Termostat jam dengan alat kawalan jauh pada mikropengawal. Skim, penerangan

Perpustakaan teknikal percuma

ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK
Perpustakaan percuma / Skim peranti radio-elektronik dan elektrik

Jam termostat pelbagai fungsi dengan alat kawalan jauh pada mikropengawal. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Perpustakaan teknikal percuma

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Pengawal mikro

Komen artikel

Saya memerlukan termometer jam meja supaya sebagai tambahan kepada masa, saya boleh mengetahui suhu di luar dan di dalam rumah. Terdapat banyak reka bentuk seperti ini dan juga yang sangat maju di Internet, tetapi saya tidak pernah membuat pilihan saya memihak kepada mana-mana daripada mereka. Setiap satu tidak mempunyai sesuatu yang saya rasa peranti sedemikian hanya perlu ada. Saya hanya mempunyai satu set keperluan tertentu, yang mana saya tidak dapat mengalih keluar apa-apa untuk mengulang mana-mana reka bentuk ini.

Pada pendapat saya, jam harus berfungsi mengikut prinsip menghidupkannya, menetapkannya dan melupakannya, iaitu, menggunakan servisnya sesedikit mungkin (contohnya, melaraskan masa akibat pemergiannya, menetapkannya semula selepas kegagalan kuasa, beralih ke musim panas dan musim sejuk, dsb.), bacaan pada penunjuk harus kelihatan dari jauh, tetapi tidak menerangi bilik pada waktu malam; adalah dinasihatkan untuk mempunyai alat kawalan jauh. Memikirkan lebih lanjut tentang perkara lain yang saya ingin miliki dalam jam tangan saya menghasilkan peranti dengan set fungsi berikut:

1. Jam - kalendar

Mengira dan memaparkan jam, minit, saat, hari dalam seminggu, hari, bulan, tahun.
Ketersediaan pelarasan automatik masa semasa, yang dilakukan sekali sehari (nilai maksimum +/-99,98 saat dalam kenaikan 0,02 saat).
Kira hari dalam seminggu dari tarikh (untuk abad semasa).
Pertukaran automatik kepada masa musim panas dan musim sejuk.
Kiraan tahun lompat.

2. Penggera

10 penggera bebas dengan keupayaan untuk menetapkan untuk mana-mana hari dalam seminggu atau gabungannya.

Keupayaan, apabila dicetuskan, untuk menghidupkan isyarat bunyi, menghidupkan/mematikan mana-mana daripada empat beban, atau memulakan kawalan terma.

3. Pemasa

Masa kira detik maksimum ialah 99j 59m 59s.

Pada penghujung kira detik, anda boleh menghidupkan isyarat bunyi dan menghidupkan/mematikan mana-mana daripada empat beban.

4. Termometer-termostat dua saluran

Pengukuran dan penunjuk dua suhu, contohnya di rumah dan di luar, dalam julat dari -55 hingga 125 darjah Celsius dengan resolusi 0,1°C.

Dua termostat bebas dengan keupayaan untuk menetapkan had atas dan bawah suhu terkawal dalam julat yang sama.

Kemungkinan pemanasan atau penyejukan.

Kapasiti beban saluran kawalan ~220V, 12A

5. Empat saluran kawalan beban

Kapasiti beban setiap saluran: ~220V, 12A.

Kawalan: manual, daripada penggera, mengikut pemasa (dua saluran pertama disambungkan kepada termostat)

6. Fungsi peranti tambahan

Bateri sandaran (apabila beroperasi pada kuasa bateri, peranti berfungsi sepenuhnya).

Automatik (bergantung pada pencahayaan luaran) atau pelarasan manual kecerahan penunjuk.

Kawalan jauh IR penuh menggunakan sistem RC-5, boleh disesuaikan dengan mana-mana kekunci pada alat kawalan jauh yang beroperasi dalam sistem ini.

Pengesahan bunyi (boleh dimatikan) untuk menekan butang kawalan dan menerima arahan daripada alat kawalan jauh.

Memori tidak meruap untuk semua parameter boleh laras.

Paparan kitaran membolehkan anda memaparkan sehingga empat parameter pada penunjuk dengan tempoh boleh atur cara:
1. Masa semasa dalam jam - minit
2. hari dalam seminggu - nombor
3. suhu saluran pertama (dalam ruangan)
4. suhu saluran kedua (luar)
Ketersediaan antara muka RS-485 untuk komunikasi dengan PC melalui protokol MODBUS-RTU untuk penyepaduan selanjutnya ke dalam sistem Rumah Pintar

Rajah peranti ditunjukkan dalam Rajah. 1. Ia terdiri daripada tiga blok: A1, A2, A3, yang juga dibahagikan secara struktur dan dipasang pada tiga papan litar bercetak.

(klik untuk memperbesar)

Blok tengah A1

Elemen utama ialah mikropengawal ATmega8-16AI (DD1), yang merangkumi komponen berikut:

- pemasa T1 membentuk selang masa untuk jam masa sebenar, paparan dinamik dan kawalan kecerahan;
- gangguan luaran INT1 dan pemasa T2 berkhidmat penerima inframerah B1.
- ADC bertukar menjadi isyarat analog bentuk digital daripada sensor cahaya, nilai voltan daripada bekalan kuasa dan bateri terbina dalam.
- Modul USART menyokong komunikasi dengan komputer (9600 Baud, 8 maklumat dan 1 bit hentian tanpa pariti);
- pemasa T0 membentuk selang masa kelewatan apabila menerima/menghantar paket melalui protokol "MODBUS-RTU"
- pemasa pengawas memastikan bahawa MK "membeku" dan memulakannya semula;

Kekerapan jam MK ditetapkan oleh resonator kuarza ZQ1 pada 7,3728 MHz. MK ditetapkan kepada keadaan awalnya (set semula) oleh litar R5C4VD1. L1C5 - litar kuasa unit ADC dalam MK. Penyambung XP1 bertujuan untuk pengaturcaraan dalam litar MK. Peranti menggunakan petunjuk dinamik. Proses pengimbasan butang juga berkaitan dengannya.

B1 digunakan untuk menerima arahan daripada alat kawalan jauh yang beroperasi pada sistem RC-5. Ini akan menggunakan lima butang kawalan jauh, yang sepadan dengan lima butang kawalan tempatan. Menyediakan alat kawalan jauh diterangkan dalam manual pengguna.

Perintang R33 melaraskan kecerahan pada pencahayaan purata atau maksimum. Ketepatan mengukur voltan terkawal bekalan kuasa dan bateri sandaran dilaraskan menggunakan perintang R35, R37, masing-masing.

Cip DD2 ialah pemacu yang menukar isyarat TTL RX/TX kepada isyarat pembezaan standard RS-485 untuk pertukaran data dengan PC pada jarak sehingga 1200 meter.
Penderia terma jenis DS18B20 mempunyai output digital, disambungkan melalui litar tiga wayar dan beroperasi menggunakan protokol 1 Wayar. Sensor pertama mengukur suhu di dalam bilik (dalaman), yang kedua - di luar (luaran).

Secara fizikal, ia terletak pada baris yang sama, jadi penderia dialamatkan untuk membaca suhu. Peranti hanya berfungsi dengan penderia DS18B20

Proses merekodkan nombor siri dua sensor ke dalam memori tidak meruap MK dijalankan seperti berikut:

1. Peranti perlu dinyahtenaga sepenuhnya (keluarkan bateri sandaran, matikan bekalan kuasa)
2. Sambungkan satu sensor DS18B20 (ukuran suhu bilik)
3. Sambil menahan butang "NAIK" hidupkan bekalan kuasa. (nombor siri sensor akan direkodkan dalam memori MK, bunyi bip akan berbunyi)
4. Putuskan sambungan bekalan kuasa.
5. Lumpuhkan penderia.
6. Sambungkan sensor lain (ukuran suhu luar)
7. Sambil menahan butang "DN", hidupkan bekalan kuasa utama (nombor siri sensor akan direkodkan dalam memori MK dan bunyi bip akan berbunyi)
8. Putuskan sambungan penyesuai AC
9. Sambungkan kedua-dua penderia
10. Hidupkan kuasa

Kini peranti akan berfungsi dengan penderia ini. Sekiranya perlu untuk menggantikan mana-mana daripada mereka, maka prosedur ini untuk sensor yang sepadan mesti diselesaikan semula. Jika sensor kedua tidak diperlukan, maka satu sensor boleh diberikan kepada kedua-dua saluran.
Suhu dipaparkan pada penunjuk dalam kenaikan 0,1°C. Pengukuran berlaku pada selang 1 saat.

Paparan blok A2 mengandungi penunjuk lima digit, tujuh segmen dengan anod biasa, lima LED status, serta elemen yang diperlukan untuk mengawal semua ini. Tujuan LED status adalah seperti berikut:

HL1 (kuning) - tanda bahawa mana-mana penggera dihidupkan
HL2 (merah) - voltan keluaran rendah penyesuai AC atau bateri
HL3 (kuning) - tanda pemasa berjalan
HL4 (merah) - ralat termometer
HL5 (kuning) - kawalan haba didayakan

Cip DD3 ialah daftar anjakan dengan selak dan keupayaan untuk memindahkan output ke keadaan ketiga dan digunakan untuk menukar data masuk secara bersiri kepada data selari untuk mengeluarkan maklumat kepada penunjuk digital dan LED status. VT1 - VT5 direka untuk meningkatkan bekalan kuasa kepada anod biasa penunjuk digital.

Unit kawalan beban A3 direka untuk menukar mana-mana peranti yang disambungkan kepada bekalan kuasa standard ~220V, 50 Hz. Terdapat 4 saluran kawalan. Mana-mana daripadanya boleh dihidupkan/dimatikan secara manual, dengan pemasa atau dari jam penggera. Saluran pertama dan kedua disambungkan, masing-masing, ke saluran kawalan terma pertama dan kedua (yang seterusnya dikaitkan dengan jam penggera pertama dan kedua). Setiap saluran termasuk geganti elektromagnet dan suis transistor untuk mengawalnya. Kenalan geganti menukar beban. Unit ini melaksanakan kawalan geganti yang ekonomik. Mari kita lihat menggunakan saluran pertama sebagai contoh. Apabila saluran dimatikan, transistor VT9 ditutup, kapasitor C16 dinyahcas, geganti K1 dinyahtenagakan. Apabila saluran dihidupkan, VT9 terbuka, kapasitor C16, mengecas melalui penggulungan geganti K1, mencipta nadi semasa yang mencukupi untuk menarik angker geganti ini. Selepas kapasitor dicas, angker geganti dipegang oleh arus yang lebih kecil yang mengalir melalui perintang R27. Diod VD11 melindungi transistor VT9 daripada kerosakan nadi pada saat penutupannya.

LED HL6 - HL9 menandakan keadaan hidup saluran yang sepadan.

Dalam versi saya, bateri dalaman disambungkan dengan menyambungkan blok A3 dan A1 melalui XS4-XP4, kerana tiada akses luaran ke petak bateri. Untuk melakukan ini, XP4 mempunyai pelompat antara pin 6 dan 7. Ini dilakukan untuk memudahkan penyelenggaraan apabila menggantikan bateri atau merekodkan bilangan penderia haba dalam memori MK, iaitu apabila litar perlu dinyahtenaga sepenuhnya. Jika ini tidak diperlukan, maka negatif bateri disambungkan ke bas kuasa negatif secara langsung.

Voltan bekalan kuasa luaran peranti ialah 11...13 V, arus tidak kurang daripada 0,25A. Sebagai bateri sandaran, lebih baik menggunakan 3 sel alkali bersaiz "AA" yang disambungkan secara bersiri. Penggunaan semasa peranti tanpa blok A3 pada kecerahan maksimum ialah kira-kira 120 mA. Jika kuasa sesalur gagal, peranti bertukar kepada kuasa bateri, semasa ia berfungsi sepenuhnya (hanya geganti dinyahtenaga), menggunakan arus kira-kira 10.....20 mA dan boleh berfungsi sekurang-kurangnya tiga hari apabila memasang bateri baru yang dinyatakan di atas. Penunjuk hampir keluar kepada sifar, tetapi proses mengimbas butang tidak berhenti, jadi ia hampir tidak diterangi. Apabila anda menekan sebarang butang pada alat kawalan tempatan atau alat kawalan jauh, penunjuk akan menyala semula selama 15 saat supaya anda boleh melihat maklumat tersebut. Apabila kuasa sesalur pulih, penunjuk menyala semula.

Pembinaan

Peranti ini dipasang pada tiga papan litar bercetak satu sisi yang diperbuat daripada gentian kaca kerajang, lukisan dan lokasi bahagiannya terdapat dalam fail yang dilampirkan.

Papan unit pusat dan unit paparan disambungkan antara satu sama lain dengan pelompat dan diletakkan di dalam perumah dengan saiz yang sesuai. Unit kawalan beban terletak secara struktur di dalam pelindung lonjakan dan disambungkan dengan kabel melalui penyambung yang terletak di dinding belakang bekas jam tangan.

Menggantikan unsur

Kami akan menggantikan mikropengawal DD1 dengan ATmega8-16AU, ATmega8L-8(AI)AU, cip pemacu RS-485 dengan SN75176BP, MAX485CPA, dsb., pengesan foto B1 dengan yang serupa, direka untuk frekuensi pembawa 36 kHz, contohnya TSOP1736 , TSOP1836SS3V, SFH506- 36, SFH5110-36, TFMS5360, tetapi sila ambil perhatian bahawa lokasi pin pelbagai jenis pengesan foto mungkin berbeza. Sebagai pemancar bunyi HA1, sebagai tambahan kepada yang ditunjukkan, anda boleh menggunakan elektrodinamik atau piezoelektrik lain dengan penjana terbina dalam untuk voltan 5...6V, contohnya HCM1206X, HPM14A(X). Penunjuk tujuh segmen LED boleh digunakan daripada siri SA08-XXXXX yang sama atau yang serupa dengan anod biasa (anda mungkin perlu memilih perintang pengehad semasa R10-R17). Daripada DA1, anda boleh menggunakan penstabil domestik K142EN5B. Geganti elektromagnet yang digunakan direka untuk membekalkan belitan 12V dan arus undian 30mA. Apabila menggunakan geganti dengan arus operasi yang besar, perlu memilih perintang R24 - R27. Voltan pensuisan ~220V, arus 12A. Daripada photoresistor SF2-5, anda boleh menggunakan yang serupa, rintangannya dalam cahaya terang ialah 50....1000 Ohm

Penyederhanaan peranti yang mungkin

Jika kawalan daripada PC tidak diperlukan, maka anda tidak boleh memasang elemen DD2, R1-R3, XP2. Oleh kerana kawalan IR tidak diperlukan, B1, C1, R4 tidak dipasang. Anda boleh mengecualikan pelarasan kecerahan automatik dengan tidak memasang R33, dan bukannya photoresistor R32, pasang pemalar pada 10k. Sekiranya tidak ada keperluan untuk mengawal beban, maka blok A3 dikecualikan, dan pada XS4 adalah perlu untuk memasang pelompat antara pin 6 dan 7. Jika tidak ada keperluan untuk termometer, maka DD4 dan DD5 tidak disambungkan dan R6, HL4 tidak dipasang.

Foto peranti

Memasang dan menyediakan peranti

Pertama, semua elemen kecuali DD1 - DD3, B1 dipateri pada papan. Jangan sambungkan DD4 dan DD5 lagi. Menghidupkan kuasa, ukur voltan DC pada C10 dan kemudian pada C1. Dalam kedua-dua kes, ia sepatutnya sekitar 5,3V. Adalah dinasihatkan untuk memeriksa cahaya semua segmen penunjuk digital dan status LED dengan membekalkan secara serentak dari bas kuasa negatif ke kiri mengikut litar keluaran perintang R10-R18 (menghadkan arus segmen) dan R19 - R23 (dalam litar asas VT1-VT5). Jika semuanya berjalan lancar, kemudian matikan kuasa, pateri DD1 - DD3 dan B1 dan sambungkan pengaturcara ke penyambung XP1 (penyambung enam pin standard untuk pengaturcaraan dalam litar AVR). Perisian tegar demo untuk menyemak kefungsian peranti disertakan.

Bit FUSE mikropengawal DD1 mesti diprogramkan seperti berikut:

• CKSEL3...0 = 1111 - mencatat masa daripada resonator kuarza frekuensi tinggi;
• SUT1...0 =11 - Masa mula: 16K CK + 64 ms;
• CKOUT = 1 - Jam Output pada CKOUT dinyahdayakan;
• BODLEVEL = 1 - paras ambang untuk litar kawalan voltan bekalan 2,7V;
• BODEN = 0 monitor kuasa didayakan
• EESAVE = 0 - memadam EEPROM apabila memprogramkan kristal adalah dilarang;
• WDTON = 1 - Tiada pengaktifan kekal Pemasa Pengawas;

Bit FUSE yang tinggal sebaiknya dibiarkan tanpa disentuh. Bit FUSE diprogramkan apabila ditetapkan kepada "0".

Perisian tegar demo memastikan operasi penuh peranti, tetapi hanya di bawah dua jam, yang cukup untuk menyemak fungsinya. Untuk perisian tegar berciri penuh, hubungi pengarang, alexperm72@mail.ru.

Program kawalan untuk komputer sedang dibangunkan.

Panduan Pengguna (PDF, 500 KB)

Muat turun perisian tegar HEX, papan litar dalam format LAY dan GIF, foto peranti

Pengarang: Alexey Batalov, alexperm72@mail.ru, ICQ#: 477022759; Penerbitan: mcuprojects.narod.ru

Lihat artikel lain bahagian Pengawal mikro.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Balai cerap astronomi tertinggi di dunia dibuka 04.05.2024

Meneroka angkasa dan misterinya adalah tugas yang menarik perhatian ahli astronomi dari seluruh dunia. Dalam udara segar di pergunungan tinggi, jauh dari pencemaran cahaya bandar, bintang dan planet mendedahkan rahsia mereka dengan lebih jelas. Satu halaman baharu dibuka dalam sejarah astronomi dengan pembukaan balai cerap astronomi tertinggi di dunia - Balai Cerap Atacama Universiti Tokyo. Balai Cerap Atacama, yang terletak pada ketinggian 5640 meter di atas paras laut, membuka peluang baharu kepada ahli astronomi dalam kajian angkasa lepas. Tapak ini telah menjadi lokasi tertinggi untuk teleskop berasaskan darat, menyediakan penyelidik dengan alat unik untuk mengkaji gelombang inframerah di Alam Semesta. Walaupun lokasi altitud tinggi memberikan langit yang lebih jelas dan kurang gangguan dari atmosfera, membina sebuah balai cerap di atas gunung yang tinggi memberikan kesukaran dan cabaran yang besar. Walau bagaimanapun, walaupun menghadapi kesukaran, balai cerap baharu itu membuka prospek yang luas kepada ahli astronomi untuk penyelidikan. ...>>

Mengawal objek menggunakan arus udara 04.05.2024

Perkembangan robotik terus membuka prospek baharu bagi kami dalam bidang automasi dan kawalan pelbagai objek. Baru-baru ini, saintis Finland membentangkan pendekatan inovatif untuk mengawal robot humanoid menggunakan arus udara. Kaedah ini menjanjikan untuk merevolusikan cara objek dimanipulasi dan membuka ufuk baharu dalam bidang robotik. Idea untuk mengawal objek menggunakan arus udara bukanlah perkara baru, tetapi sehingga baru-baru ini, melaksanakan konsep sedemikian masih menjadi cabaran. Penyelidik Finland telah membangunkan kaedah inovatif yang membolehkan robot memanipulasi objek menggunakan jet udara khas sebagai "jari udara". Algoritma kawalan aliran udara, yang dibangunkan oleh pasukan pakar, adalah berdasarkan kajian menyeluruh tentang pergerakan objek dalam aliran udara. Sistem kawalan jet udara, yang dijalankan menggunakan motor khas, membolehkan anda mengarahkan objek tanpa menggunakan fizikal ...>>

Anjing tulen jatuh sakit tidak lebih kerap daripada anjing tulen 03.05.2024

Menjaga kesihatan haiwan peliharaan kita adalah aspek penting dalam kehidupan setiap pemilik anjing. Walau bagaimanapun, terdapat andaian umum bahawa anjing baka tulen lebih terdedah kepada penyakit berbanding anjing campuran. Penyelidikan baru yang diketuai oleh penyelidik di Texas School of Veterinary Medicine dan Sains Bioperubatan membawa perspektif baru kepada soalan ini. Kajian yang dijalankan oleh Projek Penuaan Anjing (DAP) terhadap lebih daripada 27 anjing pendamping mendapati bahawa anjing baka tulen dan campuran secara amnya berkemungkinan sama untuk mengalami pelbagai penyakit. Walaupun sesetengah baka mungkin lebih terdedah kepada penyakit tertentu, kadar diagnosis keseluruhan adalah hampir sama antara kedua-dua kumpulan. Ketua doktor haiwan Projek Penuaan Anjing, Dr. Keith Creevy, menyatakan bahawa terdapat beberapa penyakit terkenal yang lebih biasa dalam baka anjing tertentu, yang menyokong tanggapan bahawa anjing baka tulen lebih terdedah kepada penyakit. ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Kertas boleh guna semula 10.06.2005

Orang Rom kuno menulis dengan kayu tajam di atas papan yang ditutup dengan lilin, dan kemudian memadamkan tulisan itu dengan memanaskan lilin dan melicinkannya.

Dua firma Jepun telah mengeluarkan bahan "Thermo-Mag", juga berdasarkan lilin, yang membolehkan anda mencetak teks dan lukisan berulang kali, dan kemudian memadamkannya. Ini adalah "sandwic" nipis kepingan polimer telus dengan lapisan lilin di antara mereka. Zarah magnet hitam atau berwarna bertaburan di dalam lilin.

Pencetak khas dengan kepala cetakan terma mencairkan lilin di sepanjang kontur huruf, dan helaian segera disalurkan di bawah magnet yang kuat. Pewarna magnet ditarik dari kawasan lilin cair ke permukaan, dan huruf muncul pada helaian.

Untuk mengalih keluar teks, ia dipanaskan semula dan disalurkan ke atas magnet, dan pigmen ditarik ke dalam. Proses ini boleh diulang beberapa kali. Resolusi bahan cetakan baharu ialah 100 dpi.

Berita menarik lain:

▪ Anjing kelihatan seperti pemiliknya

▪ Tiang badan telus

▪ Ahli geologi anai-anai

▪ Drone angkasa Tentera Udara AS

▪ e-buku Hewlett Packard

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Pengatur kuasa, termometer, termostabilizer. Pemilihan artikel

▪ artikel Jadi lebih kuat, muzik, mainkan kemenangan! Kami telah menang, dan musuh berlari, berlari, berlari! Ungkapan popular

▪ artikel Adakah kulit kita berubah? Jawapan terperinci

▪ artikel Berjalan masuk dan menguji mesin yang dibaiki. Arahan standard mengenai perlindungan buruh