Электронный термостат на PIC16F628 и DS1820.

Автор: Alexandr Mnchenko, alexandrminchenko@yandex.ru
Опубликовано 23.02.2015
Создано при помощи КотоРед.

Термостат - прибор для поддержания постоянной температуры.

С чего всё началось.

^{Сконструировал я мастерскую, она же помещение для ЧПУ станка. Стал вопрос поддержания приемлемой температуры в помещении, при сырой и холодной погоде. Буржуйка и всякого рода печи отпали сразу, не буду я сидеть сутками и топить дровишки. Решил остановиться на электрическом тепловентиляторе, только не на дешевеньком, в пластиковом корпусе, а на таком:}

Параметры:
– Источник электропитания, В/Гц __220 / 50;
– Тепловая мощность, кВт ____ 1 / 2 кВт;
– Производительность, м3/час _____200;

Управление.

Ну что, с источником тепла определился. Теперь задача номер два – чем управлять? Поиски в интернете привели меня на страницы журнала Радио-Конструктор №11/2008г. (стр.19 – 21), статья «Цифровой термостат». Также мне попалась ссылка на эту же конструкцию на сайте https://radioparty.ru – «Термостат на PIC16F628 и DS1820». Конструкция понравилась простотой, наличием дисплея. Ниже собственно схема, отрисовал в SPlan.

Температуру, которую необходимо поддерживать, можно установить в пределах от -25 до +75°С с шагом 0,25°С. Кроме того можно установить и необходимый гистерезис, в пределах которого температура должна поддерживаться, гистерезис устанавливается шагами по 0,1°С.
Управление термостатом осуществляется с помощью трёх кнопок. Кнопки «+» и «-» (S1 и S2) служат для установки численных значений температуры или гистерезиса, а кнопка «MODE» (S3) – для выбора установки.
Чтобы задать температуру, которую необходимо поддерживать, нужно нажать кнопку S3 и удерживать её пока на дисплее не появится надпись «SET TEMPERATURE».

Затем кнопками S1 и S2 установить необходимый гистерезис.

Затем, ещё раз нажать S3, чтобы вернуться на индикацию фактической температуры.

Температура измеряется с помощью интегрального термометра А1 – DS1820. Это готовый калиброванный датчик, не нуждающийся в налаживании. Датчик выполнен в виде отдельного щупа, соединённого с основной схемой экранированным кабелем через штекер 3,5мм (стерео).

Если датчик температуры неисправен или не подключен, отображается на дисплее следующая информация

Схема управления выполнена на микроконтроллере PIC16F628. Тактовая частота стабилизирована кварцевым резонатором ZQ1 на 4МГц.
Управление тепловентилятором осуществляется с помощью симистора VS1 типа BT136. Включение симистора производится с помощью оптопары MOC3043 (можно IL420). Схему включения тепловентилятора я изменил, применил промежуточное реле. В качестве нагрузки использовал катушку реле, а его контакты спаял параллельно и включил в разрыв цепи питания тепловентилятора.
Источник питания схемы построен на основе маломощного китайского трансформатора с двойной вторичной обмоткой , типа 9V-0-9V, на максимальный ток 100mA. Схема выпрямителя сделана двухполупериодной на двух диодах VD1и VD2. В случае использования трансформатора с одиночной вторичной обмоткой нужно применить мостовую схему выпрямителя. Напряжение питания контроллера и дисплея 5V стабилизировано интегральным стабилизатором А2 типа 7805.
Наличие трансформаторного питания и оптопары в цепи управления тепловентилятором обеспечивает полную гальваническую развязку между электросетью и схемой датчика и измерителя температуры.
Для отображения информации используется стандартный двухстрочный жидкокристаллический индикаторный модуль на 16 знаков в строке. Шрифт латинский. Подстроечным резистором R8 можно регулировать контрастность дисплея. Через резистор R9 подаётся ток на схему подсветки дисплея. Если подсветка не нужна вывод 16 дисплея можно не подключать, я поставил тумблер.
Со второго источника я взял файл прошивки, а вот печатную плату устройства пришлось развести, с удовольствием, самому.

Плата управления в сборе:

В файле thermostat.lay есть несколько вкладок: вкладка с моноплатой как на фото; плата питания; две платы управления, но с разными силовыми разъёмами; шаблон для корпусных отверстий.

Корпус.

Задача номер три – корпус для термостата. Подобрал корпус из серии «Z», а именно Z20 (KRADEX).

Нравятся мне корпуса этой серии, прочный материал. Теперь главное всё разместить, чтоб всё вместилось.
Воспользовавшись шаблонами, приступил к вырезке отверстий под дисплей, тумблер питания и кнопки управления. Сначала вырезал шаблоны, закрепил к корпусу на скотч, поверх линий на шаблоне сделал разметку канцелярским ножом. После высверлил лишнее и обработал надфилями кромки.

Вкрутил стойки под дисплей и вклеил стойки под плату с кнопками.

Примерка.

Врезал кабельный ввод питания термостата и разъём подключения датчика

Сбоку корпуса врезал маленький тумблер, отключение подсветки дисплея.

Нечего ей круглые сутки светить.
Далее приступил к сборки всего в корпус.

Всё компоненты поместились в корпус, правда, плотно. На выходе термостата подключил розетку для тепловентилятора.

Блок термостата с розеткой будут закреплены, на отрезке гетинакса и установлены внутри мастерской при входе, на стенке.

P.S. – На авторство, данного электронного термостата, ни в коем случае не претендую. Я только разработал печатную плату и предложил свой вариант монтажа устройства.

Файлы:
RK_2008_11
datasheet
plata + spl
termo.hex

Все вопросы в Форум.