Наша сеть партнеров Banwar
У повсякденному житті терморегулятори зустрічаються майже у всіх пристроях, за допомогою яких так чи інакше необхідно регулювати або підтримувати температуру в заданих межах. У побуті такі регулятори температури застосовують для управління температурою опалювальних систем теплих підлог, для управління загальною системою опалення та кондиціювання дому та ін.
Найбільш поширені три типи терморегуляторів:
1) електронні; 2) електромеханічні; 3) механічні.
Розглянемо один з найбільш поширених типів терморегуляторів.
Конструктивно електронні регулятори температури складаються з декількох основних частин: датчика температури, пристрої обробки сигналу (процесора) і керуючої, коммутирующей частини (реле або електронних ключів).
Основна перевага електронного датчика терморегулятора - точність регулювання заданої температури, простота монтажу і управління, надійність, мобільність. Датчики терморегуляторів дозволяють програмувати не тільки температуру, але і час включення - відключення навантаження, що дозволяє значно економити кошти, а також підтримувати температуру в досить точному діапазоні.
Мал. 1. Зовнішній вигляд датчика температури
Основною функцією датчика є своєчасне виявлення відхилень від температурного режиму. При настанні критичного відхилення температури використовуваного опалювального приладу від заданої (охолодження чи перегрівання), термодатчик (3) видає вихідний сигнал на мікроконтролер (1). Дія приладу заснована на зіставленні значення аналогового сигналу термодатчика з встановленим значенням в мікроконтролері.
Пропонується електронний датчик температури, основними елементами якого є:
- Мікроконтролер.
- Інфрачервоний приймач.
- Датчик температури.
- Потенціометр.
- Пьезодінамік.
- Світлодіод синій.
- Світлодіоди червоні.
- Світлодіод жовтий.
Мал. 2. Електрична схема
Характеристики використовуваних елементів:
- в якості мікроконтролера використовується процесор ATmega328p на базі Arduino Rev3: тактова частота якого 16 МГц, має пам'ять 32 кБ;
- інфрачервоний приймач VS1838B: має частоту 38 кГц, дистанція прийому від звичайного пульта 18-20 м, кут прийому 90 градусів;
- температурний датчик LM35: має заводське калібрування в градусах Цельсія з похибкою 1%; лінійна шкала залежності С˚ / В; вихідна напруга змінюється з температурою від 0мВ (0 С˚) до 1500мВ (+150 С˚);
- потенціометр поворотом движка змінює опір від нуля до 10 кОм;
- пьезодінамік: номінальна частота 4 кГц;
- світлодіоди: напруга 3,3 В;
Величини напруги, відповідні певним діапазонами температур встановлюються за допомогою програми.
Програма написана на базі мовою пристроїв Arduino, заснованого на C / C ++ і скомпонованого з бібліотекою AVR Libc . У програмі описується оцифрований сигнал для кожної кнопки пульта дистанційного керування. Алгоритм дії програми наступний:
1) При вимірюванні температури приміщення, в якому знаходиться датчик, мікроконтролер виконує програму під обраним номером. Робоча програма встановлюються з пульта дистанційного керування (кнопками від 1 до 9).
2) Натискання на кнопку ON / OFF виробляє виключення опалювального приладу разом з датчиком.
3) Червоні світлодіоди (7) використовуються для індикації програми, задіяної в поточний момент часу. Наприклад, перший за рахунком червоний світлодіод, наступний за синім світлодіодом (6), це перший діапазон температур, відповідний 18C˚ і так далі. При цьому червоних світлодіодів може бути і менше 9 (як показано на малюнку). В цьому випадку в нашому розпорядженні буде 5 температурних режимів. Жовтий світлодіод (8) горить за умови, коли температура в приміщенні нижче запрограмованої (відповідає обраному діапазону) і дає імпульс для включення опалювальної системи.
В результаті, в нашому розпорядженні виявляється до 9 режимів роботи датчика. За допомогою потенціометра ми можемо задавати значення температури для першої команди, інші програми будуть збільшувати температуру з кроком в 2 градуси. Отже, якщо для 1 програми, за допомогою потенціометра, задана температура 20C˚ то 2 програмою буде відповідати температура 22 С˚ і так далі.
4) У разі якщо температура в приміщенні досягне значення більш 60 С˚, пьезодінамік почне видавати звуковий сигнал заданий програмою час. При цьому опалювальний пристрій, підключений до датчика, відключиться повністю. Включення опалювального приладу передбачено тільки після перезавантаження системи.
Мал. 3. Друкована плата
На відміну від застосовуваних датчиків температури даний пристрій має наступні переваги:
1) Застосування використовуваних компонентів дозволяє знизити вплив перешкод від змінних електромагнітних полів.
2) Використання процесор ATmega328p дозволяє здійснювати програмне керування перемиканням порога спрацьовування датчика.
3) Пульт дистанційного керування дозволяє здійснювати перемикання температурних діапазонів датчика на відстані.
4) Є можливість плавного регулювання точки спрацьовування датчика всередині вибраного діапазону.
5) Ціна приладу нижче в 2-3 рази аналогічних моделей.
6) Універсальний і простий в управлінні.