Разработка данного устройства была вызвана необходимостью поддерживать необходимую температуру в помещении, с помощью дополнительного обогревателя, когда центральное отопление не справляется со своей задачей. Поскольку в качестве обогревателя предполагалось использовать электроплитку с открытой спиралью, то для предотвращения так называемого эффекта «выжигания кислорода», требовался режим регулировки мощности для определения оптимального режима работы нагревателя.
Устройство имеет следующие функции:
- Отображение текущего времени.
- Отображение относительной влажности от 0% до 99,9% и температуры от -40,0 °С до +80,0 °С.
- Режим терморегулятора. Диапазон установки порога температуры от +1 °С до +50 °С с шагом в 1 °С. Гистерезис 1 °С. При отрицательной температуре нагрузка постоянно подключена, в соответствии с установленной мощностью.
- Регулировку мощности путём пропуска полупериодов. При частоте 50 Гц, за 1 секунду можно пропустить от 100 до 0 полупериодов (100-0% мощности). Регулировка мощности производиться подачей управляющего сигнала определённой длительности через микросхему MOC3041, имеющую схему контроля перехода сетевого напряжения через ноль. Симистор BT139 имеет допустимый действующий ток до 16 А в открытом состоянии.
- Установку будильника. При совпадении времени будильника с текущим временем включается зуммер B1 и отключается регулятор.
Принципиальная схема:
Помимо основного режима отображения текущего времени и температуры с влажностью, имеется два установочных режима: установки времени и установки регулятора. Вход в режимы установки регулятора и установки времени, а также переключение страниц в этих режимах, осуществляются кнопками KN1 и KN3 соответственно. При нажатии этих кнопок, необходимо дождаться очистки дисплея, затем, после отпускания будет произведено переключение в необходимый режим.
В режиме установки времени сначала устанавливаются минуты, а затем часы. При этом «моргает» соответствующий символ. Кнопками KN1 и KN2 соответственно можно увеличить и уменьшить показания.
После установки часов, следующее нажатие кнопки KN3 произведёт переход в основной режим с запуском таймера TMR2 микроконтроллера.
В режиме установки регулятора имеется четыре страницы. Переход на каждую страницу осуществляется кнопкой KN1. Увеличение показаний производиться кнопкой KN2, уменьшение - KN3.
Страница №1. Здесь можно включить/отключить регулятор. Переключение кнопкой KN2 без запоминания в EEPROM микроконтроллера. Если выбрана функция включения регулятора, то симистор начнёт пропускать полупериоды в соответствии с установленным коэффициентом мощности, независимо от установленной температуры.
Страница №2. Осуществляется регулировка кол-ва пропускаемых полупериодов. Чем выше установленная мощность, тем больше полупериодов пропускает симистор в 1 секунду. Находясь на этой странице удобно подобрать необходимый режим электронагревателя, а также можно подключить паяльник, если требуется регулировка нагрева жала.
Страница №3. Установка температуры отключения нагрузки. При достижении заданного значения нагреватель отключается пока температура не опуститься на 1 градус. Шаг изменения 1 градус. При переходе на эту страницу, на симистор прекратится подача управляющих импульсов, пока не произойдёт переход в основной режим (при включенном регуляторе).
Страница №4. Установка времени будильника. Сначала устанавливаются минуты будильника, при этом минуты будут «моргать», затем кнопкой KN1 переходим к установке часов будильника.
Следущее нажатие KN1 приводит к записи значений температуры, мощности, минут и часов будильника в ЕЕПРОМ память и последующем переходе в основной режим. Флаг включения регулятора в ЕЕПРОМ не записывается.
Символы, выводимые в основном режиме, сигнализируют о следующих функциях:
Выводиться при включении будильника. Вкл/Выкл этой функции производиться поочерёдным нажатием KN2 в основном режиме.
Этот символ выводиться при отключении сетевого напряжения и питании от батареи. При этом прекращается подача управляющих импульсов на симистор.
Выводиться при включении регулятора. Выводиться прерывисто, пока температура не достигнет заданного значения т.е. пока на симистор подаются
управляющие импульсы.
В случае если датчик AM2320 не будет установлен, появиться сообщение во второй строке дисплея: «Установка связи», если же произошла ошибка считывания с датчика, то появиться сообщение: «Ошибка». Регулятор в этих случаях работать не будет.
Устройство собрано на двух платах: плата управления и плата силовая. Дорожки на силовой плате я нарисовал с помощью специального маркера, а плату управления выполнил в программе Sprint-Layout 6-й версии. Тиристор BT139 устанавливаем на радиатор в соответствии с применяемой нагрузкой. ЖК индикатор на основе микроконтроллера HD44780 любого производителя. У меня работали как ACM1602 фирмы Displaytronic так и WH1602 фирмы Winstar. Микроконтроллер PIC16F886 прошивал программатором PICkit 2. Ток потребления от трансформатора не более 70 мА, от батареи (4,5 В) 15 мА с включённым зуммером и 5 мА с выключенным.
Фото собранного устройства:
Файлы:
Плата управления
Прошивка
Все вопросы в
Форум.
