Zweikanal-Thermometer-Thermostat 5-95 Grad. Schema, Beschreibung

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Zweikanal-Thermometer-Thermostat 5-95 °C. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Leistungsregler, Thermometer, Wärmestabilisatoren

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Dieses Gerät, das auf dem ATmega8-Mikrocontroller aufgebaut ist, kann für jeden der beiden Kanäle unabhängig als Thermometer oder als Thermostat konfiguriert werden. Es ist möglich, die Heizungsabschalttemperatur im Bereich von +5 bis +95 °С, die Differenz zwischen der Ausschalt- und Einschalttemperatur von 0 bis 4 °С einzustellen und den systematischen Fehler von zu kompensieren die Temperatursensoren von -2 bis +2 °С. Das Diagramm des Thermometer-Thermostats ist in der Abbildung dargestellt.

Zweikanal-Thermometer-Thermostat 5-95 °С. Thermometerschaltung

Zwei DS18B20-Sensoren werden an die Anschlüsse X1 und X2 angeschlossen, und die Nummern der Buchsen entsprechen den Nummern ihrer Ausgänge. Es wurde ein dreiadriges Verbindungsschema verwendet. Ich war schon oft davon überzeugt, dass nur so die maximale Länge der Anschlussdrähte erreicht werden kann und versuche, wo immer möglich, eine parasitäre Stromversorgung der Sensoren zu vermeiden. Mit Kupferdrähten mit einem Querschnitt von 0,5 mm2 konnte eine stabile Kommunikation in einer Entfernung von bis zu 40 m gewährleistet werden Sensormesswerte werden auf HG1 angezeigt - einer dreistelligen LED-Anzeige mit gemeinsamen Anoden von LEDs jeder Kategorie. Zweifarbige LEDs HL1 und HL2 zeigen den Status jedes Kanals an. Steuersignale für Heizungen im Thermostatmodus werden an den Mikrocontrollerausgängen РВ6 (erster Kanal) und РВ7 (zweiter Kanal) erzeugt. Zweipunktsteuerung; Die Heizung ist ein- oder ausgeschaltet.

Zur galvanischen Trennung des Gerätes von Aktoren sind Optokoppler U1 und U2 eingebaut. In meiner Version sind die Steuerkreise von zwei BT4-Triacs, die die Heizelemente schalten, an den Anschlüssen X5 und X139 angeschlossen. Bei Bedarf können Optokoppler durch Transistoren ersetzt werden, indem elektromagnetische Relaiswicklungen in ihre Kollektorkreise eingebaut werden. Innerhalb von 4...5 s nach dem Einschalten des Gerätes werden die Sensoren initialisiert und deren Messwerte zunächst erfasst. Zu diesem Zeitpunkt blinken alle Elemente der HG1-Anzeige abwechselnd. Als nächstes wird der Temperaturmess- und Anzeigemodus eingestellt. In diesem Modus sind die Heizungen ausgeschaltet. Die Messwerte der Sensoren auf der Anzeige wechseln sich mit einer Periode von 5 s ab. Wenn die Temperatur von dem an den X1-Anschluss angeschlossenen Sensor gemessen wird, leuchtet die HL1-LED und die an den X2-Anschluss angeschlossene - HL2. Wenn in diesem Fall der entsprechende Kanal als Thermometer konfiguriert ist, ist die Glühfarbe gelb, wenn als Thermostat, dann ist es rot, wenn der Befehl zum Einschalten der Heizung gegeben wird, und in seiner Abwesenheit - grün. Nach dem Drücken der Taste SB2 werden nur die Messwerte des ersten Sensors angezeigt und nach dem Drücken der Taste SB3 nur die des zweiten. Wenn ein Sensor nicht angeschlossen ist, sein Schaltkreis eine Unterbrechung oder einen Kurzschluss aufweist oder die Temperatur 0,1 ... 99,9 °С überschritten hat, zeigt die Anzeige "Err" anstelle des Temperaturwerts an und die entsprechende Heizung wird eingeschaltet aus.

Wenn Sie während der Anzeige der beispielsweise vom ersten Sensor gemessenen Temperatur die Taste SB2 mehrmals drücken, wechselt der entsprechende Kanal bei jedem Drücken vom Thermostatmodus in den Thermometermodus und umgekehrt. Durch kurzes Drücken der Taste SB1 wird der Modus der abwechselnden Anzeige der Temperatur in zwei Kanälen wiederhergestellt. Wenn Sie jedoch die Taste SB1 lange gedrückt halten, wechselt der Thermometer-Thermostat in den Einstellmodus dieses Kanals, während die Temperatur angezeigt wird, bei der die Taste gedrückt wurde.

In diesem Modus wählen die Tasten SB2 und SB3 den gewünschten Parameter aus:

ut1 (ut2) - Einstellung der Ausschalttemperatur der Heizung in Kanal 1 (2);
dt1 (dt2) - Einstellung der Temperaturdifferenz zwischen dem Aus- und Einschalten der Heizung in Kanal 1 (2).

Wenn beispielsweise die Ausschalttemperatur auf 35 °C eingestellt ist und die Differenz 1,5 °C beträgt, wird geheizt, bis die Temperatur 35 °C erreicht, wenn sie erreicht ist, wird die Heizung ausgeschaltet und wieder eingeschaltet wenn die Temperatur auf 33,5 °С fällt. Die optimale Wahl der Differenz wird durch einen Kompromiss zwischen der Genauigkeit der Temperaturhaltung und der Häufigkeit des Einschaltens der Heizung erreicht.

co1 (co2) - Korrektur der Messwerte von Sensor 1 (2). Diese Messwerte werden mit dem eingegebenen Wert addiert (signiert), bevor sie zur Weiterverarbeitung gesendet werden. Dadurch können Sie den möglichen Fehler des Sensors kompensieren. Bei wiederholtem kurzzeitigem Drücken der Taste SB1 wird der im Speicher des Mikrocontrollers gespeicherte Wert des ausgewählten Parameters auf der Anzeige angezeigt, wonach die Tasten SB2 und SB3 (jeweils um 0,1 ° C verringern und erhöhen) eingestellt werden seinen neuen Wert. Wenn Sie diese Tasten lange gedrückt halten, werden die Parameteränderungen schneller ausgeführt (etwa 10 Mal pro Sekunde). 5 Sekunden nach dem letzten Drücken einer beliebigen Taste wird der eingestellte Wert im nichtflüchtigen Speicher des Mikrocontrollers gespeichert und die aktuelle Temperatur auf der Anzeige angezeigt. Die Programmcodes aus der Datei Termo2ch.hex werden in den Programmspeicher (FLASH) des Mikrocontrollers geschrieben, und die Informationen aus der Datei Termo2ch.epp werden in dessen EEPROM geschrieben. Die Bits der Mikrocontrollerkonfiguration werden entsprechend der Tabelle programmiert.

Kategorie	Wert	Kategorie	Wert
KÖRPER	0	SKCEL0	0
BODLEVEL	1	SKCEL1	0
BOOTRST	1	SKCEL2	1
STIEFELZ0	1	SKCEL3	0
STIEFELZ1	1	SPIEN	0
Cktop	1	SUT0	0
ESSPEICHERN	1	SUT1	1
RSTDISBL	1	WDTON	0

Im Mikrocontroller muss ein Watchdog-Timer aktiviert werden, um ein Einfrieren des Programms zu verhindern. Da die von den Sensoren verwendete 1-Wire-Schnittstelle entscheidend für die Taktrate des Mikrocontrollers ist, ist eine Feinabstimmung seines internen Taktgenerators auf 8 MHz erforderlich. Um dies zu tun, indem Sie die verwendete Instanz des Mikrocontrollers mit dem Programmiergerät verbinden, lesen Sie die Kalibrierungskonstante, die sich im High-Byte des Wortes befindet, das sich an der Adresse 0x0003 der Mikrocontroller-Signatur befindet. Nach dem Laden der Termo2ch.epp-Datei in den Programmierer, aber vor dem Programmieren, wird diese Konstante in die Nullzelle des EEPROM-Puffers des Programmierers geschrieben. Der ATmega8-Mikrocontroller kann durch den ATmega8L ersetzt werden.Wenn Sie den CPD-05211SR2/A-Indikator durch einen ähnlichen eines anderen Typs ersetzen, müssen Sie möglicherweise die Widerstände R8-R15 auswählen, um eine akzeptable Helligkeit zu gewährleisten.

Mikrocontroller-Programme herunterladen

Autor: I. Kotov, Krasnoarmeisk, Gebiet Donezk, Ukraine; Veröffentlichung: cxem.net

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