In de boerderij, maar ook in een privéwoning of werkplaats, de garageEr zijn veel processen die gepaard gaan met een verandering in temperatuur en een mogelijke reactie op deze veranderingen. Bovendien kunnen de reacties behoorlijk divers zijn en afhankelijk van tijd en kalender. Het kan een “grote broer” zijn om voor het aquarium-terrarium te zorgen of voor complexe stapsgewijze warmtebehandeling in een hoge temperatuur oven, de verwarming en ventilatie thuis te regelen en gewoon te bellen met de onderwijsinstelling.
Het is niet moeilijk om een soortgelijk probleem op te lossen door een microprocessor-gebaseerde radioontwerper als controle te gebruiken. Bijvoorbeeld aangeboden door Masterkit.
Belangrijkste kenmerken van het apparaat.
Timer controle:
Zet de last binnen een bepaalde tijd aan
Belastingbeheer voor specifieke dagen van de week, dagen in een maand of voor geselecteerde maanden.
Temperatuurregeling (temperatuurregeling):
Beheer als koeler
Verwarmingsregeling
Wekkergeluid + licht (displayverlichting).
1. Het aantal aangesloten temperatuursensoren: 32.
2. Niet-vluchtige real-time klok (volledige kalender rekening houdend met schrikkeljaren).
3. Sla alle instellingen op in het niet-vluchtige geheugen. Voortzetting van de correcte werking van het programma in het geval van een tijdelijke verbinding met het netwerk.
4. Uitgangen:
een. opto-geïsoleerde cascade voor het aansluiten van power triacs (optioneel - er zijn al 4 optocouplers op het bord, het is mogelijk om er nog 8 toe te voegen om externe power cascades op thyristors / triacs te besturen)
b. logische uitgangen met een maximale stroom van 10mA.
5. Afstandsbediening van de thermostaat via COM - computerpoort door speciaal ontwikkelde software.
7. Indicatie: 2-regelig LCD-display van 16 tekens met de mogelijkheid om het contrast en de helderheid van de achtergrondverlichting programmatisch te regelen.
8. Geluidsindicatie door de ingebouwde micro-luidspreker.
Hieronder vindt u een schematisch diagram van het apparaat.
Circuit beschrijving
De thermostaat is gebaseerd op de Atmel Mega32 microcontroller. De volgende zijn aangesloten op de invoer-uitvoerpoorten: tekst 2-regelige indicator, DS1307 realtime klokchip, MAX232IN-niveaustuurprogramma, opto-sims. Het toetsenbordblok is gemaakt in de vorm van een apart bord. De ingedrukte toetscode wordt gedecodeerd door de analoog-naar-digitaal-omzetter (ADC) van de controller.Daarnaast bewaakt de ADC de status van de back-upbatterij voor het horloge. De spanningsstabilisator is gemaakt op de LM7805-chip. DS18B20 temperatuursensoren worden aangesloten via het 1-draads protocol. De helderheid van de achtergrondverlichting wordt aangepast met een transistorschakelaar. Met behulp van een miniatuurluidspreker die is aangesloten via een isolatiecondensator en een blusweerstand op de controllerpoort, kan het apparaat geluidssignalen uitzenden.
De prestaties van het circuit worden verzekerd door het interne microcontrollerprogramma. Bij het opstarten analyseert het programma de 1-draads bus en initialiseert de "geregistreerde" temperatuursensoren naar een 12-bits thermische conversiemodus. Vervolgens worden alle andere blokken geïnitialiseerd (tekstindicator, RS232-poort, klokchip). Na initialisatie komt het systeem in de hoofdlusmodus. In deze modus is er een constante verwerking van bijgewerkte informatie van de klok, van sensoren, evenals een overzicht van de status van de bedieningsknoppen. Bovendien is het proces dat verantwoordelijk is voor de timerbesturing constant aan de gang.
Het apparaat wordt aangeboden in de vorm van een set radio-elementen met onder andere printplaten - een microcontroller met een programma. Structureel ziet de geassembleerde thermostaat-timer eruit als een volumemodule die is samengesteld uit drie borden. Op het grootste "moederbord", op metalen schroefrekken, zijn twee extra kaarten geïnstalleerd - een indicator en een toetsenbord.
Wat werd gebruikt.
Gereedschap
Een set gereedschappen voor radio-installatie, een soldeerbout met accessoires, een multimeter. Een sieradenpuzzel was handig. Een klein bankgereedschap. Iets om gaten te boren, plus boren. Gebruikte smeltlijm. Bouwdroger voor het werken met warmtepijpen. Een soldeerbout met een capaciteit van ongeveer 60 watt, voor structureel solderen. Op sommige plaatsen kwamen een boormachine, een kleine gasbrander en een schroevendraaier van pas.
Materialen
De radio-ontwerper zelf. Radio-elementen voor elektronisch sleutels, voeding, ook gebruikte stukken foliemateriaal voor printplaten, verschillende heatpipes, montagedraad, bevestigingsmiddelen. Gegalvaniseerde staalplaat voor het voorpaneel, een stuk plexiglas. Toegang tot een computer met een printer.
Aanvankelijk werd de module gebruikt als regelapparaat voor vloerverwarming in een stadsappartement.
De gehele verwarmde ruimte (gang, keuken, bad-toilet) bestond uit vier onafhankelijke verwarmingselementen. “Dunne warme vloeren” werden in een laag tegellijm gelegd. Samen met elk verwarmingsrooster werd een digitale temperatuursensor DS18B20 opgehangen. Alle draden zijn geplant in een speciale kast in de keuken. Hier waren enkele elektrische componenten die geen verband hielden met vloerverwarming - een eenheid voor het soepel inschakelen van halogeenlampen in de badkamer (zoals in een theater, zonder dat ze een extreem lage hulpbron hadden), een aardlekschakelaar van de ketel. De besturingseenheid was uitgerust met triac-toetsen op krachtige radiatoren, een voeding. De kast had twee ventilatieroosters en een deur met een slot.
Hierboven het circuit van een van de triac-toetsen. De RC-circuits die in de afbeelding worden getoond, parallel verbonden met de thyristors, worden aanbevolen om te worden gebruikt om hun dynamische eigenschappen te verbeteren. De kleinste weerstand van het bereik komt overeen met de ohmse belasting en de grotere tot inductief. Tegelijkertijd werd de belasting ingeschakeld door een neonlamp. In het zicht geplaatst, erg handig bij het opzetten en bewaken van werkzaamheden.
In het dorp werd een thermostaat-timer verplaatst naar de behuizing van de oude computersysteemeenheid. Het belangrijkste veld van zijn activiteit is het regelen van verwarmingselementen in de oven. Ik moest toen vaak meerdere dagen vertrekken, ook in de winter. Thuis verwarmen, het proces is erg inert - de eerste anderhalve tot twee dagen na aankomst moest bevriezen.Automatische regeling van elektrische verwarming in de oven, vermeed dit, met een redelijk verbruik van elektriciteit.
Omdat de regeleenheid zich op straat bevond - in de onafgewerkte kelder van het huis, was de behuizing geïsoleerd en werd een van de kanalen geladen met een kleine verwarming van enkele watt van vijf watt draadweerstanden in een rechthoekige keramische behuizing (pijl op de foto). Ze behielden een paar graden boven nul in de behuizing. Voor het schakelen van de verwarming werd een kleine schakelaar gebruikt.
Na enige tijd was een dergelijke ovenmodus niet meer nodig en werd de besturingseenheid opgewaardeerd voor gebruik in. De behuizingsisolatie is verwijderd, de module is naar een van de muren verplaatst, zodat hij van buitenaf gemakkelijk te gebruiken was. Schakelaar verwijderd, krachtige thyristorsleutel voor één kanaal toegevoegd - verwarmingsregeling. De rest van de toetsen is gemaakt met laag vermogen, hun belasting is klein - ventilatoren en mogelijk extra verlichting (zaailingen).
De besturingsmodule is gedemonteerd in afzonderlijke borden, ze zijn allemaal met behulp van rekken op hetzelfde vlak bevestigd, zodat het gemakkelijk is om ze van buitenaf te gebruiken - het scherm bevindt zich bovenaan, daaronder zijn knoppen. Tegenover het scherm werd natuurlijk een rechthoekige opening gesneden. De koperen rekken, met een plat uiteinde, werden eenvoudig gesoldeerd op gegalvaniseerd staal (het is goed behandeld met "soldeerzuur" - zinkchloride). Op het "moederbord" worden de voedingsconnector en de sensorconnector verwijderd om de betrouwbaarheid te vergroten. De draden van de montagedraad worden aan hun pads gesoldeerd.
Op de voorwand van de behuizing is een metalen printplaat met ingebouwde thermostaat gemonteerd. Blinde klinknagels.
Het voorpaneel is gedrukt op een kleurenprinter en bedekt met een stuk plexiglas. Over het algemeen bleek het ontwerp "industrieel" te zijn, en het is niet slecht.
De thyristorsleutel werd geassembleerd volgens het bovenstaande schema. De voordelen in vergelijking met de triac zijn de "diversiteit" van het sleutelkristal in twee gevallen - een aanzienlijk groter warmteafvoeroppervlak. De rest, zie het diagram met de triac.
De thermostaatmodule is geüpdatet naar versie 1.9. Hierdoor konden we verschillende meer nuttige functies van het apparaat gebruiken, het werd bijvoorbeeld handiger om analoge sensoren te gebruiken, een zeer nuttige vaardigheid verscheen - de afhankelijkheid van elkaar van verschillende fasen van het programma. Aan de nieuwe versie is ook een alternatieve versie van het besturingsprogramma voor de computer toegevoegd, waarvan het handigste de "data-acquisitie" -modus is - het registreren van de temperatuur van de sensoren in een bestand. Laat me je eraan herinneren dat updates worden gedistribueerd door de ontwikkelaar en zich op de bovenstaande links bevinden.
Tot het tuinseizoen was de thermostaat betrokken bij bijkomende werkzaamheden - beladen met een geïmproviseerde "droogkast" uit een oude oven, voor het drogen van een fotolak op vormstukken van printplaten en ander stuk ijzer - het proces behelst een redelijk nauwkeurig temperatuurbereik.