Nella fattoria, oltre che in una casa o officina privata, il garageEsistono molti processi associati a un cambiamento di temperatura e una possibile reazione a questi cambiamenti. Inoltre, le reazioni possono essere abbastanza diverse e dipendenti dal tempo e dal calendario. Può essere un "fratello maggiore" occuparsi dell'acquario-terrario o del complesso trattamento termico passo-passo in una fornace ad alta temperatura, controllare il sistema di riscaldamento e ventilazione a casa e fare semplicemente chiamate all'istituto scolastico.
Non è difficile risolvere un problema simile usando un radio designer basato su microprocessore come controllo. Ad esempio offerto da Masterkit.
Caratteristiche principali del dispositivo.
Controllo timer:
Accendere il carico in un determinato periodo di tempo
Gestione del carico per giorni specifici della settimana, giorni in un mese o per mesi selezionati.
Controllo della temperatura (controllo della temperatura):
Gestione come un dispositivo di raffreddamento
Controllo del riscaldatore
Suono sveglia + luce (retroilluminazione del display).
1. Il numero di sensori di temperatura collegati: 32.
2. Orologio in tempo reale non volatile (calendario completo tenendo conto degli anni bisestili).
3. Salvare tutte le impostazioni nella memoria non volatile. Continuazione del corretto funzionamento del programma in caso di disconnessione temporanea dalla rete.
4. Uscite:
a. cascata optoisolata per il collegamento di triac di potenza (opzionalmente - sulla scheda sono già presenti 4 accoppiatori ottici, è possibile aggiungerne altri 8 per controllare cascate di potenza esterne su tiristori / triac)
b. uscite logiche con una corrente massima di 10mA.
5. Controllo remoto del termostato tramite porta COM - computer tramite software appositamente sviluppato.
7. Indicazione: display LCD a 16 righe a 2 righe con la possibilità di controllare a livello di programmazione il contrasto e la luminosità della retroilluminazione.
8. Indicazione del suono tramite il micro-altoparlante incorporato.
Di seguito è presentato un diagramma schematico del dispositivo.
Descrizione del circuito
Il termostato si basa sul microcontrollore Atmel Mega32. Alle porte input-output sono collegati: un indicatore di testo a 2 righe, un chip orologio in tempo reale DS1307, un driver di livello MAX232IN e opto-sim. Il blocco tastiera è realizzato sotto forma di una scheda separata. Il codice tasto premuto viene decodificato dal convertitore da analogico a digitale (ADC) del controller.Inoltre, ADC monitora lo stato della batteria di backup per l'orologio. Lo stabilizzatore di tensione è realizzato sul chip LM7805. I sensori di temperatura DS18B20 sono collegati utilizzando il protocollo a 1 filo. La luminosità della retroilluminazione viene regolata mediante un interruttore a transistor. Utilizzando un altoparlante in miniatura collegato tramite un condensatore di isolamento e una resistenza di spegnimento alla porta del controller, il dispositivo può emettere segnali sonori.
Le prestazioni del circuito sono assicurate dal programma di microcontrollori interno. All'avvio, il programma analizza il bus a 1 filo e inizializza i sensori di temperatura "registrati" in una modalità di conversione termica a 12 bit. Successivamente, vengono inizializzati tutti gli altri blocchi (indicatore di testo, porta RS232, chip di clock). Dopo l'inizializzazione, il sistema entra in modalità loop principale. In questa modalità, viene costantemente elaborata l'informazione aggiornata dall'orologio, dai sensori, nonché un rilevamento dello stato dei pulsanti di controllo. Inoltre, il processo responsabile del controllo del timer è costantemente in esecuzione.
Il dispositivo viene offerto sotto forma di un set di elementi radio con circuiti stampati, tra le altre cose: un microcontrollore con un programma. Strutturalmente, il cronotermostato assemblato si presenta come un modulo volume assemblato da tre schede. Sulla più grande "scheda madre", su rack a vite in metallo, sono installate due schede aggiuntive: un indicatore e una tastiera.
Cosa è stato usato.
Strumenti.
Un set di strumenti per l'installazione radio, un saldatore con accessori, un multimetro. Un puzzle di gioielli è stato utile. Un piccolo strumento da banco. Qualcosa per praticare fori, oltre a trapani. Adesivo hot melt usato. Essiccatore da costruzione per lavorare con tubi di calore. Un saldatore con una capacità di circa 60 watt, per la saldatura strutturale. In alcuni punti sono stati utili un trapano, un piccolo bruciatore a gas e un cacciavite.
Materiali.
Lo stesso designer radio. Elementi radio per elettronico chiavi, alimentatore, utilizzato anche pezzi di materiale in lamina per circuiti stampati, tubi di calore diversi, filo di montaggio, elementi di fissaggio. Lamiera di acciaio zincato per il pannello frontale, un pezzo di plexiglass. Accesso a un computer con una stampante.
Inizialmente, il modulo veniva utilizzato come dispositivo di controllo per il riscaldamento a pavimento in un appartamento in città.
L'intera area riscaldata (corridoio, cucina, bagno-WC) era composta da quattro stufe indipendenti. I "pavimenti caldi e sottili" sono stati posati in uno strato di adesivo per piastrelle. Insieme a ciascuna griglia di riscaldamento, è stato murato un sensore di temperatura digitale DS18B20. Tutti i fili sono stati collocati in un armadio dedicato in cucina. Qui c'erano alcuni componenti elettrici non legati al riscaldamento a pavimento: un'unità per accendere senza problemi lampade alogene in bagno (come in un teatro, senza di essa avevano una risorsa estremamente bassa), un interruttore differenziale della caldaia. L'unità di controllo era dotata di chiavi triac su potenti radiatori, un alimentatore. L'armadio aveva due griglie di ventilazione e una porta con una serratura.
Sopra, il circuito di una delle chiavi del triac. Si consiglia di utilizzare i circuiti RC mostrati in figura, collegati in parallelo con i tiristori per migliorare le loro caratteristiche dinamiche. Il resistore più piccolo della gamma corrisponde al carico resistivo e il più grande a induttivo. In parallelo, il carico è stato acceso da una lampadina al neon. Posizionato in bella vista, molto comodo durante l'installazione e il monitoraggio del lavoro.
Nel villaggio, un termostato-timer è stato trasferito sull'involucro dalla vecchia unità del sistema informatico. Il campo principale della sua attività è il controllo degli elementi riscaldanti nella fornace. A quel tempo, spesso dovevo partire per diversi giorni, anche in inverno. Il riscaldamento a casa, il processo è molto inerte: il primo e mezzo o due giorni dopo l'arrivo hanno dovuto congelare.Il controllo automatico del riscaldamento elettrico all'interno del forno, evitato, con un ragionevole consumo di elettricità.
Poiché l'unità di controllo si trovava sulla strada, nel seminterrato incompiuto della casa, il caso era isolato e uno dei canali era caricato con un piccolo riscaldatore di diversi watt di resistori a filo da cinque watt in un contenitore di ceramica rettangolare (freccia nella foto). Si sono mantenuti all'interno del caso di alcuni gradi sopra lo zero. Per la commutazione del riscaldatore, è stato utilizzato un piccolo contattore.
Dopo qualche tempo, una tale modalità di forno non era più necessaria e l'unità di controllo è stata aggiornata per l'uso in. L'isolamento del case è stato rimosso, il modulo è stato spostato su una delle pareti, quindi è stato conveniente utilizzarlo dall'esterno. Contattore rimosso, potente chiave a tiristore per un canale aggiunto - controllo del riscaldatore. Il resto dei tasti è reso a bassa potenza, il loro carico è piccolo - ventilatori e possibilmente illuminazione aggiuntiva (piantine).
Il modulo di controllo è smontato in schede separate, tutte fissate sullo stesso piano con l'aiuto di rack, in modo che sia conveniente usarlo dall'esterno: lo schermo è in alto, sotto di esso sono presenti pulsanti. Di fronte allo schermo, ovviamente, è stata tagliata un'apertura rettangolare. I rack in ottone, con un'estremità piatta, sono stati semplicemente saldati su acciaio zincato (è ben trattato con "acido di saldatura" - cloruro di zinco). Sulla "scheda madre", per aumentare l'affidabilità, vengono rimossi il connettore di alimentazione e il connettore di connessione del sensore. I cavi del filo di montaggio sono saldati ai rispettivi cuscinetti.
Un pannello di circuito metallico con un termostato installato è montato sulla parete anteriore dell'alloggiamento. Rivetti ciechi.
Il pannello frontale è stampato su una stampante a colori e coperto con un pezzo di plexiglass. In generale, il design si è rivelato "industriale" e non è male.
La chiave a tiristore è stata assemblata secondo lo schema sopra. I vantaggi rispetto al triac sono la "diversità" del cristallo chiave in due casi: un'area di rimozione del calore significativamente più grande. Il resto, vedi il diagramma con il triac.
Il modulo termostato è stato aggiornato alla versione 1.9. Questo ci ha permesso di utilizzare diverse funzioni più utili del dispositivo, ad esempio, è diventato più conveniente utilizzare i sensori analogici, è apparsa un'abilità molto utile: la dipendenza l'una dall'altra delle diverse fasi del programma. Una versione alternativa del programma di controllo per il computer è anche allegata alla nuova versione, la differenza più utile della quale è la modalità di "acquisizione dati": la registrazione della temperatura dei sensori in un file. Lascia che ti ricordi che gli aggiornamenti sono distribuiti dallo sviluppatore e si trovano ai link sopra.
Fino alla stagione del giardino, il termostato è stato coinvolto in lavori ausiliari - caricato con un "armadio essiccatore" improvvisato da un vecchio forno, per asciugare una vernice fotografica su spazi vuoti di circuiti stampati e altri pezzi di ferro - il processo prevede un intervallo di temperatura abbastanza accurato.