на котле.Следующим шагом была попытка встроить в эскиз логику термостата.
ПРОДОЛЖЕНИЕ ПРОДОЛЖЕНИЕ …
Wifi Smart Thermostat с ESP32 и Android
Этот проект является продолжением термостата, разработанного для микроконтроллера Arduino Yun в 2013 году.
Несмотря на то, что этот старый проект работает, я не был доволен стоимость (Yun дороже по сравнению с ESP32) и сложность изготовления Yun из вещей, которые я хотел.
Из-за этого, а также используя преимущества новых микроконтроллеров ESP32, я разработал приложение для Android, чтобы дать пользователям возможность построить умный термостат как можно дешевле.
Приложение Wifi Smart ThermostatПриложение WIfi Smart Thermostat — это приложение для Android, которое работает на устройствах с Android 4.1+. Типичные устройства, которые вы забыли в ящике, потому что они старые, и вы ими больше не пользуетесь.
С помощью этого приложения, микроконтроллера ESP32, датчика температуры / влажности DHT и реле с срабатыванием высокого уровня вы можете создать интеллектуальный термостат для управления котлом вашей домашней системы отопления.
Здесь у вас есть приложение Smart Thermostat «Old Relic», работающее на старом Nexus 7 (2012)
На картинке выше вы можете увидеть приложение Wifi Smart Thermostat, работающее на старом Nexus 7 (2012 г.).Приложение использует пять узлов на базе микроконтроллеров ESP32: четыре из них измеряют температуру и влажность в нескольких комнатах дома. К другому подключено реле высокого уровня, которое подключается к котлу.
Приложение действует как термостат, решая, когда нагревать или охлаждать в зависимости от заданных настроек.
Здесь у вас есть ESP32 и DHT11, действующие как «удаленный узел температуры / влажности».
А здесь ESP32 с реле высокого уровня. Это реле подключено к котлу.
К одному и тому же ESP32 можно подключить датчик температуры и реле.
Конечно, вы можете установить то же приложение на другое устройство и настроить его как «клиентское». Тогда вы сможете управлять своим термостатом удаленно, когда вас нет дома. У термостата может быть столько клиентов, сколько вы хотите.
Использование приложения бесплатное (поддерживается с помощью рекламы, и при желании вы можете купить кредиты, чтобы отключить рекламу и поддержать проект).
Если вам интересен этот проект, посетите наш сайт: www.smart-thermostat.eu
Любые комментарии и предложения приветствуются!
Eywt — Электронный комплект для самостоятельного цифрового термометра / …
Электронный комплект для самостоятельного цифрового термометра / микроконтроллер AT89C2051 + DS18B20 набор для измерения температуры / контроллер температуры см. Здесь http://kdq13i4959e85d.shortaddr.info/s/tym4id93dlk/386-8702- 8801-9607
Электронный цифровой термометр, микроконтроллер, 51 курс для выпускников, готовые комплекты для изготовления температуры, 51 микроконтроллер, 18b20, измерение температуры, комплекты электроники для самостоятельной работы, готовый цифровой термометр, электронный цифровой термометр, комплект для самостоятельной сборки, готовые детали машины Продвигайте 5 шт. / Лот цифровой будильник светодиодный вращающийся 51 микроконтроллер электронные часы комплект diy ds1302 часы обучающая доска часы с термометром 1 шт. W1209 dc 12v тепла охлаждение температура термостат переключатель контроля температуры термометр терморегулятор комплект термостата цифровой термометр регулятор температуры электронный комплект diy изготовление $ штук собранных частей электронный цифровой термометр комплект diy микроконтроллер at89c2051ds18b20 части регулятора температуры 1pc at89c2051 + 18b20 дизайн цифрового контроллера температуры комплект термометра электронный diy комплект светодиодные электронные часы микроконтроллер светодиодные цифровые часы термометр времени Diy комплект ds18b20 контроллер температуры электронный термометр at89s52 для arduino uno электронный diy цифровой термометр комплект одночиповый микрокомпьютерный контроллер температуры at89c2051 + ds18b20 запасные части Tm920d портативный и онлайн-пирометр двойного назначения цифровой термометр для горячей продажи диапазон температурного контроллера -50-1350c rs232interface 51 микроконтроллер 18b20 измерение температуры diy электронный цифровой термометр комплект частей электронный цифровой термометр комплект diy микроконтроллер at89c2051 + ds18b20 детали регулятора температуры 2шт diy комплекты цифровой дисплей термометр комплект at89c2051 + ds18b20 детали контроля температуры для diy электронный diy комплект цифрового термометра / микроконтроллер at89c2051 + ds18b20 набор температуры / регулятор температуры W1209 dc12v цифровой термостат температуры охлаждения термометр переключатель включения / выключения -50-110c переключатель контроля температуры цифровой светодиодный регулятор температуры термостат регулятор 10a термопара 90-250в с сенсорным термометром электронный цифровой термометр diy mcu at89c2051 + Комплект принадлежностей регулятора температуры ds18b20.
q403ht03l, праздник, отзывы, купоны c6b4lr2, i2zskc hc4sp57o4.
Как создать свой собственный ПИД-регулятор температуры
Описание: ПИД-регулятор температурыВремя сборки: 2-3 часа
Сложность: Продвинутый
Дизайнер: RossS
Этот ПИД-регулятор температуры был разработан на базе микроконтроллера ATmega328P и использует загрузчик Duemilanove.Этот комплект включает в себя базовый клон Arduino (плата Arduino не требуется).
Необходимые инструменты и компоненты:
Паяльник
Припой
Флюсовая ручка
Припой тонкого калибра (23 калибра или мельче)
Кусачки
MAX31855 Интерфейсный чип термопары (доступен непосредственно у Maxim Integrated)
Термопара с переходом, подходящим для вашего применения (например, зонд, шайба и т. д.)
Тип J (от -40 ° C до + 750 ° C)
Тип K (от -200 ° C до + 1350 ° C)
Тип T (от -200 ° C до + 350 ° С)
Твердотельное реле (зависит от вашего приложения)
USB-кабель FTDI 5V (Примечание: один кабель можно использовать для множества различных проектов микроконтроллеров)
Компьютер с Arduino IDE v1.0
Бородавка 9 В / 1,5 А, 2,1 мм центральный положительный
| Кол. | Описание детали | Номер детали производителя |
| 10 | Конденсатор, радиальный, 47 мкФ, 50 В | R47 / 50 |
| 1 | IC, 7805T, TO-220 | 7805T |
| 10 | Конденсатор, 0,1 мкФ, 50 В | MD.1 |
| 10 | Резистор, 1/4 Вт, 1 кОм | CF1 / 4W102JRC |
| 10 | Светодиод, Т1, зеленый, рассеянный | LTL-4231 |
| 10 | Диод, 1N4007, 1A | 1N4007 |
| 1 | Гнездо, питание постоянного тока, вилка, 2.1 мм | GCD014-R |
| 10 | Конденсатор, керамический диск, 0,01 мкФ, 50 В | DC.01 |
| 10 | Резистор, 1/4 Вт, 10 кОм | CF1 / 4W103JRC |
| 10 | Конденсатор, радиальный, 10 мкФ, 25 В | R10 / 25A |
| 1 | Заголовок, вертикальный, вилка, 0,1 дюйма, 1 ряд, 6-контактный | JS1109-6-R |
| 5 | Переключатель, кнопочный, тактильный, SPST, ВЫКЛ- (ВКЛ) | БТС-1102В-2 |
| 1 | IC, MCU, ATmega328P, с загрузчиком Arduino Uno | A000048 |
| 10 | Гнездо IC, 28 контактов | 6000-28NDW |
| 10 | Транзистор, 2N4401TA, NPN | 2N4401TA |
| 10 | Светодиод, оранжево-красный, рассеянный красный, T1, 635 нм | MCDL-314ED |
| 10 | Резистор, 1/4 Вт, 2.7кОм | CF1 / 4W272JRC |
| 1 | ЖК-дисплей, 16×2, параллельный интерфейс | NHD-0216BZ-FL-YBW |
| 1 | Потенциометр, квадратный кермет 3/8 дюйма, 1/2 Вт, 10 кОм | 3386П-1-103 / 63П / 72ПР |
| 10 | Резистор, 1/4 Вт, 330 Ом | CF1 / 4W331JRC |
| 10 | Диод, 1N4148 | 1Н4148-ВИШАЙ |
| 1 | Заголовок, вертикальный, папа, 0.1 дюйм, 1 ряд, 10 контактов | 7000-1X10SG-R |
| 1 | Печатная плата | – |
| 1 | Инструкции | – |
Предупреждение. Этот комплект может управлять устройствами питания от сети. Электричество в сети опасно. Неисправная проводка из-за незнания может убить. Вы обязаны правильно подключить управляемые устройства или найти того, кто сможет.
Этот контроллер работает, измеряя разницу между заданной и измеренной температурами.Он выполнит три отдельных вычисления и вычислит сумму из трех, а затем применит сумму в виде процента от заданного временного окна в форме импульса к твердотельному реле (SSR).
- Пропорционально размеру ошибки
- Время интегрирования ошибки
- Производная скорость изменения значения процесса
- Считывание температуры с помощью микросхемы MAX31855
- Код алгоритма ПИД-регулирования
- Система меню для изменения желаемой температуры и других параметров
Шаг 1. Проверьте компоненты вашего комплекта
Перед началом сборки проверьте все компоненты по списку комплектов.Обязательно проверьте необходимые компоненты. Некоторые компоненты будут зависеть от вашего приложения и должны быть получены отдельно. SSR выпускаются как с выходом переменного, так и с постоянным током, поэтому убедитесь, что вы выбрали правильный тип для приложения.- Входное напряжение должно принимать 5 В
- Для приложений с подогревом требуется переход через ноль SSR
- Ток переключения SSR и номинальные значения напряжения должны соответствовать или превышать номинальные значения устройства, которым вы управляете. (работает близко к их максимальному току)
- Если SSR установлен в теплой / горячей зоне, вы должны использовать SSR, который значительно превышает номинальный ток контролируемого устройства
Шаг 2: Пайка микросхемы SMD
Сначала припаяйте микросхему для поверхностного монтажа, чтобы упростить пайку остальных компонентов.Микросхема монтируется контактом 1 в правом нижнем углу печатной платы. При пайке пригодятся дополнительный флюс, лупа и пинцет. Мне легче припаять небольшое пятно на контактной площадке, где будет выходить контакт 1 микросхемы, прежде чем вставлять микросхему. Когда припой остынет, добавьте немного флюса и аккуратно поместите чип пинцетом.Дважды проверьте ориентацию микросхемы, припаяйте контакт 1 и место, в которое вы добавили припой ранее. Дополнительный флюс будет способствовать растеканию припоя без добавления дополнительного припоя.Проверьте совмещение других контактов с соответствующими площадками, нанесите флюс на каждый контакт и контактную площадку, затем аккуратно припаяйте каждый.
Пайка микросхем для поверхностного монтажаШаг 3: Построение и тестирование
Разместите компоненты для источника питания + 5V на печатной плате. Эти компоненты будут установлены на левой стороне печатной платы. Компоненты включают разъем постоянного тока, диод 1N4007, два электролитических конденсатора 47 мкФ, конденсатор 0,1 мкФ, резистор 2,7 кОм и регулятор напряжения LM7805.Все они будут сгруппированы на печатной плате.Убедитесь, что электролитические конденсаторы расположены так, что символ «-» на конденсаторе находится на противоположной стороне от отметки «+» на печатной плате.
Диоды LM7805 и 1N4007 располагаются полосой, как показано на печатной плате. Припаяйте вышеуказанные детали на место и закрепите лишние выводы. Когда вы закончите пайку, переверните печатную плату и установите зеленый светодиод на другую сторону платы, приподняв его примерно на 3 мм (1/8 дюйма) над платой. Плоская сторона светодиода — это вывод «-», более длинный вывод — это «+».После пайки обрежьте лишнюю длину вывода на другой стороне платы.
Построить и протестироватьПодключите блок питания от бородавок (центральный плюс 2,1 мм) с напряжением от 9 В до 12 В постоянного тока. Светодиод должен загореться. Если это не сработает, вернитесь и проверьте все свои паяльные соединения и расположение компонентов.
Шаг 4. Компоненты блока питания 3,3 В
Компоненты блока питания 3,3 В находятся в нижней правой части печатной платы рядом с микросхемой MAX31855 .Эти компоненты представляют собой три сигнальных диода 1N4148, два электролитических конденсатора 10 мкФ и один резистор 10 кОм.Расположите и припаяйте три сигнальных диода 1N4148, как показано, в правом нижнем углу печатной платы. Полосы на диодах (отрицательная сторона) должны совпадать с полосками на печатной плате. Диоды , а не , обращены одинаково. Перед пайкой дважды проверьте полярность!
Установите и припаяйте два электролитических конденсатора 10 мкФ, а затем установите резистор 10 кОм и припаяйте на место.Включите его с помощью мультиметра и убедитесь, что у вас есть примерно 3,3 В (3,1–3,3 В) на левой стороне резистора 10 кОм.
Вы также можете прижать выводы красного светодиода к контактам 1 (GND, отрицательная сторона светодиода) и 4 (3,3 В постоянного тока, положительная сторона светодиода) микросхемы MAX31855. Если нет напряжения или светодиод не горит, возможно, диоды расположены неправильно.
Шаг 5: Пайка последних компонентов
Пайка компонентов с самым низким профилем и переход к более крупным компонентам упростят вашу работу.Припаиваем остальные компоненты.Расположите LCD , повернув большинство компонентов (кроме переключателей и светодиодов) вниз. Перед пайкой убедитесь, что метки контакта 1 и 16 на ЖК-дисплее совпадают с метками контактов 1 и 16 на печатной плате соответственно.
Если вы хотите изменить форм-фактор ПИД-контроллера Arduino , вы можете использовать прямой контактный разъем. В этом форм-факторе монтажные отверстия на печатной плате совпадают с монтажными отверстиями на ЖК-дисплее.
Окончательная сборка компонентов / ЖК-дисплейШаг 6: ATmega328 и финальное тестирование
Проверьте выемку на микросхеме ATmega328 и совместите ее с выемкой на сокете. Осторожно вставьте микросхему в гнездо.Загрузите и установите программное обеспечение Arduino IDE V1.0.
Сначала подключите кабель USB к компьютеру, затем подключите другой конец к печатной плате, убедившись, что черный провод кабеля совпадает с контактом, обозначенным «GND». Если вы подключите его неправильно, вы повредите микросхему ATmega328 .Откройте программное обеспечение Arduino, нажмите Инструменты> Плата и выберите Arduino Uno. Щелкните Инструменты> Последовательный порт и выберите COM-порт, к которому подключена плата.
ATmega328Чтобы проверить микросхему ATmega, щелкните Файл> Примеры> Основы> Blink. Это откроет новое окно IDE с некоторым кодом в нем. Перейдите к строке 13 (номер строки находится в нижнем левом углу окна Arduino IDE), где читается: «pinMode (13, OUTPUT)». Теперь измените 13 на 7. Также перейдите к строкам 15 и 17 и измените 13 на 7.
Нажмите кнопку «Подтвердить» после компиляции, затем нажмите кнопку «Загрузить». Если он не компилируется, вы допустили синтаксическую ошибку. Немедленно нажмите и удерживайте кнопку сброса на ПИД-контроллере Arduino, когда вы увидите текст «Размер двоичного эскиза: хххх байтов (максимум 30720 байт)» появится в нижней части окна Arduino IDE, и выпустит сброса кнопка.
Если вы получаете сообщение об ошибке avrdude, это означает, что вы не отпустили кнопку достаточно быстро или в меню «Инструменты» выбрана неправильная плата Arduino.Убедитесь, что в разделе «Инструменты» выбрана правильная плата, и попробуйте выполнить загрузку еще раз и в нужное время отпустите кнопку «Сброс».
При правильной загрузке вы увидите, что красный светодиод начнет мигать. Это указывает на то, что Arduino работает правильно, и теперь вы готовы загрузить PID-код.
Шаг 7: Программирование ПИД-регулятора
Загрузите этот файл для контроллера с именем Espresso с наивысшим номером версии 2.0 или выше. Скопируйте содержимое извлеченной папки библиотек (, а не самой папки библиотек) в папку библиотек Arduino.Скопируйте эскиз Arduino_PID_Controller в папку Arduino Sketchbook. Закройте все окна Arduino IDE и перезапустите IDE.
Щелкните File> Sketchbook> Arduino_PID_for_Espresso_v2.0. Нажмите кнопку «Подтвердить», и когда компиляция будет завершена, загрузите код в ПИД-контроллер Arduino — не забудьте кнопку «Сброс»! После успешной загрузки отсоедините кабель программирования и питание от ПИД-регулятора. ЖК-экран теперь должен быть выключен. Подключите выходные контакты ПИД-регулятора («-» находится на нижней стороне, а «+» — на верхней стороне) к входным контактам приобретенного вами SSR.Убедитесь, что контакт «+» выхода идет к контакту «+» SSR, а выходной контакт «-» идет к «-» входу SSR.
Предупреждение. Прежде чем переходить к следующему шагу, убедитесь, что устройство, которым вы собираетесь управлять, отключено от розетки.
Подключите выходную сторону SSR к устройству, которым вы управляете. Подключите заземление (вход «-») стороны входа SSR к земле управляемого устройства. Это поможет предотвратить образование емкостных контуров заземления, которые могут привести к ошибочным показаниям температуры.
Подключите термопару к входному клеммному разъему термопары. Если вы использовали K-тип, желтый провод — «+», а красный провод — «-». Если вы использовали термопару Т-типа, синий провод — «+», а красный провод — «-». Сторона «+» клеммной колодки термопары находится на верхней стороне, а «-» — на нижней стороне.
Подключите настенную розетку к разъему постоянного тока на печатной плате. Контроллер Arduino PID загрузится, и на ЖК-дисплее появится сообщение «Arduino PID for Espresso».Через три секунды он начнет отображать температуру. Поскольку код содержит массив для сглаживания показаний температуры, отображаемая температура будет быстро увеличиваться в течение первых нескольких секунд перед стабилизацией.
Возьмитесь за конец руки, который определяет температуру, и вы увидите, как температура на ЖК-дисплее увеличивается из-за тепла вашего тела. Если оно уменьшается, значит, вы подключили термопару в обратном направлении.
Подсоедините термопару к измеряемому устройству. Если вы используете термопару с шайбой и место, где вы устанавливаете термопару, заземлено, вы можете обнаружить, что показания температуры немного колеблются.Если это произойдет, вам нужно будет Выполните электрическую изоляцию термопары от измеряемого устройства с помощью слюдяных шайб и некоторого количества тефлоновой ленты вокруг винта / болта. Используйте термопасту, чтобы сохранить хорошую теплопроводность.
Шаг 8: Настройка контроллера
Функция Autotune регулирует выходной сигнал и наблюдает за изменениями на входе для расчета параметров для диапазонов пропорциональности, интеграла и производной.Загрузите и установите этот файл, а также загрузите и установите библиотеку ControlIP5.
Там, где вы извлекли архив Arduino PID ZIP, найдите папку «Autotune Front and Backend». Скопируйте папку в папку Arduino и откройте IDE Arduino. Откройте папку Autotune Front and Backend> AutotuneMAX31855Backend> AutotuneMAX31855. Дважды щелкните AutotuneMAX31855, чтобы открыть бэкэнд кода автонастройки в Arduino IDE. Удерживая клавиши CTRL и F, введите «// EDIT» (без кавычек) и нажмите Enter, чтобы найти параметры, которые может изменить пользователь.Если вы меняете параметры, сохраните код под другим именем.
Загрузите код в ПИД-контроллер Arduino (убедитесь, что кабель для программирования ориентирован правильно и время нажатия кнопки сброса правильное). По окончании программирования оставьте кабель подключенным (он будет использоваться обработчиком FrontEnd) и закройте Arduino IDE.
Откройте среду Processing IDE и нажмите «Файл»> «Открыть». Найдите Autotune Front и Backend, ОбработкаFrontend, PID_FrontEnd_v0_3. Выберите файл с именем PID_FrontEnd_v0_3.Это откроет код в новом окне обработки.
Удерживая клавиши CTRL и F, введите «// EDIT» (без кавычек) и нажмите Enter. Это займет ваши параметры, которые могут быть изменены конечным пользователем перед запуском интерфейса настройки.
Нажмите «Выполнить» (выглядит как кнопка «Воспроизвести»). Это откроет окно, в котором вы можете вручную или автоматически настроить контроллер. Новичкам гораздо проще использовать автонастройку.
Убедитесь, что кабель для программирования все еще подключен.Значения справа от кнопок в окне обработки — это текущие используемые значения. Значения слева или ниже кнопок можно изменить на то, что вам нужно.
Эти значения будут сдвинуты при нажатии кнопки SEND_TO_ARDUINO. Установите кнопку TOGGLE_AM в ручной режим, установите для кнопки Setpoint нужное заданное значение, убедитесь, что TOGGLE_DR установлен в положение direct, проверьте, что TOGGLE_TUNING выключено.
Теперь нажмите кнопку SEND_TO_ARDUINO.Это переводит контроллер в ручной режим. Начните с малого и медленно увеличивайте кнопку вывода (0–1000) каждый раз, когда вы ее меняете, нажмите кнопку SEND_TO_ARDUINO (переключите кнопку TOGGLE_AM в автоматический режим, затем вернитесь в ручной режим, прежде чем нажать SEND_TO_ARDUINO). Продолжайте медленно увеличивать мощность, пока ваша система не придет в равновесие с желаемой температурой. Это может занять некоторое время, особенно для медленных температурных петель, так что наберитесь терпения!
Когда ваша система находится в равновесии с желаемой уставкой, включите переключатель «Toggle Tuning» и нажмите «Отправить в Arduino».Значение справа от кнопки Toggle Tuning должно измениться на on. Это означает, что теперь выполняется автонастройка контура.
Если вы посмотрите график выходных данных, вы увидите функцию автонастройки «Шаг выхода» несколько раз. Когда значение рядом с Toggle Tuning изменится с «on» на «off», это значит, что процесс завершен. Значения, которые вы теперь видите рядом с P, I и D, являются значениями автонастройки. Запишите эти значения.
Значения автонастройки — хорошее место для начала ручной точной настройки, чтобы получить лучшие параметры настройки.Существует множество руководств по ручной настройке контуров ПИД. Я обнаружил, что сначала запуск Autotune, а затем постепенная настройка значений дает вполне приличные результаты.
Теперь вы можете потратить больше времени на точную настройку цикла вручную или загрузить эскиз Arduino_PID_for_Espresso в ПИД-регулятор (вставив отмеченные вами параметры в строки со 120 по 122 эскиза ПИД-контроллера Arduino).
Структура системы меню:
МЕНЮ
|
BREW ESPRESSO — Это изменит заданное значение на заданное значение заваривания
|
ПАРОВОЕ МОЛОКО — Это изменит уставку на уставку пара
|
ТЕМП. ПРИГОТОВЛЕНИЯ — УСТАНОВКА ТОЧКИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ — Нажмите клавиши L и R, чтобы изменить заданное значение заваривания
|
ТЕМП. ПАРА — УСТАНОВКА ТОЧКИ ПАРА — Нажмите клавиши L и R, чтобы изменить уставку пара
|
СМЕЩЕНИЕ — УСТАНОВКА СМЕЩЕНИЯ — Нажмите клавиши L и R, чтобы изменить смещение (используется для отображения температуры «в группе» для кофемашин эспрессо)
|
МАСШТАБ — в настоящее время не используется, будет реализован в обновлении программного обеспечения, доступном через GitHub.