Na fazenda, bem como em uma casa ou oficina particular, a garagemExistem muitos processos associados a uma mudança de temperatura e uma possível reação a essas mudanças. Além disso, as reações podem ser bastante diversas e dependentes do tempo e do calendário. Pode ser um “irmão mais velho” cuidar do aquário-terrário ou do complexo tratamento térmico passo a passo em um forno de alta temperatura, controle do sistema de aquecimento e ventilação em casa e apenas fazer ligações na instituição educacional.
Não é difícil resolver um problema semelhante usando um módulo de rádio baseado em microprocessador como controle. Por exemplo, oferecido pelo Masterkit.
Principais recursos do dispositivo.
Controle do temporizador:
Ligue a carga em um determinado período de tempo
Gerenciamento de carga para dias específicos da semana, dias em um mês ou meses selecionados.
Controle de temperatura (controle de temperatura):
Gerenciamento como um resfriador
Controle de aquecedor
Som do despertador + luz (luz de fundo do visor).
1. O número de sensores de temperatura conectados: 32.
2. Relógio em tempo real não volátil (calendário completo levando em consideração os anos bissextos).
3. Salve todas as configurações na memória não volátil. Continuação da operação correta do programa no caso de uma desconexão temporária da rede.
4. Saídas:
a. cascata opto-isolada para conectar triacs de potência (opcional - 4 acopladores ópticos já estão na placa, é possível adicionar mais 8 para controlar cascatas de energia externa em tiristores / triacs)
b. saídas lógicas com uma corrente máxima de 10mA.
5. Controle remoto do termostato via porta COM - computer através de software especialmente desenvolvido.
7. Indicação: display LCD de 2 linhas e 16 caracteres, com a capacidade de controlar programaticamente o contraste e o brilho da luz de fundo.
8. Indicação de som pelo micro-alto-falante embutido.
Um diagrama esquemático do dispositivo é apresentado abaixo.
Descrição do circuito
O termostato é baseado no microcontrolador Atmel Mega32. Os seguintes itens estão conectados às portas de entrada e saída: um indicador de 2 linhas de texto, um chip de relógio em tempo real DS1307, um driver de nível MAX232IN e opto-sims. O bloco do teclado é feito na forma de uma placa separada. O código da tecla pressionado é decodificado pelo conversor analógico-digital (ADC) do controlador.Além disso, o ADC monitora o status da bateria de reserva do relógio. O estabilizador de tensão é feito no chip LM7805. Os sensores de temperatura DS18B20 são conectados usando o protocolo de 1 fio. O brilho da luz de fundo é ajustado usando uma chave de transistor. Usando um alto-falante em miniatura conectado através de um capacitor de isolamento e um resistor de têmpera à porta do controlador, o dispositivo pode emitir sinais sonoros.
O desempenho do circuito é garantido pelo programa de microcontrolador interno. Na inicialização, o programa analisa o barramento de 1 fio e inicializa os sensores de temperatura “registrados” para um modo de conversão térmica de 12 bits. Em seguida, todos os outros blocos são inicializados (indicador de texto, porta RS232, chip de clock). Após a inicialização, o sistema entra no modo de loop principal. Nesse modo, há um processamento constante de informações atualizadas do relógio, dos sensores, bem como um levantamento do status dos botões de controle. Além disso, o processo responsável pelo controle do timer está em execução constante.
O dispositivo é oferecido na forma de um conjunto de elementos de rádio com placas de circuito impresso, entre outras coisas - um microcontrolador com um programa. Estruturalmente, o termostato-timer montado parece um módulo de volume montado a partir de três placas. Na maior "placa-mãe", em racks de metal, duas placas adicionais são instaladas - um indicador e um teclado.
O que foi usado.
Ferramentas
Um conjunto de ferramentas para instalação de rádio, um ferro de soldar com acessórios, um multímetro. Um quebra-cabeça de jóias veio a calhar. Uma pequena ferramenta de bancada. Algo para fazer furos, além de brocas. Adesivo hot melt usado. Secador de construção para trabalhar com tubos de calor. Um ferro de solda com capacidade de cerca de 60 watts, para solda estrutural. Em alguns lugares, uma broca, um pequeno queimador de gás e uma chave de fenda foram úteis.
Materiais
O próprio designer de rádio. Elementos de rádio para eletrônico chaves, fonte de alimentação, também usaram peças de papel alumínio para placas de circuito impresso, diferentes tubos de calor, fios de montagem, fixadores. Chapa de aço galvanizada para o painel frontal, um pedaço de acrílico. Acesso a um computador com uma impressora.
Inicialmente, o módulo era usado como um dispositivo de controle para aquecimento de piso em um apartamento na cidade.
Toda a área aquecida (corredor, cozinha, banheiro) consistia em quatro aquecedores independentes. "Pisos quentes e finos" foram colocados em uma camada de adesivo de azulejo. Juntamente com cada grade de aquecimento, um sensor de temperatura digital DS18B20 foi instalado. Todos os fios foram plantados em um gabinete dedicado na cozinha. Havia também alguns componentes elétricos não relacionados ao aquecimento de piso - uma unidade para acender suavemente lâmpadas de halogênio no banheiro (como em um teatro, sem ele, eles tinham um recurso extremamente baixo), um RCD da caldeira. A unidade de controle estava equipada com chaves triac em radiadores potentes, uma fonte de alimentação. O gabinete tinha duas grades de ventilação e uma porta com fechadura.
Acima, o circuito de uma das teclas triac. Recomenda-se que os circuitos RC mostrados na figura, conectados em paralelo aos tiristores, sejam utilizados para melhorar suas características dinâmicas. O menor resistor da faixa corresponde à carga resistiva e o maior a indutivo. Paralelamente, a carga foi ligada por uma lâmpada de neon. Colocado à vista, muito conveniente ao configurar e monitorar o trabalho.
Na aldeia, um termostato-temporizador foi transferido para a caixa da antiga unidade de sistema de computador. O principal campo de sua atividade é o controle de elementos de aquecimento no forno. Naquela época, muitas vezes eu tinha que sair por vários dias, inclusive no inverno. Aquecimento em casa, o processo é muito inerte - o primeiro dia e meio a dois dias após a chegada teve que congelar.O controle automático do aquecimento elétrico no interior do forno evitou isso, com um consumo razoável de eletricidade.
Como a unidade de controle estava localizada na rua - no porão inacabado da casa, o gabinete foi isolado e um dos canais foi carregado com um pequeno aquecedor de vários watts de resistores de fio de cinco watts em um gabinete retangular de cerâmica (seta na foto). Eles mantiveram dentro do gabinete alguns graus acima de zero. Para trocar o aquecedor, foi utilizado um pequeno contator.
Depois de algum tempo, esse modo de forno não era mais necessário e a unidade de controle foi atualizada para uso. O isolamento do gabinete foi removido, o módulo foi movido para uma das paredes, de modo que era conveniente usá-lo do lado de fora. Removedor do contator, poderosa chave do tiristor para um canal adicionado - controle do aquecedor. O restante das teclas é de baixa potência, sua carga é pequena - ventiladores e possivelmente iluminação adicional (mudas).
O módulo de controle é desmontado em placas separadas, todas elas são fixadas no mesmo plano com a ajuda de racks, para que seja conveniente usá-lo do lado de fora - a tela fica na parte superior, abaixo dos botões. Em frente à tela, é claro, uma abertura retangular foi cortada. As estantes de latão, com uma extremidade plana, foram simplesmente soldadas ao aço galvanizado (é bem tratado com "ácido de solda" - cloreto de zinco). Na "placa-mãe", para aumentar a confiabilidade, o conector de alimentação e o conector de conexão do sensor são removidos. Os fios do fio de montagem são soldados às suas almofadas.
Uma placa de circuito de metal com um termostato instalado é montada na parede frontal do alojamento. Rebites cegos.
O painel frontal é impresso em uma impressora colorida e coberto com um pedaço de acrílico. Em geral, o design acabou por ser "industrial" e não é ruim.
A chave do tiristor foi montada de acordo com o esquema acima. As vantagens em comparação com o triac são a “diversidade” do cristal chave em dois casos - uma área de remoção de calor significativamente maior. O resto, veja o diagrama com o triac.
O módulo termostato foi atualizado para a versão 1.9. Isso nos permitiu usar várias funções mais úteis do dispositivo, por exemplo, tornou-se mais conveniente o uso de sensores analógicos, uma capacidade muito útil apareceu - a dependência entre si de diferentes estágios do programa. Uma versão alternativa do programa de controle para o computador também está anexada à nova versão, cuja diferença mais útil é o modo "aquisição de dados" - registrando a temperatura dos sensores em um arquivo. Deixe-me lembrá-lo de que as atualizações são distribuídas pelo desenvolvedor e localizadas nos links acima.
Até a temporada de jardinagem, o termostato estava envolvido em trabalhos auxiliares - carregados com um "armário de secagem" improvisado de um forno antigo, para secar um verniz fotográfico em espaços em branco de placas de circuito impresso e outras peças de ferro - o processo envolve uma faixa de temperatura bastante precisa.