Във фермата, както и в частна къща или работилница, гаражаИма много процеси, свързани с промяна на температурата и възможна реакция на тези промени. Освен това реакциите могат да бъдат много разнообразни и да зависят от времето и календара. Може да бъде „по-голям брат“ да се грижи за аквариум-терариума или сложна стъпка по стъпка термична обработка във високотемпературна пещ, контрол на отоплителната и вентилационната система у дома и просто да се обаждате в образователната институция.
Не е трудно да се реши подобен проблем, като се използва микропроцесорен базиран радио модул като контрол. Например, предлагани от Masterkit.
Основни характеристики на устройството.
Управление на таймера:
Включете товара в определен период от време
Управление на натоварването за конкретни дни от седмицата, дни в месец или за избрани месеци.
Контрол на температурата (регулиране на температурата):
Управление като охладител
Управление на нагревателя
Звук на будилник + светлина (подсветка на дисплея).
1. Брой свързани сензори за температура: 32.
2. Неустойчив часовник в реално време (пълен календар, като се вземат предвид високосните години).
3. Запишете всички настройки в енергонезависима памет. Продължаване на правилната работа на програмата в случай на временно изключване от мрежата.
4. Резултати:
а. оптично изолирана каскада за свързване на триаци за захранване (по избор - 4 оптрона вече са на дъската, възможно е да се добавят още 8 за управление на външни силови каскади на тиристори / триаци)
б. логически изходи с максимален ток от 10mA.
5. Дистанционно управление на термостата чрез COM - компютърен порт чрез специално разработен софтуер.
7. Индикация: 2-редов 16-знаков LCD дисплей с възможност за програмно управление на контраста и яркостта на подсветката.
8. Звукова индикация от вградения микро високоговорител.
Схематична схема на устройството е представена по-долу.
Описание на веригата
Термостатът е базиран на микроконтролера Atmel Mega32. Свързани с I / O портовете: двуредов текстов индикатор, чип на часовника в реално време DS1307, драйвер за ниво MAX232IN, опто-симове. Блокът на клавиатурата е направен под формата на отделна дъска. Натиснатият клавишен код се декодира от аналогово-цифров преобразувател (ADC) на контролера.Освен това ADC следи състоянието на резервната батерия за часовника. Стабилизаторът на напрежението е направен на чипа LM7805. DS18B20 сензорите за температура са свързани чрез 1-жилен протокол. Яркостта на подсветката се регулира с помощта на транзисторен превключвател. Използвайки миниатюрен високоговорител, свързан през изолационен кондензатор и гасително резистор към порта на контролера, устройството може да излъчва звукови сигнали.
Производителността на веригата се осигурява от вътрешната програма за микроконтролери. При стартиране програмата анализира 1-жичната шина и инициализира „регистрираните“ датчици за температура в 12-битов режим на термична конверсия. След това всички останали блокове се инициализират (текстов индикатор, RS232 порт, чип на часовника). След инициализация системата влиза в режим на основния цикъл. В този режим има постоянна обработка на актуализирана информация от часовника, от сензори, както и проучване на състоянието на контролните бутони. Освен това процесът, отговорен за контрола на таймера, непрекъснато протича.
Устройството се предлага под формата на набор от радио елементи с печатни платки, наред с други неща - микроконтролер с програма. В структурно отношение сглобеният термостат-таймер изглежда като обемен модул, сглобен от три дъски. На най-голямата "дънна платка", на метални винтови стелажи, са монтирани две допълнителни дъски - индикатор и клавиатура.
Какво се използва.
Инструменти.
Комплект инструменти за радио инсталация, поялник с аксесоари, мултицет. Помощна мозайката на бижута. Малък инструмент за пейка. Нещо за пробиване на дупки, плюс свредла. Използва се горещо лепило. Строителна сушилня за работа с топлинни тръби. Пояло с мощност около 60 вата, за структурно запояване. На някои места се озова свредло, малка газова горелка и отвертка.
Материали.
Самият дизайнер на радиото. Радио елементи за електронен ключове, захранване, също използвани парчета фолио за материали за печатни платки, различни топлинни тръби, монтажни телове, крепежни елементи. Поцинкована стоманена ламарина за предния панел, парче от плексиглас. Достъп до компютър с принтер.
Първоначално модулът се използва като контролно устройство за подово отопление в градски апартамент.
Цялата отопляема площ (коридор, кухня, баня-тоалетна) се състоеше от четири независими отоплителни уреди. „Тънките топли подове” бяха положени в слой лепило за плочки. Заедно с всяка отоплителна мрежа е ограден цифров сензор за температура DS18B20. Всички проводници бяха засадени в специален шкаф в кухнята. Тук имаше някои електрически компоненти, които не са свързани с подово отопление - блок за плавно включване на халогенни лампи в банята (както в театър, без него те имаха изключително нисък ресурс), RCD на котела. Блокът за управление беше оборудван с триакови клавиши на мощни радиатори, захранване. Кабинетът имаше две вентилационни решетки и врата с брава.
По-горе, веригата на един от триаковите ключове. RC веригите, показани на фигурата, свързани паралелно с тиристорите, се препоръчват да се използват за подобряване на техните динамични характеристики. Най-малкият резистор в обхвата съответства на резистивния товар, а по-големият - на индуктивния. Успоредно с това натоварването беше включено от неонова крушка. Поставен на видимо място, много удобен при настройка и наблюдение на работата.
В селото термостат-таймер беше преместен в корпуса от старата компютърна системна единица. Основното поле на неговата дейност е контролът на нагревателните елементи в пещта. По това време често ми се налагаше да напускам няколко дни, включително през зимата. Отоплението у дома, процесът е много инертен - първите един и половина до два дни след пристигането трябваше да замръзнат.Автоматичното управление на електрическото отопление вътре в пещта избягва това с разумна консумация на електроенергия.
Тъй като управляващото устройство се намираше на улицата - в недовършеното мазе на къщата, корпусът беше изолиран, а един от каналите беше натоварен с малък нагревател от няколко вата от пет вата тел резистори в правоъгълен керамичен корпус (стрелка на снимката). Те поддържаха вътре в корпуса няколко градуса над нулата. За превключване на нагревателя е използван малък контактор.
След известно време такъв режим на пещ вече не беше необходим и управляващото устройство беше надстроено за използване в. Изолира се изолацията на корпуса, модулът се премества в една от стените, така че да е удобно да се използва отвън. Свален е контактор, добавен е мощен тиристорен ключ за един канал - управление на нагревателя. Останалите клавиши са направени с ниска мощност, натоварването им е малко - вентилатори и евентуално допълнителни осветителни лампи (разсад).
Управляващият модул се разглобява на отделни дъски, всички те са фиксирани на една и съща равнина с помощта на стелажи, така че да е удобно да го използвате отвън - екранът е в горната част, под него има бутони. Срещу екрана, разбира се, беше изрязан правоъгълен отвор. Месинговите стелажи с плосък край бяха просто споени с поцинкована стомана (тя е добре обработена с „спояваща киселина“ - цинков хлорид). На "дънната платка", за да се увеличи надеждността, захранващият конектор и сензорният конектор се премахват. Водите от монтажния проводник са споени към техните подложки.
На предната стена на корпуса е монтирана метална платка с инсталиран термостат. Сляпи нитове.
Предният панел е отпечатан на цветен принтер и покрит с парче плексиглас. Като цяло дизайнът се оказа „индустриален“ и не е лош.
Тиристорният ключ беше сглобен съгласно схемата по-горе. Предимствата в сравнение с триака са „разнообразието“ на ключовия кристал в два случая - значително по-голяма площ за отнемане на топлина. Останалото, вижте схемата с триака.
Модулът на термостата е актуализиран до версия 1.9. Това ни позволи да използваме още няколко полезни функции на устройството, например, стана най-удобно да се използват аналогови сензори, появи се много полезна способност - зависимостта един от друг от различни етапи на програмата. Към новата версия е приложена и алтернативна версия на контролната програма за компютъра, най-полезната разлика в която е режимът „събиране на данни“ - записване на температурата на сензорите във файл. Нека ви напомня, че актуализациите се разпространяват от разработчика и се намират на връзките по-горе.
До градинския сезон термостатът е участвал в спомагателни работи - натоварен с импровизиран "шкаф за сушене" от стара фурна, за сушене на фото лак върху заготовки от печатни платки и други парчета желязо - процесът включва доста точен температурен диапазон.