Радужный чайник

Автор: Allhimed
Опубликовано 08.12.2015
Создано при помощи КотоРед.

Подарили мне как-то электрический чайник. Сам он - весь красивый, из закалённого стекла и с подсветкой. Правда, подсветка ярко-синяя, что больше ассоциируется со льдом, нежели с горячим чаем.
И захотелось сделать подсветку "интеллектуальную", чтобы цвет её соответствовал температуре воды. Холодный чайник - подсветка синяя, горячий - красная, промежуточные температуры - другие цвета.
Первая задача - выбор датчика температуры. Основные требования к нему - это диапазон 0...100 град. С и малая инерционность. Особая точность и линейность не нужны. Выбор пал на терморезистор СТ1-19, представляющий собой стеклянную бусинку с длинными выводами. При температуре +150 град. С его сопротивление составляет 6,8 кОм.

Экспериментальная зависимость сопротивления от температуры приведена в таблице. Здесь также указан выбранный цвет подсветки и его разложение на компоненты RGB.

Принципиальная схема оригинальностью не отличается.

Был выбран (имелся в наличии) микроконтроллер PIC16F676. В качестве источника света применена светодиодная лента RGB типа 5050, управляемая через драйвер шагового двигателя ULN2003AN.

Напряжение с делителя R1R2 подаётся на вход АЦП контроллера. Используются старшие 8 разрядов результата преобразования. Далее из массива 3 х 256 выбираются значения компонентов RGB. Наконец, с помощью программной ШИМ засвечиваются соответствующие светодиоды.

В качестве источника питания использован компактный сетевой блок на 12В 0,4А от какого-то устройства.

Конструкция показана на фото.

1 -светодиодная лента, 2 - терморезистор, 3 - блок питания.

В нижней части чайника установлены блок питания, светодиодная лента и узел терморезистора. Последний прижат к днищу нагревательного элемента и смазан термопастой КТП-8. Светодиодная лента уложена по контуру резервуара и закреплена клеем. Монтаж выполнен проводом во фторопластовой изоляции (жарко!). Узел микроконтроллера установлен в рукоятке чайника. Печатная плата не разрабатывалась.

Конденсатор С2 подавляет наводки 50 Гц на высокоомную цепь терморезистора. Терморезистор можно заменить на аналогичный, например, из портативного медицинского термометра. При этом номинал нагрузочного резистора R2 должен быть примерно равен сопротивлению терморезистора при температуре +60 град. С. Частота резонатора ZQ1 должна быть не менее 12 МГц, иначе снизится частота кадров ШИМ и станут заметны мигания светодиодов. Драйвер ULN2003AN можно заменить дискретными транзисторами КТ815 с резисторами 1 кОм в цепи базы.

Видео работающего чайника: https://youtu.be/TxuDLHMoiRQ

Вложение содержит исходный текст программы на МикроС, и НЕХ-файл прошивки контроллера.

Файлы:
Прошивка

Все вопросы в Форум.