Для круглогодичного выращивания овощей в теплице необходимо поддерживать определенную температуру, причем не только подогревать в холодное время года, но и охлаждать в теплое время, — должен работать не только ТЭН, увеличивающий температуру, но и вентилятор, снижающий температуру.
Здесь описывается терморегулятор на основе температурного датчика LM35 и микроконтроллера ATMEGA32, управляющий двумя устройствами, — нагревателем (ТЭНом) и охладителем (вентилятором).
Устройство состоит из четырехкнопочного узла управления, микроконтроллера, датчика температуры, четырестрочного жидкокристаллического дисплейного модуля, двух индикаторных светодиодов, акустического зуммера для подачи предупредительных сигналов, системы из двух реле и источника питания. Основная часть схемы (кроме реле) питается напряжением 5V от интегрального стабилизатора А1. Реле питаются нестабилизированным напряжением около 12V, получаемым непосредственно от выпрямителя на диодах VD3 и VD4. Выпрямитель построен по даухполупериодной схеме так как используется готовый маломощный силовой трансформатор с двойной вторичной обмоткой (2x9V, или 18V с отводом от середины). Конечно легче приобрести трансформатор с одной вторичной обмоткой. В этом случае выпрямитель нужно сделать по мостовой схеме.
Для управления нагревателем и вентилятором используются электромагнитные реле.
Кнопка S1 «Setup» служит для входа в настройки. S2 и S3 — для изменения параметров вверх и вниз. Кнопка S4 — сохранение установленных параметров.
Светодиоды HL1 и HL2 служат для индикации аварийного состояния системы, когда температура выходит за заданные пределы и нагреватель и вентилятор не могут исправить положение. HL2 индицирует критическое повышение температуры, a HL1 — понижение. Это сопровождается так же звуковым сигналом.
Работает устройство следующим образом. При включении питания происходит сброс-предустановка микроконтроллера (цепью R5-C2). Если предварительных установок не было сделано схема входит в режим установок по умолчанию и начинает измерять температуру. Если были сделаны предварительные установки и выполнено их сохранение, то микроконтроллер устанавливается в эти значения, а затем начинается измерение температуры.
Для того чтобы задать настройки нужно нажать кнопку S1. Появится меню Setup. В меню есть три настройки — верхняя (High Temp) и нижняя (Low Temp) температура, и число проверок, после которых система должна принять решение о критическом состоянии. Кнопками S2 и S3 задаются необходимые параметры, а кнопкой S4 параметры сохраняются.
Детали. Температурный датчик LM35, он должен находиться за пределами корпуса, чтобы на него не оказывал влияние нагрев от работы силового трансформатора и других частей схемы. Но удаление не должно быть и слишком большим, чтобы не было помех по длинном кабелю. Оптимальная длина кабеля 1-1,5 метра.
Электромагнитные реле — типа BS115 с обмотками на 12V. Можно использовать и реле с обмотками на другое напряжение. Если у вас есть реле на 5V будет большой ошибкой подключить их после стабилизатора А1, то есть, к цепи питания микроконтроллера, так как броски тока при включении — выключении реле будут создавать помехи работе микроконтроллера, вызывать сбои и даже могут сделать работу системы невозможной. В таком случае имеет смысл подключать 5-вольтовые реле к тому источнику 12V, но включив последовательно их обмоткам постоянные резисторы, сопротивлением равным около 120% сопротивлений обмоток реле по постоянному току. Аналогичным образом следует поступить и при использовании реле на другие напряжения менее 12V (на 6V, 9V и др.). В этом случае величина добавочного сопротивления подбирается так чтобы на этом сопротивлении падал избыток напряжения.
При использовании реле с обмотками на напряжение более 12V следует заменить трансформатор со вторичными обмотками на большее напряжение.
Впрочем, если ваши реле на напряжение менее 12V то можно использовать трансформатор на напряжение ниже. Например, если обмотка репе на 8V то можно использовать трансформатор с переменным напряжением вторичной обмотки 6V.
Тип транзисторов VТ1 и VT2 (вернее их мощность) зависит от типа используемых реле. Если будут применять автомобильные реле, то транзисторы следует заменить более мощными, например, КТ815, а еще лучше составными по схеме Дарлингтона.
В то же время при использовании таких высокоомных реле, как например, КУЦ-1 от старых цветных телевизоров, то транзисторы могут быть слабее, например, КТ315.
Выпрямительные диоды 1N4004 можно заменить практически любыми другими, допускающими прямой ток не менее 0,ЗА.
Траноформатор готовый от неисправного китайского «радиобудильника» (две вторичные обмотки по 9V и на ток 300 mА). Можно использовать аналогичный по мощности трансформатор с одной обмоткой на 9V, собрав выпрямитель на четырех диодах по мостовой схеме.
Звукоизлучатель BF1 — любой пъезоэлектрический со встроенным генератором, на номинальное напряжение 5V или около того.
ИМС 7805 можно заменить на отечественную КР142ЕН5А или другую на 5V
Устройство собрано на печатной-макетной плате и установлено в пластмассовый корпус размерами 160x100x60 мм.
Прошивка: [hidepost]Скачать[/hidepost]
Автор: Горчук H.B.
