Промышленностью выпускаются программируемые термодатчики, один из которых DS1821 интересен тем, что позволяет не только передавать данные о температуре на персональный компьютер или микроконтроллер, но и работать самостоятельно как термостат, управляя нагрузкой в зависимости от данных пороговых значений температуры, занесенных в его память при помощи компьютера.
Принципиальная схема термостата показана на рисунке 1. На выходе датчика DS1821 включен простой транзисторный ключ, который управляет током через светодиод оптопары U1, а та управляет симистором, управляющим питанием нагревателя.
Рис. 1
Теперь немного слов о самой микросхеме DS1821. Выпускается фирмой «MAXIM» и может работать как термостат (с двумя порогами температуры, — на включение и на выключение) или как цифровой термодатчик, передающий данные на микроконтроллер или копью- тер. Диапазон рабочих температур от -55 до +125°С.
Промышленно микросхема выпускается настроенная как термодатчик. Для перевода её в режим термостата и задания температурнных порогов (нижнего — TL и верхнего TH) необходим персональный компьютер с портом СОМ, в который микросхема подключается при помощи переходника, схема которого показана на рисунке 2.
Требуется программа ds1821.exe (можно найти в интернете или скачать по ссылке с сайта журнала «Радиоконструктор», на странице «НЕХ-файлы»), а схема переходника-программатора приводится в закладке «Adapter Curcut» этой программы. Однако, в схеме приводимой в программе (рис.3.) используются полевые транзисторы, которых у меня не оказалось, и схему программатора собрал из того что было (рис.2). Такая тоже работает, проверено!
Рис. 2
Программатор на рисунке 2 и тот, что по схеме, предложенной в программе, рассчитан на работу с 9-выводным COM-портом персонального компьютера. Но, сейчас данный порт уже редко используется, и в новых компьютерах его может и не быть, так как все уже давно перешло на USB. В этом случае нужно влюбом магазине компьютерных принадлежностей приобрести адаптер-переходник COM-USB, и подключать программатор через него.
После того как программа установлена и переходник сделан нужно чтобы микросхема находилась в режиме термодатчика. Если она новая она в таком режиме и будет. Если нет, — нужно в главном окошке программы (рис. 4) установить режим термодатчика (1-Wire). Затем, в строке ТН набрать верхнюю температуру, а в строке TL — нижнюю (значения в градусах по Цельсию). Затем «Termostat» и «Exit». Теперь микросхема все «запомнила» и будет управлять нагрузкой согласно этим установкам.
Рис. 3
Если нужно измерять температуру и видеть показания на экране монитора, — снова подключаем микросхему к СОМ через переходник и переводим её в режим датчика «1-Wire», затем нажимаем «Start» и видим значение температуры в строке снизу.
Использовать более доступную микросхему DS18S20, как это ошибочно утверждается в некоторых источниках, невозможно, так как DS18S20 не имеет функции работы в качестве термостата. Поэтому подходит только DS1821. Микросхема DS18S20 работает только в качестве датчика, — для передачи данных о температуре на микроконтроллер или персональный компьютер.
Рис. 4
Принимая во внимание тот факт, что компьютер и термостат могут быть расположены (установлены) достаточно далеко друг от друга, в конструкции термостата предусмотрена возможность легкого снятия микросхемы (датчика), подключаемой через разъем Х1 (рис.1) чтобы её можно было отнести к компьютеру, подключить через переходник- программатор в СОМ и изменить пороги переключения, когда это потребуется.
Схема термостата (рис.1) питается от покупного трансформаторного источника питания напряжением 5V. Это хорошо в том смысле, что обеспечивается полная гальваническая развязка от электросети. Источник питания должен быть стабилизированным. Либо можно взять нестабилизированный источник напряжения больше, например, 9V или 12V, и с него подать напряжение на схему рис.1 через стабилизатор, например, 78L05.
Автор: Ладнов М. М.
Источник: Радиоконструктор №9/2016
