Главная Статьи Радио Авто Ссылки Контакты

Терморегулятор для инкубатора

В статье рассказывается об изготовлении терморегулятора на широко распространенном МК фирмы Atmel ATTiny 2313 и цифровом датчике температуры фирмы Dallas Semiconductor DS18B20

После изготовления инкубатора возник вопрос о выборе терморегулятора. Долгая практика применения аналоговых терморегуляторов выявила ряд их недостатков, таких как долгая настройка необходимой температуры, маленькая надежность и отсутствие информативности. Этих недостатков лишены цифровые терморегуляторы в основе которых лежит микроконтроллер, но покупать такой девайс не очень выгодно по причине их дороговизны. Поэтому было решено изготовить терморегулятор своими руками. После продолжительных поисков в интернете, я наткнулся на вот этот ресурс, на котором обсуждалась конструкция очень близкая по своим параметрам к той, которую я задумал. Немного доработав схему и используя уже готовую программу ( спасибо участнику форума grey4ip ) для МК я получил то, что хотел.

Схема терморегулятора простая и надежная, что проверенно практикой и имеет следующий функционал:

Измерение температуры и её поддержание в заданных пределах с выводом информации на светодиодный индикатор.
В аварийном режиме отключение нагревателя при выходе температуры за устанавливаемые пределы.
Линейная коррекция характеристики датчика (сдвиг на ±0,1-1°С) (сохраняется в EEPROM)
Запись в EEPROM значений по умолчанию если EEPROM не запрограммирован или данные повреждены.
Изменение гистерезиса с шагом 0,1°С
Индикакция при обрыве связи с датчиком

Управление девайсом очень простое:

Кнопками "+" и "-" устанавливают температуру включения нагрузки (на экране в первом сегменте отобразится символ подчёркивания "_"). При удержании кнопки включается режим быстрого перебора.
При одновременном нажатии обеих кнопок устройство переходит в режим изменения гистерезиса (на экране в первом сегменте отобразится символ "d").
Ещё раз нажимаем обе кнопки - переход в режим коррекции датчика(в первом сегменте "d" меняется на "C", если смещение положительное и "E", если смещение отрицательное).
При отсутствии нажатий на кнопки в течении 5 секунд прибор переходит в режим отображения измеренной температуры, при этом происходит запоминание изменённых параметров в энергонезависимую память.

Теперь немного о самой конструкции.

В качестве управляющего элемента работает недорогой контроллер ATtiny 2313 фирмы Atmel. Цифровой датчик температуры DS18B20 выбран по соотношению цена-качество. Можно было использовать ещё один датчик, в качестве «влажного», и измерять влажность, но наличие дешевого измерителя влажности сняло этот вопрос. В узле управления нагрузкой установлена тиристорная оптопара MOC3062 для развязки силовой части со схемой управления. Эта оптопара управляет работой семистора BT138-600. Его хватает, с огромным запасом, для управления четырмя 40Вт лампочками. Для отключения нагрузки в аварийном режиме использовано дешевое реле HJR-3FF фирмы Tianbo. Информация о текущей температуре выводится на четырех разрядный светодиодный индикатор FYQ-4042AD-11. Питание всей схемы осуществляется через трансформатор от китайского блока питания на 500mA. Использование трансформатора повышает надежность схемы при перепадах напряжения в сети и кратком моргании сети. При попытке использования бестрансформаторной схемы питания многие сталкивались с наводками на датчик, сбросом eeprom, нестабильной работой всей схемы. Поэтому лучше использовать трансформатор. Монтаж производился на самодельных печатных платах. Платы было решено не размещать в отдельный корпус, а разместить непосредственно в корпусе инкубатора. Поэтому все было закреплено на лицевой панели, выполненной из пластика для рекламных щитов, с помощью клея для твердых пластиков. В корпусе инкубатора вырезается ниша и панель крепится саморезами.

Все детали, включая вентилятор от системника и текстолит, при заказе через интернет магазин потянули на сумму около 500р. Схему в формате .spl7 можно скачать здесь. Печатку в формате .lay можно скачать здесь. Прошивку под мою схему можно скачать здесь.