Блок управления вытяжкой в ванной на микроконтроллере v.4

Блок управления вытяжкой в ванной на микроконтроллере (МК) ATmega 8 и цифровом датчике влажности SHT10.

Как и на кухне, вытяжка в ванной штука нужная, и так же как и кухонные вытяжки они как правило с ручным управлением, вот для автоматизации этой процедуры данный блок и предназначен.

Ну а поскольку это уже 4-я версия кратко расскажу о предыдущих версиях и выложу по ним все материалы, что остались.

v.1 была сделана на дисплее Nokia 3310 с емкостным датчиком влажности HCH-1000-002

В прилагаемом архиве все сохранившиеся по этой версии материалы, в том числе и исходник на С в CodeVisionAVR.

v.2 емкостной датчик влажности HCH-1000-002 заменен на цифровой SHT10

Внешний вид остался без изменений.
В прилагаемом архиве все сохранившиеся по этой версии материалы, в том числе и исходник на С в CodeVisionAVR.

v.3 дисплей Nokia 3310 заменен на 1202

По этой версии осталось минимум информации, только плата и схема, но поскольку она все же была, упоминаю о ней.

Версии 1 и 2 изначально были опубликованы мной на портале datagоr.ru, но без исходников и там ограниченный доступ к материалам статей.

Здесь я выкладываю все материалы в том числе и исходники на С в CodeVisionAVR.

v.4 на дисплее Nokia 1202 с цифровым датчиком влажности SHT10 и с новой, полностью автоматической программой.

Схемы

Схема процессора

Схема очень похожа на схему от блока управлением кухонной вытяжки, за исключением датчика и стабилизатора напряжения, он импульсный и выполнен на LM2576, силовая часть так же выполнена на MOC3041 и BT139.

Схема дисплея

Блок индикации стандартный, примененный мною уже в нескольких проектах, на дисплее Nokia 1202.

Платы

Плата процессора

Плата дисплея

Дисплей сначала припаивается со стороны деталей, затем заворачивается и фиксируется на двухсторонний скотч. При необходимости можно еще зацепить за уголок тонкой проволчкой. Чтобы не повредить

шлейф дисплея плату в месте перегиба желательно скруглить, чтобы не было острых углов.

Плата датчика

Поскольку датчик расположен в другой плоскости относительно основной платы,

он вынесен на отдельную плату.

Под кнопки плата не делалась, изначально кнопки вместе с платой взяты от старого монитора.

Но сами кнопки были заменены

Подключение

Сетевое питание и вентилятор подключаются через клемник

Разъем для внутрисхемного программирования и кнопка сброс подключаются через разъем J2

Дисплей и клавиатура подключаются через разъем J1

Датчик подключается к разъему J3

Управление

Для управления предусмотрены 4 кнопки: Menu, Up, Down, Ok

Кнопка сброс и разъем внутрисхемного программирования расположены снизу

Рабочий режим

В рабочем режиме эти кнопки действуют следующим образом:
Menu – переход в режим настроек
Up – Переход в ручной режим с включением вентилятора
Down – Переход в ручной режим с выключением вентилятора
Ok – Переключение Ручной/Автоматический режим

Режим настроек

В режиме настроек кнопки действуют следующим образом:
Menu – Переход в рабочий режим
Up – Увеличение значения выбранного параметра
Down – Уменьшение значения выбранного параметра
Ok – Цикличное перемещение, сверху в низ по пунктам меню

Индикация

1 - Температура
2 - Текущая влажность
3 - Сохраненное значение влажности.
4 - Индикатор цикла измерения влажности (1 цикл 60 секунд, 6 ступеней по 10 секунд)
5 - Индикатор режима Ручной/Автоматический
6 - Время работы вытяжки

Режим подсветки индикатора включается в режиме настроек и когда включен вентилятор.

Прошивка МК

Прошиваем FLASH и EEPROM, файлы прилагаются.

Фьюзы

Выставляем следующим образом

Настройка

Правильно собранное и прошитое устройство начинает работать сразу и в аппаратной настройке не нуждается.

Установки и принцип работы

1 раз в 10 секунд происходит считывание данных с датчика и индикация текущей влажности и температуры.

1 раз в 60 секунд происходит обработка считанных данных и сохранение текущего значения влажности.

В результате в момент окончания каждого цикла имеется 2 значения влажности, текущее (actual) и сохраненное (memory)

Параметр DELTA%Rh это разница значений текущего и сохраненного значения влажности.

Вкл DELTA%Rh - порог включения вентилятора

НеВкл DELTA%Rh - порог не включения вентилятора (ну так я назвал этот параметр) это порог после которого включаются защитные циклы.

Выкл DELTA%Rh - порог выключения вентилятора

Цикл - количество защитных циклов включаемых после достижения порога не включения (3-20)

Таймер - таймер работы вентилятора, в ручном режиме и в автоматическом режиме, когда включен вентилятор, включается таймер. По истечении времени, в минутах, установленного в этом параметре вентилятор выключится, устройство перейдет в автоматический режим и сохраненное значение влажности станет равным текущему, максимальное значение 90 минут. Этот таймер введен для полной автоматизации процесса, чтобы исключить ситуацию, когда вентилятор по каким либо причинам может остаться включенным на длительное время.

Яркость - яркость подсветки дисплея 0-255

Память - это сохраненное значение влажности, при необходимости его можно задать вручную.

Примечание: параметр времени используемый в таймере несколько условный, микроконтроллер синхронизирован от внутреннего генератора, также на таймер влияют прерывания, в итоге время слегка плывет, но в данном случае такой точности более чем достаточно.

Для более наглядной демонстрации принципа работы прилагаю график

На графике изображено изменение DELTA%Rh

Участок графика А, до достижения точки не включения 1, по окончанию каждого цикла сохраненное значение влажности сравнивается с текущим, т.е. DELTA%Rh обнуляется.

После достижения точки 1 включаются защитные циклы, участок В, количество защитных циклов указывается в настройках, т.е. сколько циклов сохраненное значение влажности не будет изменяться, если в течении этого времени DELTA%Rh не достигнет точки 2, точки включения вентилятора, тогда по окончании защитных циклов, в точке 6, DELTA%Rh обнуляется. Если же за время защитных циклов DELTA%Rh достигнет точки 2, точки включения вентилятора, то по завершению текущего цикла, точка 3, включается вентилятор.

При снижении DELTA%Rh ниже точки 4, точки выключения, по достижении конца текущего цикла, точка 5, происходит выключение вентилятора и обнуление DELTA%Rh.

Все это может показаться излишне сложным и запутанным, но данный алгоритм необходим, чтобы отличить плавное, климатическое, изменение влажности от резкого, искуственного. Именно в этом главное отличие этой версии от всех предыдущих. Возможно все это можно реализовать и как то иначе, может быть проще, но у меня получилось именно так и результат меня полностью устраивает.

В архиве вся информация по устройству: схемы, платы в формате DipTrace, монтажные платы в формате jpg, прошивка. Также прилагаю небольшое видео работы устройства.

У меня эта версия устройства работает без проблем уже более года, но тем не менее

Помните это все таки не профессиональное устройство, поэтому стандартно предупреждаю: Если Вы будете собирать это устройство, Вы собираете его на свой страх и риск, автор не несет никакой ответственности за последствия использования этого устройства!

Список радиоэлементов

^{Скачать список элементов (PDF)}

Теги:

• Микроконтроллер
• Умный дом
• Автоматика
• DipTrace
• AVR
• CodeVisionAVR