Termostat de camera

 

Acest termostat are urmatoarele caracteristici:

-          Temperatura afisata in domeniul -50 125C, cu rezolutie de 0,0625C;

-          Termostat in domeniul 1 35C, cu rezolutie de 0,1C (sau 1C 120C cu firmware-ul numarul 2);

-          Histerezis de 0,3C

-          Display iluminat.

 

Termostatul prezinta o precizie mare a masurarii temperaturii, corespunzatoare senzorului folosit, DS18B20, si anume de 0.5C. De asemenea el poate termostata intr-ul interval de temperatura mai mare decat un termostat obisnuit de apartament. Pe primul rand al displayului este afisata temperatura masurata iar pe randul al doilea, intre paranteze patrate, temperatura setata; in dreapta acesteia , pe acelasi rand, este data starea releului de comanda:

-          OFF, releul nu este tras (ne-actionat);

-          ON, releul este tras.

Senzorul este pus in exteriorul cutiei avand in jur un mic radiator stegulet din aluminiu, montat cu pasta termoconductoare. In partea dreapta se afla conectorul pentru actionarea consumatorului extern, fiind cuplat intern pe contactele normal deschise ale releului (deci daca montajul nu este alimentat, releul nu este tras si consumatorul extern este dezactivat/decuplat!

Schema electrica este facuta in jurul unui microcontroler Microchip PIC16F684, de dimensiuni reduse.

 

Schema electrica in Proteus (dati dublu-click pentru a mari)

 

Montajul se alimenteaza la 12V DC dintro sursa stabilizata. Intern, montajul foloseste un stabilizator de mica putere 78L05 de 5V/100mA pentru microcontroler, DS18B20 si display; curentul consumat de display trebuie sa nu fie prea mare, pentru a nu depasi capacitatea stabilizatorului.

In schema mai apar 2 butoane pentru reglarea temperaturii termostatului precum si doua LED-uri de mica putere de culoare rosie si repectiv verde sau albastra, pentru semnalizarea luminoasa a starii termostatului.

Microntrolerul comanda printrun optocuplor de tip 4N35 un mic MOSFET canal N, ce poate fi ales dupa dorinta.

3dview.jpg

Vedere 3D a montajului

Cabajul: acesta are montat toate componentele, cu exceptia releului si a senzorului de temperatura ce va fi montat in exteriorul cutiei. Releul de 12V trebuie sa aiba un curent de anclansare <100mA trebuie;de asemenea trebuie sa fie de mici dimensiuni si va fi lipit cu cicanul de lipit cu plastic in interiorul cutiei.

pcb_bottom_600dpi.png

Cablaj, 600dpi, vedere in oglinda (bottom side). Dati dublu-click pentru a mari.

 

pcb_top_600dpi.png

Cablaj, 600dpi, vedere in oglina (top side). Dati dublu-click pentru a mari.

 

Cele 4 trasee de pe partea cu piese a cablajului pot fi facute cu ajutorul unor conductori izolati (strapuri) fara a mai fi nevoie de cablaj dublu-placat.

silk600dpi.png

Silk, 600dpi, pentru inscriptionarea partii superioare a cablajului. Dati dublu-click pentru a mari.

 

Pentru a face cablajul sunt necesare doar aceste 3 imagini de mai sus, ce au rezolutia corecta de 600dpi. Urmatoarele imagini ale cablajului sunt doar pentru o orientare mai buna asupra lucrarii:

 

overview.png

Cablaj.Overview. Bottom side, top side si silk suprapuse.

 

3dview_back.jpg

Imagine a cablajului (bottom side)

 

3dview_front.jpg

Imagine a cablajului (bottom side si silk)

 

1.       Firmware pentru domeniul de temperatura 1C 35C este aici.

2.       Firmware pentru domeniul de temperatura 1C 120C este aici.

 

 

Functionarea termostatului:

-          Sa presupunem ca ati setat o temperatura din butoare de [20.0C) iar temperatura ambianta este de 18,0C; in acest moment termostatul este anclansat, releul fiind inchis (ledul verde aprins). Cand temperatura ambianta creste la 20C + 0,3C =20,3C, termostatul va opri releul (ledul rosu aprins), decupland elementul incazitor (centrala termica, etc).

-          Cand temperatura ambianta scade sub 20,0C-0,3C=19,7C, releul se va inchide din nou, ciclul de incalzire reluandu-se.

Constructia:

-          Cutia folosita este de tip ABS-33A, ce prezinta si un locas pentru o baterie de 9V (de fapt, montajul prezentat aici l-am folosit cu mici modificari intrun alt proiect in care era necesara alimentarea din baterie). Cutia are dimensiunile de X:118mm; Y:74mm; Z:29mm.

-          Afisajul LCD trebuie sa fie de tip RAYSTAR RC1602B-BIW-ESX sau echivalent ca forma si dimensiuni; daca nu se doreste iluminarea afisajului, rezistorul R18, de 180ohmi, poate lipsi.

-          Cei trei conectori cu cate 2 pini de pe placa sunt de tip DG301-5.0-2P12. Pentru prelungirea senzorului de temperatura nu s-a folosit conector ci fire lipite direct pe cablaj.

-          Atentie! Dupa ce ati modificat temperatura de termostatare, dureaza cateva minute pana cand valoarea acesteia va fi memorata. Firmware-ul (adica codul hexa) numarul 1 este mai potrivit pentru folosirea termostatului ca termostat de ambient pentru actionarea unei centrale termice.

-          Asa cum s-a aratat la inceput, senzorul DS18B20 trebuie sa aiba montat un mic radiator pentru ca senzorii in carcasa de plastic nu sunt potriviti pentru masurarea temperaturii aerului. Faptul ca inertia senzorului va fi ceva mai mare nu este un impediment important pentru montajul de fata.

 

Termostatul intro alta varianta constructiva:

 

 

S-a ales o cutie mai mare pentru a se putea monta un releu de forta precum si o priza de 220V pentru alimentarea unui consumator electric (spre exemplu o clocitoare). Conectorul pentru senzorul de temperatura se afla pe spatele cutiei.

 

 

Links:

         vandi.ro

         vandi.ro/electronics

         Contact: my_mail.jpg