Электронный термостат на PIC16F628 и DS1820.
РадиоКот >Схемы >Цифровые устройства >Бытовая техника >Электронный термостат на PIC16F628 и DS1820.
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;
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.
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.
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.
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.
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.
Как вам эта статья? | Заработало ли это устройство у вас? |
Простой термостат на PIC16F628A и DS18B20
Термометр позволяет измерять температуру в диапазоне от -55 до +125 градусов, а также осуществлять функции термостата во всем диапазоне температур, с любым гистерезисом. Реализована и функция контроля ошибок датчика. Кроме того, я постарался сделать его максимально универсальным, поэтому здесь размещено две схемы, одна под индикатор с общим анодом (ОА), другая под индикатор с общим катодом (ОК). Также есть возможность применять датчики DS18B20 и DS18S20.Управление осуществляется 2-мя кнопками. Нажатием кнопки +1 активируется режим настройки температуры ВКЛЮЧЕНИЯ реле. Кратковременно выскакивает надпись On и далее мигают цифры установленной температуры включени. Кнопками +1 и -1 можно изменять это значение от -55 до +125 градусов. После установки температуры нужно подождать несколько секунд, на дисплее кратковременно мигнут три тире (—), новые данные будут записаны в EEPROM и прибор перейдет в основной режим отображения температуры. Аналогично, нажав кнопку -1 на дисплее появится надпись OFF и начнет мигать значение температуры ОТКЛЮЧЕНИЯ реле. Точно так же после паузы в несколько секунд появятся три тире и произойдет сохранение в EEPROM температуры отключения реле.
Обратите внимание, что термостат понимает любые ситуации. Температура отключения меньше или больше температуры включения, от этого будет зависить как сработает реле. А в случае если заданные температуры равны, то реле вообще не сработает, прибор будет работать как обычный термометр. Так же важно, что запись в EEPROM происходит именно в момент, когда появляются три тире. По этому до записи данных не отключайте питание.
Для включения режима настроек типа индикации и типа датчика нужно удерживая кнопку +1 подать питание. Так же этот режим автоматически включается при первом включении устройства, после прошивки микроконтроллера. В этом режиме сначала поочередно на несколько секунд будут отображаться цифры 123 то под общий АНОД, то под общий КАТОД. В момент когда цифры отображаются правильно нужно нажать любую кнопку, режим индикации будет запомнен. Далее на дислее будет мигать надпись или (-S-) или (-b-). Кнопками можно выбрать тип датчика, 18S20 или 18B20 — -S- и -b- соответственно. А не нажимая кнопки несколько секунд выбранный датчик будет запомнен и все настройки сохранятся в EEPROM. Термостат перейдет в основной режим работы.
В случае получения ошибочных данных с датчика на дисплее появляется надпись (Err) — ошибка. Ошибка появляется только в том случае, если ошибочные данные получены с датчика 3 раза подряд (защита от случайных сбоев). При ошибке функции термостата будут выключены, реле отключено.
Простой универсальный термостат на микроконтроллере PIC16F628A и датчике DS18B20 (вер.2)
Термометр позволяет измерять температуру в диапазоне от -55 до +125 градусов, а также осуществлять функции термостата во всем диапазоне температур, с любым гистерезисом. Реализована и функция контроля ошибок датчика. Кроме того, я постарался сделать его максимально универсальным, поэтому здесь размещено две схемы, одна под индикатор с общим анодом (ОА), другая под индикатор с общим катодом (ОК). Также есть возможность применять датчики DS18B20 и DS18S20. Схемы остались прежними, изменилась только прошивка.
Управление осуществляется 2-мя кнопками. Нажатием кнопки +1 активируется режим настройки температуры ВКЛЮЧЕНИЯ реле. Кратковременно выскакивает надпись On и далее мигают цифры установленной температуры включени. Кнопками +1 и -1 можно изменять это значение от -55 до +125 градусов. После установки температуры нужно подождать несколько секунд, на дисплее кратковременно мигнут три тире (—), новые данные будут записаны в EEPROM и прибор перейдет в основной режим отображения температуры. Аналогично, нажав кнопку -1 на дисплее появится надпись OFF и начнет мигать значение температуры ОТКЛЮЧЕНИЯ реле. Точно так же после паузы в несколько секунд появятся три тире и произойдет сохранение в EEPROM температуры отключения реле.
Обратите внимание, что термостат понимает любые ситуации. Температура отключения меньше или больше температуры включения, от этого будет зависить как сработает реле. А в случае если заданные температуры равны, то реле вообще не сработает, прибор будет работать как обычный термометр. Так же важно, что запись в EEPROM происходит именно в момент, когда появляются три тире. По этому до записи данных не отключайте питание.
Для включения режима настроек типа индикации и типа датчика нужно удерживая кнопку +1 подать питание. Так же этот режим автоматически включается при первом включении устройства, после прошивки микроконтроллера. В этом режиме сначала поочередно на несколько секунд будут отображаться цифры 123 то под общий АНОД, то под общий КАТОД. В момент когда цифры отображаются правильно нужно нажать любую кнопку, режим индикации будет запомнен. Далее на дислее будет мигать надпись или (-S-) или (-b-). Кнопками можно выбрать тип датчика, 18S20 или 18B20 — -S- и -b- соответственно. А не нажимая кнопки несколько секунд выбранный датчик будет запомнен и все настройки сохранятся в EEPROM. Термостат перейдет в основной режим работы.
В случае получения ошибочных данных с датчика на дисплее появляется надпись (Err) — ошибка. Ошибка появляется только в том случае, если ошибочные данные получены с датчика 3 раза подряд (защита от случайных сбоев). При ошибке функции термостата будут выключены, реле отключено.
На видео (автора) показана работа старой версии
В термостате применен 3-х разрядный светодиодный индикатор с общим анодом (или общим катодом). Индикация температуры осуществляется так: температура ниже -9 градусов, отображается знак минус и 2 цифры. От -9 до +99 добавляется символ градуса в 3-м знакоместе, при плюсовой температуре знак + естественно не отображается. Температура выше 100 градусов также отображается без символа градуса. В качестве датчика температуры использован ходовой, можно сказать классический датчик — DS18B20 или DS18S20 (DS1820). Хоть термостат и может работать на температурах до 125 градусов, длительная эксплуатация его в таких режимах не рекомендуется, датчик долго не проживет. Оптимальная макс.температура 80…90 градусов.
Прошивки и платы
Еще записи по теме
Термометр термостат на pic16f628a | Все своими руками
Опубликовал admin | Дата 20 октября, 2015Здравствуйте уважаемые посетители. Приходят пожелания от вас об увеличении диапазона регулировки температуры и ее индикации, представленных на сайте термометров-термостатов.
Схема нового термостата представлена на рисунке 1.
Схема термометра-термостата
В принципе она почти ничем не отличается от своих старших собратьев. Вообще это огромный плюс схем с применением микроконтроллеров.
Основа схемы — микроконтроллер PIC16F628A. В качестве датчика применен один из известных и популярных цифровых датчиков температуры DS18B20. Показания реальной температуры, величина устанавливаемой температуры стабилизации и необходимого гистерезиса выводится на семисегментный светодиодный трехразрядный индикатор с общим анодом. Резисторы R1…R4, это подтягивающие резисторы . R1 подтягивает шину передачи данных с датчика температуры DS18B20 к шине питания схемы плюс пять вольт. R2…R4 подтягивают соответствующие выводы микроконтроллера к шине плюс пять вольт.
Резисторы с пятого по двенадцатый, являются гасящими резисторами, или ограничивающими применительно к току, протекающему через светодиоды. Изменяя номинал этих резисторов, можно регулировать яркость свечения сегментов индикатора. Иногда встречаются индикаторы с разной яркость свечения отдельных сегментов, этот дефект так же можно устранить при помощи этих резисторов. Для установки температуры термостатирования применены две кнопки с соответствующими знаками «+» и «-», это кнопки SB2 и SB3. Этими же кнопками устанавливается необходимый вам гистерезис, от 0,1 ˚С до 0,9˚С при нажатой кнопке SB1 — «Гистерезис». Сигнал управления коммутирующим ключом снимается с вывода 17 микросхемы DD1. Схему ключа я не стал рисовать, выберите сами, например, из статьи «Транзисторный ключ переменного тока»
Обращаю ваше внимание, что в железе я устройство не проверял, все было промоделировано в Протеусе.
Скриншот программы Proteus со схемой термостата.
Соответственно печатную плату не рисовал, но если у вас появится желание повторить данный термостат, рисунок можете выслать мне на адрес — [email protected] Начинающим «радиогубителям» (шутка), это очень пригодится. Я не в курсе затей тех посетителей, которые просили об усовершенствовании термостата, но возможно это были химики, для которых важна точность температуры растворов. Я, думаю, и вы найдете применение этому устройству. Не плохо бы было, если бы и вы прокомментировали, где можно применить его. Успехов. К.В.Ю.
Скачать “Термометр термостат на pic16f628a” Universal_term_isis.rar – Загружено 1959 раз – 33 KB
 
Скачать “Universal_term_OK” Universal_term_OK.rar – Загружено 538 раз – 69 KB
Обсудить эту статью на — форуме «Радиоэлектроника, вопросы и ответы».
Просмотров:11 688
Термостат с нагревателем и охладителем
Представлена схема термостата с использованием датчика DS18B20 и микроконтроллера PIC16F628A, которое с успехом можно применить для поддержания заданных параметров температуры и др..
Схема устройства.
Для работы устройства, с помощью кнопок управления, необходимо установить 2 уставки и 2 гистерезиса, для нагревателя и охладителя.
При нажатии на кнопку «SET», устройство переходит в режим установки уставки для нагревателя. Кнопками «PLUS» и «MINUS» выставляется значение. Шаг изменения 0.1 ‘C. При долгом нажатии (2 сек.) значения начинают изменяться быстро (10 шагов в секунду).
Следующее нажатие кнопки «SET» сохраняет предыдущий параметр в энергонезависимую память и переводит устройство в режим установки гистерезиса для нагревателя. Кнопками «PLUS» и «MINUS» выставляется значение. Шаг изменения 0.1 ‘C, диапазон: 0.1 — 5.0 ‘C. При долгом нажатии (2 сек.) значения начинают изменяться быстро (10 шагов в секунду).
Следующее нажатие кнопки «SET» сохраняет предыдущий параметр в энергонезависимую память и переводит устройство в режим установки уставки для охладителя. Установка осуществляется так же как и для нагревателя.
Следующее нажатие кнопки «SET» сохраняет предыдущий параметр в энергонезависимую память и переводит устройство в режим установки гистерезиса для охладителя. Установка осуществляется так же как и для нагревателя.
Следующее нажатие кнопки «SET» сохраняет предыдущий параметр в энергонезависимую память и переводит устройство в режим показа температуры.
В режиме показа температуры, при нажатии кнопки «PLUS» или «MINUS», меняется яркость индикатора. Диапазон яркости 10-90%, шаг 1.5%, скорость изменения 15% в сек.
Скачать прошивку, схему + проект протеуса.
Обсудить статью .
Термостат на PIC16F676
Для домашних нужд предлагается схема терморегулятора который измерял бы температуру и поддерживал температуру в погребе в помещении, в основе построения использован распространенный цифровой датчик температуры DS18b20 Dallas Semiconductor микроконтроллер серии PIC от Microchip.С помощью данного терморегулятора Вы сможете контролировать температуру и управлять подогревом в помещении в автоматическом режиме.
Возможности терморегулятора
— Показания температуры выводятся на индикатор LCD
— Возможность регулировки и поддержания температуры на установленное значение
— Контроллер PIC16F628
— DS18b20 — цифровой термодатчик
— Программа для прошивки микроконтроллера в файле thermostst.asm
— Печатная плата схема, плата
Терморегулятор предназначены для управления системами регулирования температуры в пределах от — 50°С до + 120 °С. Регулятор может использоваться как в системах отопления, так и в системах охлаждения с управлением компрессором.
Регулятор имеет систему сохранения данных.
В регуляторе встроена интеллектуальная система аварийного контроля данных в постоянной памяти, а также система контроля данных в оперативной памяти. В процессе работы регулятор проверяет данные на соответствие технических параметрам и при возникновении ситуации, при которой какой либо параметр попадает в недопустимую область, останавливает работу системы и производит перезагрузку данных.
Функция контроля среды позволяет контролировать исправность системы отопления или охлаждения по динамическим параметрам. Контроль по времени выхода оборудования на режим и отклонение параметра регулируемой среды выше допустимых пределов.
Контроль повреждения или обрыва линии от датчика.
Регистры индикации максимальной и минимальной температуры зафиксированной регулятором в течении работы.
В регуляторе применяется цифровой датчик температуры DS18B20 с возможностью подключения по кабелю на удалении до 300 м.
Возможности терморегулятора
— Показания температуры выводятся на индикатор
— Напряжение питания ~ 9 — 12 вольт или ~ 18 — 24 вольт (AC/DC)
— Возможность регулировки и поддержания температуры на установленное значение
— Диапазон задания °С гистерезиса регулирования(Тгис) от 0 до 10 °С
— Дискретность индикации — 0,1°С
— Контроллер PIC16F628
— DS18b20 — цифровой термодатчик
— Файл для прошивки микроконтроллера скачать
Термоконтроллер -55°C…125°C±0,1°C с релейным управлением и мониторингом нижнего и верхнего значений
Измерение производится с дискретностью 0,1°С. Ввиду того, что производитель DS18B20 не гарантирует заявленную точность, особенно на краях диапазона, в конструкцию терморегулятора добавлено сервисное меню коррекции показаний, в сторону уменьшения или увеличения, с шагом 0,1°С. Данная поправка заносится в энергонезависимую память и становится независимой от включения/выключения питания.
Для просмотра нижнего или верхнего значений, достаточно кратковременно нажать кнопку «В» и на индикаторе последовательно высветятся обозначения режимов и их значения:
[H],XXX,[B],XXX и возврат в режим показа текущей температуры.
Термоконтроллер
-55°C…125°C±0,1°C с релейным управлением и мониторингом нижнего и верхнего значений
Измерение производится с дискретностью 0,1°С. Ввиду того, что производитель DS18B20 не гарантирует заявленную точность, особенно на краях диапазона, в конструкцию терморегулятора добавлено сервисное меню коррекции показаний, в сторону уменьшения или увеличения, с шагом 0,1°С. Данная поправка заносится в энергонезависимую память и становится независимой от включения/выключения питания.
Для просмотра нижнего или верхнего значений, достаточно кратковременно нажать кнопку «В» и на индикаторе последовательно высветятся обозначения режимов и их значения:
[H],XXX,[B],XXX и возврат в режим показа текущей температуры.
Возможности терморегулятора
— Показания температуры выводятся на трехзначный индикатор
— Возможность регулировки и поддержания температуры на установленном значении
— Контроллер PIC16F676
— DS18b20 — цифровой термодатчик
— 74HC595 — микросхема памяти
— Файл прошивки термометра для индикатора с ОА и контроллером PIC16F676
— Файл прошивки термометра для индикатора с ОK и контроллером PIC16F676
— Файл прошивки термометра для индикатора с ОА и контроллером PIC16F630
— Файл прошивки термометра для индикатора с ОK и контроллером PIC16F630
Еще записи по теме
Цифровой термометр-термостат для приборной панели автомобиля на pic16f628a и датчике ds18b20
Рассказать в:Данное устройство предназначено для замены штатного термометра автомоблия и управления охлаждающим вентилятором двигателя. Идеально подходит для установки в панель приборов автомобилей ВАЗ, но также подойдет практически для любого автомобиля.
Установив такой прибор вы получите:
— Высокую точность измерения температуры.
— Удобную и красивую индикацию в диапазоне от -55 до +125 градусов.
— Включение вентилятора при достижении 90 градусов и отключение при падении температуры до 87.
— Индикации перегрева. При 100 градусах цифры мигают и подается звуковой сигнал. При 110 градусах звуковой сигнал изменяется.
— Возможность устнановить его на место штатного термометра, не навредив дизайну панели.
— Использование единственного датчика для управления вентилятором и индикации температуры.
— Датчик легко встраивается в корпус неисправного штатного датчика температуры.
— Вывод звукового сигнала может быть настроен, как флаг. (например для управления внешним звуковым синтезатором или «колокольчиком»)
— В момент включения зажигания высвечивается короткая анимационная заставка (на время инициализации датчика, около 2-х секунд).
— Индикация выполнена на 3-х разрядном светодиодном индикаторе, естественно, их цвет может быть любым.
Схема прибора не сложная, собранна на единственной микросхеме — не дорогом и распространенном микроконтроллере PIC16F628A. Все делает именно он. Индикация динамическая, что снижает энергопотребление термометра. Схема показана на рисунке.
Датчик DS18B20 устанавливается в корпус штатного датчика (желательно не исправного, чтобы не курочить рабочий). Так же можно использовать самодельный корпус датчика. Соединение между устройством и датчиком лучше выполнить экранированным проводом, так же провод должен быть достаточно термостойким, т.к. работать ему придется около горячих деталей двигателя (подробнее о правильном монтаже датчика на рисунке в архиве). Все остальные детали монтируются на печатной плате, позволяющей легко вмонтировать этот прибор на место штатного термометра. Реле — это обычное стандартное автомобильное реле, с парой нормально разомкнутых контактов. Именно это реле включает вентилятор охлаждения.
! В новой версии прошивки снижена скорость опроса датчика, тем самым исключая его разогрев и завышение показаний на 1-2 градуса. Прошивка лежит в архиве, однако оставлена и старая версия.
АРХИВ:Скачать
Раздел: [Схемы]
Сохрани статью в:
Оставь свой комментарий или вопрос:
Терморегулятор для самодельного инкубатора на микроконтроллере PIC16F628
Прообразом этой устройства стала электрическая схема и программа напечатанная в статье «Микроконтроллерный термометр — термостабилизатор для инкубатора» в журнале «Радио» 12/2007 г.
При обмене данными микроконтроллера PIC16F628 с датчиком температуры DS18B20 вовсе не обязательна повышенная стабильность тактовой частоты, в схеме можно применить произвольной кварц с частотой следования примерно 4Мгц.
Описание работы терморегулятора для самодельного инкубатора
Нагрузка портов микроконтроллера PIC16F628 рассчитана на ток до 25 мА, этого совершенно достаточно для рядовых светодиодных индикаторов. Следовательно возможно не использовать буферные элементы. Вместо светодиодного индикатора с общим анодом применен индикатор с общим катодом, поскольку их проще достать и они дешевле.
Индикатором включения терморегулятора инкубатора служит зеленый светодиод. Если фактическая температура меньше установленного значения, на выходе RA1 МК появляется лог.1, это приводит к открытию транзистора VT1. Активация нагревателя определяется по свечению светодиода LED1.
По мере нагрева инкубатора, фактическая температура поднимается. Как только она примет значение установленного порога, нагреватель терморегулятора инкубатора тут же отключается. Последующая активация нагревателя случится при температуре, на 0,2°С меньше установленного порога. Изначально в инкубаторе установлен порог в 38 градусов Цельсия.
Для изменения данного значения необходимо нажать на кнопку SB1 либо SB2 и удерживать нажатой, до тех пор пока цифры на индикаторе начнут мигать. Затем производят изменение значения путем нажатия на кнопки SB1 и SB2. Возможно установить любое значение температуры в районе 32…39,9 градусов с шагом 0,1 градус.
Если в течение 10 секунд ни одна кнопка терморегулятора не нажималась, прибор индикатор перейдет в исходное состояние без записи изменения. Чтобы записать изменение порога температуры в память микроконтроллера PIC16F628 следует нажать на кнопку SB3. Этой же кнопкой возможно в любой момент отобразить на индикаторе значение установленной температуры. Третья обмотка трансформатора рассчитана на 40 вольт и токе нагрузки 1,2 ампер.
Скачать прошивку и печатную плату (28,8 KiB, скачано: 1 368)
Источник: www.kondratev-v.ru
