Termostat digital dublu + histerezis dublu

Autor: Iulian Magirescu

Contact:  constructiielectronice@gmail.com

Prezentare

Circuitul este un termostat digital care permite masurarea temperaturii in intervalul -55 grade C / +125 grade C, si controlul temperaturii in intervalul +10 grade C / +125 grade C. Rezolutia de afisare este de 1 grad C. Histerezisul este cuprins intre 1 grad C si 10 grade C, si actioneaza la scaderea temperaturii. Afisarea temperaturii se face pe un afisor cu led, de 3 digiti. Senzorul utilizat este DS 18B20, iar conectarea la circuit se face prin trei fire. Lungimea maxima a cablului de legatura dintre senzor si termostat este de 100 m (daca se foloseste cablu UTP CAT5).

Pentru controlul temperaturii (termostat) se pot seta doua valori (termostat dublu). Prima valoarea poate fi setata in intervalul +10 grade C si +125 grade, iar histerezisul intre 1 grad C si 10 grade C. A doua valoare poate fi setata in intervalul +10 grade C si +125 grade, iar histerezisul intre 1 grad C si 10 grade C. Prima valoare actioneaza un releu de 16A (REL1), iar a doua valoare, un releu de 7A (REL2). Valorile setate raman memorate, chiar daca circuitul se scoate de sub tensiune.

Exemplu practic:

a) Vara, intr-o incapere, dorim sa mentinem temperatura intre 20 si 25 grade C, iar daca temperatura depaseste 30 grade C, sa se declanseaze o alarma. In acest caz, folosim contactul NO al lui REL1 pentru comanda ventilatorului, iar pentru pornirea alarmei, contactul NO al lui REL2, apoi setam prima valoare la 25 grade C, iar histerezisul la 5 grade. Deci, de la 25 grade C in sus, releul de 16A, REL1, va fi ON, si va porni un ventilator pentru racire, iar de la 20 grade C in jos (25 - 5), REL1 va fi OFF, deconectand ventilatorul. A doua valoare va fi setata la 30 grade C, asta insemnand ca de la 30 grade C in sus, releu de 7A, REL2, va fi ON, acesta pornind un dispozitiv de alarma.

b) Iarna, intr-o incapere, dorim sa mentinem temperatura intre 20 si 25 grade C, iar daca temperatura depaseste 30 grade C, sa se declanseaze o alarma. In acest caz, folosim contactul NC al lui REL1 pentru comanda unui radiator, iar pentru pornirea alarmei, contactul NO al lui REL2, apoi setam prima valoare la 25 grade C, iar histerezisul la 5 grade. Deci, de la 25 grade C, in sus, releul de 16A, REL1, va fi ON, si, prin deschiderea contactului NO, va opri radiatorul pentru incalzire, iar de la 20 grade C (25 - 5), in jos, REL1 va fi OFF, pornind radiatorul. A doua valoare va fi setata la 30 grade C, asta insemnand ca de la 30 grade C, in sus, releu de 7A, REL2, va fi ON, pornind astfel un dispozitiv de alarma.

C) Termostatul isi gaseste utilitatea si la cazane de incalzire centrala ce functioneaza cu combustibil solid, pentru comanda pompei de recirculare a agentului termic.

Date tehnice
     Tensiunea de alimentare: 12 V DC
     Senzor digital: DS 18B20
     Domeniu de masura: -55 grade C / +125 grade C
     Domeniu de termostatare: +10 grade C / +125 grade C
     Histerezis setabil digital: 1 - 10 grade C
     Rezolutie setare histerezis: 1 grad C
     Precizie masurare temperatura: +/-0.5 grade C
     Rezolutie afisare temperatura: 1 grad C
     Afisare display led: 3 digiti
     Lungime maxima conectare senzor: 100 m (cablu UTP CAT5)
     Semnalizare senzor lipsa / defect: se afiseaza "---"
     Iesire de releu (contacte NO / NC): 16A / 250V
     Iesire de releu (contacte NO / NC): 7A / 250V
     Dimensiune PCB: 8 x 10 cm




          

Constructie

Lipirea componentelor pe cablajul imprimant se va face tinand cont de schema electrica, dispunerea componentelor si instructiunile de asamblare si lipire. Dupa operatia de lipire se introduce microcontrolerul IC1 in soclu, apoi se instaleaza circuitul in autoturism.

Atentie! Introducerea gresita in soclu al lui IC2 duce la distrugerea ireversibila a acestuia.

Schema electrica










Cablajul imprimant si dispunerea componentelor (traseele sunt vazute prin transparenta)


Componente
     R1, R2, R3, R4, R5, R6, R9, R12, R17, R20, R21 = rezistor 10 K
     R7, R8, R10, R13, R14, R15, R18, = rezistor 220 ohmi
     R19 = rezistor 1,5 K
     RS1, RS2, RS3, RS4, RS5, RS6, RS7, RS8 = 0 ohmi
     C1 = condensator 100 nF
     C2 = condensator 100 uF
     C4, C5 = condensator 33 pF
     D1 = dioda 1N4007
     D3, D2 = dioda 1N4148
     Q7, Q8 = tranzistor NPN 2N3904
     Q1, Q2, Q3 = tranzistor PNP 2N3906
     Q6 = quart 4 Mhz
     IC2 = PIC 16F84A
     IC1 = 7805
     REL1 = releu 12V/16A
     REL2 = releu 12V/7A
     AFISOR LED = afisor led 3 digiti - anod comun
     S1, S2, S3 = tactile switch
     CON1, CON3, CON4 = terminal bloc 3 cai
     CON2 = terminal bloc 2 cai
     SL1 = conector mama 10 pini
     SL2 = conector mama 4 pini
     PCB: 8 x 10 cm

Corespondenta pinilor pentru afisaj si conectori

Afisorul este cu anod comun. Numerotarea digitiilor este de la stanga la dreapta: digit1, digit2, digit3.

TP1->SL1 (pin 10) anod digit 1
TP2->SL1(pin 9) anod digit 2
TP3->SL1(pin 8) anod digit 3

TP4>SL1 (pin 6)
TP5->SL1 (pin 5)
TP6->SL1 (pin 3)
TP7->SL1 (pin 1)
TP8>SL1 (pin 7)
TP9->SL1 (pin 2)
TP10->SL1 (pin 4)

TP1->SL2 (pin 1)
TP2->SL2 (pin 2)
TP3->SL2 (pin 3)
TP4->SL2 (pin 4)

S1-> buton "MENIU"
S2-> buton "+"
S3-> buton"-"

Circuit suplimentar pentru Brown-Out





Modul de conectare

Conectare alimentare



Conectare DS 18B20



Push-butoane





Setari

In stare normala, termostatul afiseaza temperatura (o cifra, urmata de semnul grad, cand valoarea este pozitiva, si semnul minus, o cifra, cand valoarea este negativa). Daca se apasa scurt push-butonul SET, termostatul va afisa prima valoare de termostat (aceasta valoare actioneaza releul REL1). Pentru a modifica aceasta valoare se vor folosi push-butoanele + si -. Acestea trebuie actionate scurt, pentru a modifica valoarea lent, iar pentru a modifica valoarea repede, acestea trebuiesc tinute apasat pana valoarea ajunge la valoare dorita. La o noua apasare a lui SET, valoarea setata anterior este memorata, iar termostatul afiseaza histerezisul. Aceasta valoare este afisata avand litera H langa cifra. Pentru modificarea valorii se folosesc push-butoanele + si -. La apasarea lui SET, se memoreaza valoarea histerezisului si se afiseaza a doua valoare de termostat (aceasta valoare actioneaza releul REL2). Pentru modificarea valorii se folosesc push-butoanele + si -. La o noua apasare a lui SET, valoarea setata anterior este memorata, iar termostatul afiseaza histerezisul pentru a doua valoare de termostat. Aceasta valoare este afisata avand litera H langa cifra. Pentru modificarea valorii se folosesc push-butoanele + si -.Apasarea lui SET va salva aceasta valoare, apoi afisorul se va stinge, semnalizand ca s-a iesit din setari, apoi se va afisa temperatura. Atunci cand REL1 sau REL2 sunt ON, termostatul semnalizeaza aceasta stare prin afisarea intermitenta a temperaturii.



Kit electronic - Termostat digital dublu + histerezis dublu

Date tehnice
     Tensiunea de alimentare: 12 V DC
     Senzor digital: DS 18B20
     Domeniu de masura: -55 grade C / +125 grade C
     Domeniu de termostatare: +10 grade C / +125 grade C
     Histerezis setabil digital: 1 - 10 grade C
     Rezolutie setare histerezis: 1 grad C
     Precizie masurare temperatura: +/-0.5 grade C
     Rezolutie afisare temperatura: 1 grad C
     Afisare display led: 3 digiti
     Lungime maxima conectare senzor: 100 m (cablu UTP CAT5)
     Semnalizare senzor lipsa / defect: se afiseaza "---"
     Iesire de releu (contacte NO / NC): 16A / 250V
     Iesire de releu (contacte NO / NC): 7A / 250V
     Dimensiune PCB: 8 x 10 cm


Componente kit
     Exact ce se vede in fotografia de mai sus

Kit-ul Termostat digital dublu poate fi obtinut de la autor, scriind la adresa constructiielectronice@gmail.com



Download