Универсальный термостат на микроконтроллере PIC16F628

Схема этого универсального термостата возникла из-за неудовлетворительной работы термостата в холодильнике. При использовании встроенного термостата выяснилось, что необходимо достаточно сильно уменьшить температуру летом, чтобы все оставалось холодным, по сравнению с настройкой зимой.

Вероятно, это связано с тем, что датчик температуры установлен слишком близко к охлаждающему элементу, а это означает, что такие процессы, как тепловая потеря и средняя температура в холодильнике, недостаточно учитываются системой управления.

При разработке схемы этого электронного термостата было принято решение увеличить диапазон регулирования, чтобы он также подходил и для других целей. Диапазон регулирования составляет от -25° C до +75° C с шагом 0,25° C.

Гистерезис также регулируется. Гистерезис — это температурная разница, при которой система будет включаться или выключаться. Очень маленький гистерезис приводит к очень стабильной температуре, но имеет один недостаток, при котором система нагрева или охлаждения включается и выключается с высокой частотой, что обычно приводит к дополнительному износу компрессора (охлаждение).

Гистерезис можно регулировать от 0,1° C (очень стабильная температура) до 10° C (практически никакого контроля) с шагом 0,1° C.

Настройки термостата могут быть изменены с помощью 3-х кнопок, а вся информация отображается на ЖК-дисплее размером 2 × 16 символов. Настройки хранятся в EEPROM внутри PIC микроконтроллера. Во время нормальной работы ЖК-дисплей используется для отображения фактической температуры.

Основной компонент в этой схеме — микроконтроллер PIC16F628. В качестве датчика температуры выбран DS1820. Источником тактовых импульсов для микроконтроллера является керамический резонатор на 4 МГц со встроенными конденсаторами.

Управление охлаждением и нагревом осуществляется отдельными выводами микроконтроллера. Очевидно, что при охлаждении система должна включаться, когда температура слишком высока, а при нагреве необходимо принимать соответствующие меры, когда температура может стать слишком низкой.

Перемычка в этой схеме позволяет выбирать между охлаждением и обогревом. Когда выход активен, на дисплее отображается «temperature», а под ней — фактическая температура в градусах Цельсия. Если датчик не подключен, отображается сообщение об ошибке.

Удерживайте кнопку «Mode», пока не появится надпись «set temperature», после этого вы можете пошагово установить желаемую температуру с помощью кнопок + и —.

Повторным нажатием кнопки «Mode» можно установить желаемый гистерезис с помощью кнопок + и —. Гистерезис 1° C означает, что при заданном значении температуры 20° C и при нагреве выход становится активным, когда температура падает ниже 19° C (20 – 1) и отключиться, когда температура достигает 21° C ( 20 + 1).

Управление нагрузкой осуществляется при помощи реле. Транзистор (BC547) легко справляется с токами до 100 мА, а обратный диод (1N4001) подавляет обратную ЭДС от катушки реле.

Скачать прошивку (2,3 KiB, скачано: 686)