Цифровой термостат на 7 кВт

Цифровой термостат - это устройство, которое коммутирует подключённую к нему нагрузку, например электрический обогреватель или холодильное оборудование для того, что бы удерживать температуру в заданных пользователем пределах.

Верхний и нижний пределы температуры задаются 3-мя кнопками на лицевой панели, текущая температура, измеряемая датчиком, выводится на 4-х разрядный 7-ми сегментный LED индикатор.

К устройству прилагается подробная инструкция (в архиве к статье), в ней перечислены все характеристики устройства, а так же описание работы с рисунками и графиками, способ подключения нагрузки, рекомендации по размещению датчика и т.д. 

Схема устройства. Здесь, на рисунке, схема приведена для общего ознакомления и описания работы устройства. Я прикладываю исходник в формате SPlan 7.0, включающий в себя схему, а так же полный перечень всех использованных элементов на 2-х листах (от резисторов до самого корпуса устройства) с возможными вариантами замены. 

Термостат собран на распространённом микроконтроллере PIC16F873, который тактируется кварцевым резонатором на 4 MHz. Датчик температуры - цифровой DS18B20. Вся информация о состоянии устройства выводится на 4-х разрядный 7-ми сегментный LED индикатор.

Кнопками задаются верхняя и нижняя граница температуры, которую должен поддерживать термостат. Минимальная разница между пределами температуры: 1 градус. Регулировка в пределах от - 50 до + 120 С⁰. Если верхний предел выше нижнего, то термостат работает на повышение температуры (управляет грелкой), если наоборот - на понижение (управляет холодильником). Термостат сохраняет введённые границы температуры в энергонезависимой памяти. Особенностью схемы является использование выпрямительного моста UZ1 после разъёма питания. На разъём подаётся постоянный ток от блока питания, но благодаря выпрямительному мосту, можно не заботится о полярности напряжения. Так же здесь используется 2 разъёма под питание, которые дублируют друг-друга: клеммный и стандартный самый распространённый гнездовой со штырьком (2,1 Х 5.5 мм). 

Программа к микроконтроллеру написана в MicroC 6.2.1.0. Прилагаются все файлы проекта, а так же скомпилированный HEX для заливки в контроллер. Фьюзы - на поле чертежа. 

Печатная плата. В устройстве 2 печатных платы, обе - односторонние: плата термостата и плата индикатора. Для экономии места применялись элементы в SMD корпусах, типоразмеры приведены в перечне элементов. Платы в формате SprintLayout 4 прилагаются. Важное замечание - при монтаже силовые контакты реле соединяются с силовым разъёмом X3 для подключения нагрузки при помощи проводников сечением не менее 4 мм² на ток до 30А. Об этом есть сноска на поле чертежа схемы, а на рисунке самой платы термостата (в формате SprintLayout 4) эти проводники изображены синим. Так же они приведены на фотографии платы. 

Список радиоэлементов

^{Скачать список элементов (PDF)}

Теги:

• mikroC
• Sprint-Layout
• PIC