Таймер для холодильника на PIC-контроллере

Неисправность холодильника для многих домохозяек настоящее бедствие. Всего несколько часов простоя и большинство его содержимого можно выкидывать на помойку. А стоимость нового «хранителя» продуктов не всем по карману. В моей практике я часто встречался со случаями неисправности холодильников, когда агрегат остается в исправном состоянии, а термостат (устройство автоматически запускающее компрессор при недостаточной температуре в камере) выходит из строя. Это касается, в основном, старых советских холодильников, где установлены фреоновые термостаты. Поиск таких термостатов в настоящее время затруднителен, так как они уже не выпускаются. Таким образом получается, что из-за такой незначительной неисправности весь холодильник непригоден к эксплуатации. Ведь если закоротить контакты неисправного термостата, то агрегат будет работать без перерыва, что в итоге приведет к его перегреву и выходу из строя.

Поскольку я сам являюсь обладателем такого «советского» холодильника, неизбежно начал подумывать о возможности его эксплуатации без термостата. Собирать устройство, способное контролировать температуру внутри камеры мне не представлялось возможным, поскольку измерение температуры при помощи электронных датчиков и дальнейшая обработка полученных результатов с помощью микроконтроллера задача довольно сложная. А вот собрать устройство-таймер, которое будет включать и выключать компрессор холодильника по заранее установленной программе (которая может меняться в зависимости от желания владельца) дело не такое уж сложное.

Итак, взяв за основу полный цикл работы холодильного агрегата 1 час, я прикинул сколько времени он должен работать, а сколько отдыхать. Трех режимов работы будет вполне достаточно:

Кроме того, устройство должно обладать кнопкой для выбора режимов работы, и индикаторами, отображающими выбранный режим и состояние устройства на данный момент времени.

Как видно из схемы- основу ее составляет пик контроллер младшего семейства «Microchip». Устройство питается от параметрического стабилизатора с напряжением стабилизации 5-6 В. Пульсации и помехи по питанию гасятся емкостями, включенными параллельно стабилитрону. Светодиоды индицируют режим работы устройства: во время работы компрессора холодильника один из светодиодов мигает с частотой 1 Гц, в режиме простоя этот же светодиод горит непрерывно. Кнопка «режим» служит для выбора режима работы устройства. Первоначально устройство запрограммированно на режим «норма», соответственно его работу сопровождает светодиод «норма». При кратковременном нажатии на кнопку происходит циклическое переключение на следующие режимы работы – «сильно», «очень сильно», при этом происходит переключение индикации на светодиоды «сильно» и далее «очень сильно». При переключении режима «очень сильно» на следующий происходит возврат к режиму «норма». Особенность программы еще состоит и в том, что после выбора нового режима работы, устройство входит в него только после завершения текущего режима, т.е. с завершением полного цикла работы. Это сделано для того что бы лишний раз не перегружать компрессор при выборе нового режима работы.

Исполнительным устройством в данной схеме является реле на рабочее напряжение 110 – 220 В, если напряжение реле менее 220 В, его необходимо включить последовательно с токоограничивающим резистором R*. В моем случае установлено реле на 110 В и резистор на 16 кОм (2 Вт).

Конструктивно устройство может быть выполнено в виде коробочки плоской формы, на передней панели которой находится кнопка выбора режима работы и три светодиодных индикатора.

Устройство подключается к агрегату холодильника минуя термостат, т.е. контакты термостата закорачиваются, а в разрыв цепи питания компрессора включаются контакты реле.

Устройство может располагаться как внутри холодильника (в моторном отсеке) – в этом случае переключение режимов работы будет невозможно, и как отдельная приставка, например на холодильнике.

Теперь кратко о программе:

• PIC работает от внутреннего тактового генератора на 4 МГц
• к порту кнопки подключен внутренний подтягивающий резистор, поэтому в разомкнутом состоянии на порту присутствует высокая логика
• временные задержки построены с помощью таймера, который работает на прерывание по переполнению, и циклических счетчиков, которые осуществляют подсчет секунд, минут и часов.
• модификация режимов работы происходит в самой программе (без использования отдельных подпрограмм), это было сделано для того, что бы не нарушать контекстность выполнения программы при выходе из прерывания. Поэтому и получилось немного "замудрено")

Текст программы в MPLAB и шестнадцатеричный файл для прошивки контроллера привожу ниже

Список радиоэлементов

^{Скачать список элементов (PDF)}

Теги:

• Микроконтроллер
• PIC