Универсальный термоконтроллер

[sliam 0]

Всем привет !

Помещу, все же, это здесь, т.к. больше самоделка, чем просто электроника.

 

Попросил меня Лев сделать ему термостат для его проекта под открытым небом.

Вот что из этого получилось.

 

Девайс с двумя управляемыми розетками, с нагрузкой теоретически до 1кВт, практически зависит от предохранителя в линии нагрузки.

Управляет двумя устройствами, нагревателем и охладителем, соответственно.

Цифровой блок - микропроцессор Atmega16, узел сброса на внешнем супервизоре MAX705, цветной графический дисплей с разрешением 176х132, клавиатура 6 кнопок, датчик температуры DS18B20.

Силовой блок сделан на реле. Учитывая нагрузку на каждый канал установлено по 2 реле, на фазу и на ноль, для надежности. В принципе можно использовать и симмисторную схему если нагрузка будет поменьше.

 

Функционал:

- поддержание температуры в указанных границах (в диапазоне от 20 до 35 градусов) с указанным гистерезисом (от 0.1 до 1 градуса).

- звуковая сигнализация превышения допустимых значений температуры (верхнего и нижнего) отключаемая.

- визуальная индикация текущего режима работы (температура и состояние силовых каналов).

- возможность коррекции показаний датчика температуры (+- 3 градуса Цельсия).

 

Фото. Внешний вид.

 

Внутри.

 

Цифровая плата. Основную часть занимают разъемы :gygy: .

 

Силовая плата.

 

Дисплейно-клавиатурная плата.

 

В работе.

 

Комплект.

 

 

Продолжение (схемы, софт) следует...

Изменено 16 Мая 2009 пользователем sliam (см. историю изменений)

[Sleepy 51]

КЛАСС!

 

Только хорошо бы было и БП внутрь убрать, чтобы здоровые блоки не торчали в розетках.

[sliam 0]

КЛАСС!

 

Только хорошо бы было и БП внутрь убрать, чтобы здоровые блоки не торчали в розетках.

 

Спасибо.

Коля, тут все в бюджет упирается. Внешний импульсный БП в 2-3 раза дешевле внутреннего импульсного источника. А так конечно, было бы вообще хорошо. И на один разъем меньше.

 

В свете последних цен на внешние импульсные БП надо подумать, может и уберу его внутрь.

Изменено 16 Мая 2009 пользователем sliam (см. историю изменений)

[soarer 0]

Вот это аппарат :vo: Евгений "Молоток" :!:

[vahegan 101]

Красиво получилось. :vo:

Силовой блок сделан на реле.

...

В принципе можно использовать и симмисторную схему если нагрузка будет поменьше.

Хорошо бы еще ПИД организовать при нагреве - система ведь на большой тоннаж рассчитана. хотя, графический индикатор наверное уже все память 16-ой меги съел... Но можно на 128-ой попробовать сделать. А охладитель без своего контроллера?

[sliam 0]

Красиво получилось. :vo:

 

Хорошо бы еще ПИД организовать при нагреве - система ведь на большой тоннаж рассчитана. хотя, графический индикатор наверное уже все память 16-ой меги съел... Но можно на 128-ой попробовать сделать. А охладитель без своего контроллера?

 

А что такое ПИД ?

Почему на большой тоннаж ? В любой аквариумной системе, хоть в мининемо можно использовать. Второй экземпляр, кстати, будет трудиться в Resun DMS-500.

 

Охладитель - это бытовой вентилятор, в простейшем случае.

 

Графика и все процедуры с ней связанные, занимают примерно 10кб памяти.

Всего использовано 90%, но я особо не экономил. Хотел все в Atmega8 уместить, да не вышло. Пришлось все переделывать на 16-ю.

Изменено 17 Мая 2009 пользователем sliam (см. историю изменений)

[karen 247]

СХЕМУ!!!

И программу!

[sliam 0]

СХЕМУ!!!

И программу!

 

Сегодня размещу.

[Aleksandr P. 57]

Сегодня размещу.

Женя,поздравляю выглядит всё очень солидно и по фирменному :vo: монтаж отличный,а дисплей ,нет слов

[sliam 0]

Женя,поздравляю выглядит всё очень солидно и по фирменному :vo: монтаж отличный,а дисплей ,нет слов

 

Спасибо. Стараюсь.:oops:

Платы, конечно, надо заказывать, тогда совсем все хорошо будет.

Изменено 17 Мая 2009 пользователем sliam (см. историю изменений)

[Oleg_il 62]

Женя, молодец.

Хорошо поработал над дизайном.

[sliam 0]

Женя, молодец.

Хорошо поработал над дизайном.

 

Олег, спасибо! :oops:

Дизайн тоже немаловажен.

[Mongoose 7]

Маладцом! :vo: На конвейер ево. Единственное я би хотел чтоби розетки били на удлинителе и само управление и дисплей по возможности меньше , цтоби его разместить уже поближе аквариуму - ну нелзя же прятать такой красивый дисплей. А с яшиком с силовим виходом как би неполучитса. Ну скажем так БП и розетки в одон яшике под стол а дисплей с управлением по више.

[vahegan 101]

А что такое ПИД ?

ПИД - Пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор.

В двух словах, идея в том, что мощность нагревателя/охладителя изменяется пропорционально тому, насколько близко мы находимся от желаемой температуры (это пропорциональная составляющая). Если далеко, нагреватель/охладитель включается на полную мощность, а чем ближе приближаемся, тем подаваемая на нагреватель/охладитель мощность становится меньше. В результате не происходит "перелет" через заданную температуру из-за инерции нагревателя, и температура удерживается гораздо точнее и гораздо меньше "скачет" туда-сюда.

Недостаток в том, что параметры, выставляемые для оптимального ПИД регулирования надо подбирать для конкретной системы (зависит от общего тоннажа воды и мощности нагревателя).

Интегральная же составляющая позволяет регулятору «учиться» на предыдущем опыте, а дифференциальная составляющая противодействует предполагаемым отклонениям, которые могут произойти в будущем.

 

Почему на большой тоннаж ? В любой аквариумной системе, хоть в мининемо можно использовать. Второй экземпляр, кстати, будет трудиться в Resun DMS-500.

Ну, девайс с цветным графическим дисплеем - мне показаллось что рассчитан на "серьезную систему"

 

Графика и все процедуры с ней связанные, занимают примерно 10кб памяти.

Всего использовано 90%, но я особо не экономил. Хотел все в Atmega8 уместить, да не вышло. Пришлось все переделывать на 16-ю.

На 8-ой ножек хватало на графический дисплей?

[Sleepy 51]

ПИД - Пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор.

В двух словах, идея в том, что мощность нагревателя/охладителя изменяется пропорционально тому, насколько близко мы находимся от желаемой температуры (это пропорциональная составляющая). Если далеко, нагреватель/охладитель включается на полную мощность, а чем ближе приближаемся, тем подаваемая на нагреватель/охладитель мощность становится меньше. В результате не происходит "перелет" через заданную температуру из-за инерции нагревателя, и температура удерживается гораздо точнее и гораздо меньше "скачет" туда-сюда.

В этом случае, послучается, что даже гистерезис на нагрев лишний...

В принципе, это и обычным нагревателем можно управлять, если подавать на него напряжение импусно. 10 мс. подаем ток, 10 - перерыв... Вот и снизили его мощность в 2 раза. Продолжительность импусов и перерывов зависит от того на сколько мы далеки от желаемой температуры...

Только вот ничего другого в эту розетку уже не стоит включать.

[sliam 0]

ПИД - Пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор.

В двух словах, идея в том, что мощность нагревателя/охладителя изменяется пропорционально тому, насколько близко мы находимся от желаемой температуры (это пропорциональная составляющая).

 

Ух, сложно все это и не нужно для простых аквариумов.

Наша задача просто не выпустить за пределы, колебания особо не страшны.

 

Ну, девайс с цветным графическим дисплеем - мне показаллось что рассчитан на "серьезную систему".

Открою страшную тайну , этот дисплей в 2-3 раза дешевле чем алфавитно-цифровые 2-4 строчные дисплеи. Интерфейс у него последовательный SPI. Нужно ему всего 8 проводков, включая питание и подсветку.

 

 

На 8-ой ножек хватало на графический дисплей?

 

Ножек хватает, не хватает памяти.

[Stitch 12]

Открою страшную тайну , этот дисплей в 2-3 раза дешевле чем алфавитно-цифровые 2-4 строчные дисплеи. Интерфейс у него последовательный SPI. Нужно ему всего 8 проводков, включая питание и подсветку.

А можно по-точнее, что за дисплей?

[sliam 0]

А можно по-точнее, что за дисплей?

 

От мобильника Siemens S65.

[Aleksei174 0]

Евгений я в восторге!

Изменено 17 Мая 2009 пользователем Aleksei174 (см. историю изменений)

[Aleksei174 0]

Уже хочется себе такой!

Изменено 17 Мая 2009 пользователем Aleksei174 (см. историю изменений)

[vahegan 101]

Открою страшную тайну , этот дисплей в 2-3 раза дешевле чем алфавитно-цифровые 2-4 строчные дисплеи. Интерфейс у него последовательный SPI. Нужно ему всего 8 проводков, включая питание и подсветку.

Ух ты! Вот здорово. Надо найти, где их продают, и переходить полностью на них - визуальное восприятие намного лучше, чем у символьных И со SPI работать предельно просто.

А что, ему каждый раз поточечно надо весь экран выводить при изменениях? Вот на это куча памяти будет идти...

Изменено 17 Мая 2009 пользователем vahegan (см. историю изменений)

[vahegan 101]

В этом случае, послучается, что даже гистерезис на нагрев лишний...

В принципе, это и обычным нагревателем можно управлять, если подавать на него напряжение импусно. 10 мс. подаем ток, 10 - перерыв... Вот и снизили его мощность в 2 раза. Продолжительность импусов и перерывов зависит от того на сколько мы далеки от желаемой температуры...

Только вот ничего другого в эту розетку уже не стоит включать.

Ну, один из способов - регулировать точку включения или выключения симистора в пределах полупериода синусоиды. Можно очень точно регулировать, но помехи в сеть сильные будет пускать.

Другой способ - считать полупериоды. Типа, девять полупериодов симистор открыт, один закрыт. Нужна меньше мощность - пять открыт, пять закрыт. Переключение симистора будет проходить только при переходе через ноль, и помех не будет. Для инерционной "нагревательной" нагрузки самое то.

 

На счет сложности - можно полный ПИД не городить, и ограничиться только пропорциональным регулированием, это относительно просто. И гистерезис действительно не нужен будет

[sliam 0]

Ух ты! Вот здорово. Надо найти, где их продают, и переходить полностью на них - визуальное восприятие намного лучше, чем у символьных И со SPI работать предельно просто.

А что, ему каждый раз поточечно надо весь экран выводить при изменениях? Вот на это куча памяти будет идти...

 

Весь экран выводить не надо, только ту область которая изменяется. Сам экран работает только на запись, т.е. считать состояние пиксела нельзя, его можно только установить.

 

На перерисовку экрана расходуется не память, а время.

Изменено 17 Мая 2009 пользователем sliam (см. историю изменений)

[sliam 0]

Как обещал, публикую схемы блоков.

 

Цифровая часть

 

Силовая часть

 

Дисплей и кнопки

 

Завтра сами файлы проекта выложу, ну и прошивку, вдруг кто-то рискнет повторить. :gygy:

Изменено 17 Мая 2009 пользователем sliam (см. историю изменений)

[sliam 0]

Маладцом! :vo: На конвейер ево. Единственное я би хотел чтоби розетки били на удлинителе и само управление и дисплей по возможности меньше , цтоби его разместить уже поближе аквариуму - ну нелзя же прятать такой красивый дисплей. А с яшиком с силовим виходом как би неполучитса. Ну скажем так БП и розетки в одон яшике под стол а дисплей с управлением по више.

 

Улдис, привет !

Спасибо за оценку.

 

Я уже пробовал раньше делать дисплей и клавиатуру в отдельном маленьком блоке. Мне не понравилась низкая помехоустойчивость.

 

С этим дисплеем еще экспериментов не делал, надо будет попробовать, шлейф метра 2 сделать и потестить его.

Конечно, было бы красиво если маленькая коробочка, где нибудь в углу аквы или тумбы была.

 

Будем пробовать.

Для большого компьютера может и получится так сделать.