Терморегулятор своими руками на авр

Сообщества › Сделай Сам › Блог › Домашний термостат. Допиливаем регулятор температуры за полчаса.

b095396s 100

Для изготовления самодельного инкубатора мне было необходимо приобрести регулятор температуры. Требования к нему были такие- маленькие габариты, небольшая стоимость, питание от 12 вольт постоянного тока, мощное исполнительное реле (чтобы выдерживал значительную нагрузку), индикация показаний, настройка параметров кнопками управления, точность измерения температуры и поддержания заданных параметров ну и конечно надежность.
На просторах интернета попался мне такой приборчик- терморегулятор W1209. Процесс настройки терморегулятора W1209 показан в видео

Что понадобится:
-тестер;
-пластиковая трубка от ушных палочек или стержня авторучки;
-неисправные светодиод диаметром 5мм-4 штуки;
-пластиковые стойки-4шт;
-соединительные провода;
-адаптер питания на 12В;
-шурупы;
-пластмассовая коробочка из под шурупов с прозрачной крышкой;
-самоклеющаяся пленка.
Изготовление корпуса.
Недостатком платы является то, что-она не подходит для установки в корпус, кнопки и индикатор расположены внизу относительно реле и клемм.

140e395s 960

Умельцы по разному располагают плату этого регулятора- кто вырезает окошки в корпусе для индикаторов, реле, разъемов, некоторые перепаивают кнопки и индикатор, затем монтируют их отдельно Но я решил установить плату в прозрачном корпусе, подошла коробка из под шурупов.

56f6395s 960

Сначала захотел выкрасить ее предварительно заклеив окно для экрана ЛЕД индикатора. Но затем передумал и решил обтянуть пленкой самоклейкой (остались куски от ремонта). Вышло быстро и на мой взгляд вроде неплохо. После делаем окно в пленке для экрана светодиодного индикатора и просверливаем проходы для кнопок

ed0e395s 960

Установка электронной платы терморегулятора.

Плату терморегулятора установил на стойках из пластмассовой трубки (от шариковой авторучки) как можно ближе к верхней крышке. Изготавливаем толкатели кнопок из пластмассовой трубочки от ватных палочек или же от стержня шариковой авторучки. Затем на одном конце трубочки увеличиваем диаметр теплым паяльником и надеваем на кнопки. Трубочка села плотно так как расширилась паяльником на конус.

928e395s 960

2f8e395s 960

После закрываем верхнюю крышку и на выступающие толкатели вставляем неисправные светодиоды, предварительно откусив часть ножек-они будут являться самими кнопками.

bace395s 960

На плате имеется светодиод для контроля работы реле. Его плохо было видно из под крышки я наклеил на него прозрачную часть сгоревшего светодиода, стало намного ярче.

ec2e395s 960

Проверка и настройка регулятора.
Подключил для питания терморегулятора адаптер на 12вольт (можно использовать любой источник питания на 12вольт и ток от 0,1 ампера). Сравнил показания температуры с эталонным электронным термометром, в результате они оказались одинаковыми.
Настроить регулятор несложно. Чтобы войти в режим программирования надо нажимать и держать 6 секунд кнопку SET, после настраивать кнопками. Для сохранения настройки нажимать и удерживать кнопку SET, или же не трогать кнопки 10 секунд. Все установки терморегулятора останутся в энергонезависимой памяти контроллера и после отключения питания прибора.
Режимы настройки.
P0 режим охладителя или нагревателя C/H
P1 настройка гистерезиса 0.1-15 градусов(разница в режиме переключения реле)
P2 установка верхнего рабочего предела температуры
P3 установка нижнего рабочего предела температуры
P4 подстройка температуры
P5 задержка включения реле (0-10 сек., )
P6 аварийное превышение температуры. Режим Р4 служит для подстройки показаний по образцовому прибору.
На этом все доделки и переделки закончены. В результате, смонтировав плату в коробку мы защитили прибор от попадания влаги, механических повреждений на электронику и не допустили воздействие электротоком людей. После переделки можно использовать терморегулятор по прямому назначению. В общем и целом это неплохой недорогой прибор( около 100р.) с большими возможностями в сфере применения.Практически еще применял этот регулятор для проращивания семян ранних культур (сейчас конечно не сезон, но на будующую весну может кому то пригодится).

Источник

Простой терморегулятор своими руками

Огромное количество электрических приборов, используемых в быту и промышленности, основывают свою работу на определении уровня температуры окружающей среды. Измерительный элемент в них представляет собой датчик температуры, срабатывающий при нагревании или охлаждении до установленного уровня. Их можно приобрести в большинстве магазинов, ими комплектуются духовки, контроллеры и прочие устройства, но гораздо интереснее изготовить терморегулятор своими руками.

prostoj termoregulyator 1Пример простого терморегулятора

Далее мы рассмотрим принцип действия и варианты изготовления такой самоделки.

Немного теории

Любой терморегулятор конструктивно включает в себя три основных блока:

Теоретически температурный датчик можно представить набором из четырех сопротивлений, среди которых три резистора будут представлены элементами с постоянными электрическими параметрами, а четвертый переменным. Они собираются в схему измерительного полуплеча, приведенную на рисунке 1 ниже:

datchik iz poluplecha rezistorov Рис. 1. Датчик из полуплеча резисторов

На схеме показан принцип соединения резисторов для получения температурного датчика. Как видите, сопротивление R2 является переменным и меняет физическую величину в соответствии с изменениями температуры окружающей среды. При подаче одного и того напряжения питания в терморегуляторе, при изменении сопротивления в плече будет возрастать ток в цепи.

На основании изменений происходит анализ температурных колебаний в результате которого рабочий орган вызывает срабатывание терморегулятора и последующее отключение или включение оборудования.

Для измерения сопротивления резисторов в качестве логического элемента устанавливается микросхема, работающая в режиме компаратора. Ее задача сравнить электрические сигналы в двух плечах. Пример схемы регулятора температуры приведен на рисунке:

principialnaya shema termoregulyatoraРис. 2. Принципиальная схема терморегулятора

Здесь блок микросхемы U1A принимает сигналы от измерителя температуры на входы 2 и 3. При достижении температуры срабатывания, в плечах начнет протекать разный ток, и компаратор выдаст на управляющий элемент электронного терморегулятора сигнал о включении.

При остывании датчика термометра ток в плечах терморегулятора уравняется, и электронный блок выдаст управляющий сигнал на отключение. Приведенная электронная схема работает в двух устойчивых состояниях – отключенном и включенном, чередование рабочих режимов происходит в соответствии с заданной логикой.

Эта схема терморегулятора используется в работе куллера персонального компьютера, получая электроснабжение от блока питания, происходит сравнение тока в плечах. Когда блок питания перегреется, терморегулятор переведет транзистор в противоположное состояние и вентилятор запустится.

Такой принцип может применяться не только в вентиляторах, но и в ряде других устройств:

Сфера применения терморегулятора ничем не ограничена, везде, где вы хотите получить контроль уровня температуры в автоматическом режиме с управлением питания, такое устройство станет отличным помощником.

Обзор схем

В зависимости от типа элементов, входящих в состав терморегулятора, различают механические и цифровые терморегуляторы. Работа первых основана на срабатывании реле, вторые имеют электронный блок, управляющий процессами. Примеры работы нескольких схем рассмотрим далее.

shema termoregulyatora n1 Рис. 3. Схема терморегулятора №1

На приведенной схеме измерение происходит за счет резисторов R1 и R2, при температурных колебаниях переменный резистор R2 изменит величину падения напряжения. После чего через усилитель терморегулятора, представленный парой транзисторов, начнется протекание электротока через катушку реле K1.

Когда величина тока в соленоиде создаст магнитный поток достаточной силы, сердечник притянется и переключит контакты в другое положение. Недостатком такого терморегулятора является наличие магнитопроводящих частей, которые из-за гистерезиса вносят дополнительную поправку на температуру помимо измерительного органа.

shema termoregulyatora n2Рис. 4. Схема терморегулятора №2

Данный терморегулятор, в отличии от механического термостата, не использует подключение реле, поэтому является более точным. Его применение оправдано в тех ситуациях, когда несколько градусов могут сыграть весомую роль, к примеру, при контроле температуры нагрева двигателя или в инкубаторе.

Здесь изменение температурного режима фиксируется резистором R5, благодаря которому терморегулятор изменяет электрические параметры работы. Для сравнения и усиления разницы поступающего с полуплеч электрического параметра применяется микросхема К140УД7.

Для контроля нагрузки в схеме устанавливается тиристор VS1, в данном примере терморегулятора ограничение составляет 150Вт, но при желании может подбираться и другой параметр. Но следует учитывать, что эксплуатация тиристора в качестве ключа приводит к его нагреванию, поэтому с увеличением мощности необходимо установить радиатор для лучшей теплоотдачи.

Создаем простой терморегулятор

При ремонте бытовой электротехники вы могли сталкиваться с ситуацией, когда со строя выходил терморегулятор. Хоть это и небольшая микросхема, устанавливаемая для контроля величины нагрева или охлаждения чего-либо.

Увы, стоимость такого элемента заводского изготовления довольно высока, поэтому куда выгоднее собрать терморегулятор самому. Схема достаточно простого самодельного терморегулятора приведена на рисунке ниже.

shema prostejshego termoregulyatoraРис. 5. Схема простейшего терморегулятора

Для его изготовления вам понадобится:

Процесс изготовления состоит из таких этапов:

В данном случае клеммник взят со старого прибора, располагавшегося в корпусе.

После сборки терморегулятора его можно установить в любое место, к примеру, для обогрева и подключить в цепь питания электрического котла. В случае, когда радиаторы отопления нагреют помещение до установленной температуры, контакты реле разорвут цепь и прекратят электроснабжение. При остывании цифрового термометра, снова произойдет включение отопления и снова пойдет нагрев. Если вас не устраивает температурный режим, его можно изменить настройкой датчика.

Видео по теме


Источник

Терморегуляторы для инкубатора

1241588109 58846584

За основу первой схемы (рис. 1) взята перепечатка в журнале «Радио» (1970, № 10 из radio serkehen elektronik).
Для повышения точности поддержания температуры и надежности силовой части внесены изменения и дополнения. Транзистор VT2 нагружен на резистор, а не на реле. Добавлены резисторы R9 и R10, транзистор VT3, цепь включения нагревателя через тиристор, включенный в диагональ диодного моста.

1241588257 kopiya 0131

Терморегулятор собран по мостовой схеме. Терморезистор включен в одно из плеч моста, остальные плечи которого состоят из резисторов R4R5-R6-R2R3. В одну из диагоналей моста подается питание, а в другую включен переход база—эмиттер транзистора VT1.
Напряжение на резисторе R6 составляет примерно 5,6 В. Если прибавить к нему пороговое напряжение транзистора VT1, будет получено напряжение переключения.

Работа схемы. При температуре в инкубаторе ниже номинальной напряжение на базе VT1 мало, транзисторы VT1 и VT2 закрыты, а транзистор VT3 открыт. Через обмотку реле проходит ток, его нормально разомкнутые контакты замкнуты, они включают цепь управления тиристора. Тиристор открыт, цепь нагревателя включена, в инкубаторе идет нагрев.
При достижении заданной температуры сопротивление терморезистора уменьшится, напряжение на базе VT1 увеличится. Транзистор VT1 откроется, через цепь R6, переход эмиттер — коллектор VT1, резисторы R5R6 проходит ток. На резисторе R4 создается падение напряжения, оно плюсом приложено к базе, а минусом через резистор R7 — к эмиттеру VT2. Транзистор VT2 откроется и открытым переходом коллектор-эмиттер соединит базу VT3 с его эмиттером через малое сопротивление резистора R7. Транзистор VT3 закроется, реле обесточит-ся, его контакты разомкнут цепь управления тиристора, тиристор закроется, нагреватель выключится.
Переменный резистор R3 служит для задания необходимой температуры.
Для питания схемы подойдет любой стабилизатор, обеспечивающий ток более 150 мА. Стабилизатор может быть включен как в цепь минуса, так и в цепь плюса питания. Удобно применить интегральный стабилизатор КР145ЕН8Б или КР145ЕН8Д.

Налаживание. Перед включением необходимо проверить схему на отсутствие ошибок в монтаже, обратив внимание на правильность подсоединения выводов транзисторов, диодов. Нежелательно на первом этапе настройки низковольтной части подключать цепь 220 В. Если вместо реле РЭС-10 будет применено другое реле, то, возможно, потребуется подобрать величину резистора R10 такой, чтобы ток транзистора был достаточным для срабатывания реле, но не более. Чем меньше сопротивление резистора R10, тем больше ток коллектора VT3, и наоборот.
Для проверки работы схемы подают питание и держат терморезистор над прогретым паяльником, не касаясь его. Через несколько секунд слышно, как сработает реле. Убрать паяльник от терморезистора — через несколько секунд реле снова сработает.
Если реле не сработает, то допускается кратковременное соединение эмиттера и базы VT2. При этом реле должно срабатывать. Если реле не срабатывает (не слышно щелчков), то нужно проверить исправность VT2, VT3. Если же при кратковременном соединении реле срабатывает, а при нагреве терморезистора оно не срабатывает, то нужно проверить исправность VT1.
Монтаж может быть любым. Смонтировав схему, ее нужно поместить в корпус из изоляционного материала, подсоединить блок к монтажу инкубатора. Терморезистор следует разместить на уровне лотка.
Вторая схема подойдет для тех, кто не может приобрести терморезистор по каким-либо причинам.
В качестве термочувствительного элемента задействованы контакты датчика ТМ103. Он применяется в автотракторной технике как датчик контрольной лампы перегрева воды в радиаторе. Он отлично подходит для терморегулятора, чего не скажешь о датчике ТМ101. Не нужно тратить времени на опыты. Проверено, что датчикТМ101 не годится для терморегулятора, хотя его контакты работают на размыкание, а не на замыкание, как у ТМ103.
Для того чтобы обеспечить малый ток через контакты и инвертировать работу контактов, датчик включен в несложную схему (рис. 2) параллельно резистору R2.

1241588516 0131

Работа схемы. При пониженной температуре контакты датчика разомкнуты, на базу транзистора VT1 подано напряжение, он открыт, реле включено. Его нормально разомкнутые контакты замкнуты, они замыкают цепь управления тиристора, тиристор открыт, цепь нагревателя включена.
При достижении заданной температуры, которая устанавливается регулировочным винтом на контактах датчика, контакты замкнутся, транзистор закроется, реле разомкнет цепь управления тиристора и цепь нагревателя выключится.
Датчик необходимо разобрать, для этого его граненая часть зажимается в тисках и тонкий латунный стакан отрезают по окружности на малую глубину ножовкой по металлу или напильником. Из стакана вынимают контакты. Длинный вывод подвижного контакта применяется для крепления контактов в инкубаторе. К контактам припаивают провода. Регулировка датчика не составляет труда. При вращении регулировочного винта отверткой с тонким лезвием по часовой стрелке температура в инкубаторе понижается, при вращении против часовой стрелки — повышается. Следует избегать деформаций подвижного контакта.
В инкубаторе контакты следует располагать таким образом, чтобы был удобный доступ к регулировочному винту и свободное движение подвижного контакта.
Как недостаток следует отметить, что, как показал опыт, после вывода цыплят в инкубаторе остается пух, который, попав между контактами, может нарушить работу терморегулятора. Поэтому после вывода цыплят необходимо проводить влажную уборку.
Такая схема успешно отработала у меня два сезона. Нужно помнить, что в обеих схемах контакты реле, тиристор, диоды моста находятся под напряжением сети, поэтому, проводя регулировку, нужно соблюдать правила техники безопасности.
Перед первой закладкой яиц в инкубатор необходимо проверить работу инкубатора в течение 1—2 суток, контролируя температуру по термометру.

Источник

Двухканальный термостат, терморегулятор на ATmega8

Dvuhkanalnyiy termostat termoregulyator na ATmega8 i DS18B20

Некоторые пояснения к некоторым понятиям.
1. Под словом «термостат» подразумевается способность устройства поддерживать определенную температуру
2. Под словом «терморегулятор» подразумевается способность устройства поддерживать температуру в определенных границах
3. Это условное разделение

Описание и характеристики двухканального термостата (терморегулятора) на ATmega8 и DS18B20

В этом устройстве алгоритм построен немного иначе (мне кажется, что так практичней и удобней):
— выставляется температура включения нагрузки
— выставляется температура выключения нагрузки
— и все

Схема двухканального термостата, терморегулятора на ATmega8:

Shema dvuhkanalnogo termostata termoregulyatora na ATmega8 i Ds18B20
Схема аналогична схеме двухканального термометра. Добавлены три кнопки для управления устройством, выводы микроконтроллера РС3 и РС4 подключаются к блокам управления нагрузками (первому и второму соответственно). На схеме блоки управления не раскрыты, о них мы поговорим в конце статьи.

Программа двухканального термостата (терморегулятора) на ATmega8 и DS18B20

Управление двухканальным термостатом (терморегулятором) на ATmega8 и DS18B20

1. Режим термостатирования

Algoritm ustanovki rezhima termostatirovaniya

2. Режим терморегулирования

Если один из температурных порогов будет в отрицательном диапазоне температур а второй в положительном, то все равно режим «Нагрев» или «Охлаждение» будет определятся автоматически и устройство будет работать по описанным выше алгоритмам.

Algoritm ustanovki rezhima termoregulirovaniya

3. Режим однократного нагрева/охлаждения до определенной температуры

Algoritm ustanovki odnokratnogo nagreva ohlazhdeniya

4. Отключение каналов управления нагрузками

Otklyuchenie blokov upravleniya

Подключение нагрузки к термостату (терморегулятору) на ATmega8

В данной конструкции применены два вида управления нагрузками:
— с помощью реле (для режимов, где не требуется частое включение/выключение и индуктивных нагрузок)
— с помощью симистора (для режима термостатирования и для любых активных нагрузок)

Podklyuchenie nagruzki k termostatu

В качестве буферного транзистора для подключения реле к микроконтроллеру можно использовать не только полевые но и биполярные транзисторы

Sheme podklyucheniya e%60lektricheskogo rele

И еще несколько схем подключения нагрузки к микроконтроллеру

Shemyi podklyucheniya simistorov i optosimistorov

Некоторые справочные данные:

Trinistor BT138

Polevoy tranzistor 2N7000

Vyivodyi dioda SHottki 1N5819

Характеристики некоторых симисторов:

Hrakteristiki simistorov

Программа двухканального термометра, термостата, терморегулятора на ATmega8 и DS18B20:

rarTermostat 2 kanala OK_AlgorithmBuilder (36,7 KiB, 27 322 hits)

unknownTermostat 2 kanala OK_HEX (13,5 KiB, 39 609 hits)

unknownTermostat 2 kanala EEPROM_HEX (91 bytes, 845 hits)

Ustanovka FUSE bitov

Прошивка для индикаторов со схемой включения «Общий анод»

Прошивка предоставлена Вячеславом Кучером и Юрием Градовым, за что им большое спасибо.

Для работы программы с индикаторами, включаемыми по схеме «Общий Анод» в представленной выше схеме необходимо заменить транзисторы структуры NPN на транзисторы структуры PNP (к примеру ВС557). При этом эмиттеры транзисторов должны подключаться к «+» источника питания, а коллекторы к разрядам индикатора.

unknownTermostat 2 kanala OA_HEX (13,6 KiB, 3 319 hits)

Dvuhkanalnyiy termostat

rating onrating onrating onrating on rating on(67 голосов, оценка: 4,97 из 5)

Источник

Поделиться с друзьями
admin
Здоровая спина
Adblock
detector