Автоматичний цифровий пристрій, термостат-таймер ТТ_v1.0.
Такий пристрій на сьогоднішній день буде дуже актуальним для підтримки режиму мікроклімату, економії електроенергії, оптимізації роботи зовнішнього освітлення, для різних пристроїв і приладів, які потрібно вмикати і вимикати в один і той же час, кожної доби, протягом багатьох тижнів, місяців. Таким чином можна досягти економії електроенергії.
Реалізована можливість підтримки температурного режиму за допомогою вбудованого термостата (режим нагрівання/охолодження), що дозволяє автоматично керувати освітленням та іншими пристроями з урахуванням добового реального часу за таймером.
Цифровий пристрій управління, є мікропроцесорний програмований пристрій, що має наступні особливості:
• Поширений мікроконтролер ATmega8.
• Повне управління таймером за допомогою 4-х кнопок.
• Включення підсвічування РК екрану при натисканні будь-якої кнопки.
• РК графічний дисплей (у даній реалізації програми, тільки підтримуючий кирилицю).
• Довідка - українською мовою.
• Відображення часу на РК екрані у форматі гг/хх/сс, дата дд/мм/рр.
• Функція загального скидання налаштувань за замовчуванням, з меню користувача.
Добовий таймер.
• Три незалежних виконавчих каналів з таймерами (всього дев'ять таймерів).
• Налаштування незалежних часових інтервалів таймерів для кожного каналу (по три інтервали на кожен виконавчий канал).
• Канали таймера, мають до трьох налаштованих періодів включення - виключення, для виконавчих пристроїв.
• Режим роботи таймера, добовий з 00:00. до 23:59.
• Діапазон програмованих періодів від 1 до 24 годин.
• Індикація стану каналів таймера на дисплей.
Фотодатчик (Виносний фотодіод/фоторезистор (тип не має значення).)
• Можлива прив'язка виконавчих каналів таймера до датчика освітлення
• Спільну або незалежну дію каналів таймера і фотодатчика.
• Цифрове налаштування рівня порогу перемикання стану день/ніч.
Термостат (DS18b20):
• Діапазон вимірюваної температури -55°C + 125°C
• Крок вимірювання 0.1 ° C
• Коректна робота термостата, при переході температури через 0°С
• Діапазон налаштувань термостата для контролю температури -35°C + 110°C, дельта від 0.1°C до 9.9°C.
• Роздільна дія виконавчих каналів; нагрівання/охолодження.
• Діапазон підтримки температурних меж мікроклімату від 0.1°C до 9.9°C.
Годинник реального часу (DS1307):
• Містить в собі годинник, та календар.
• Точність установки ходу годинника, 1 сек.
• Резерв ходу годинника до 10 років, за відсутності зовнішнього живлення.
Принципова схема цифрового таймеру:
Таймер не боїться перебоїв в електроживленні і може керувати практично будь-яким навантаженням, включаючи і енергозберігаючі лампи будь-якого типу (так як на його виході використовуємо реле, фізично вони діють як звичайний механічний вимикач).
Є можливість використання управління кожного каналу з прив'язкою від зовнішнього датчика, якщо це фотодатчик, до періоду день-ніч, відповідно вимкнення освітлювальних приладів вдень, і включення освітлення (якщо цей період заданий користувачем), в сутінки і вночі.
Датчик для цього, може використовуватися будь-який фоторезистор, фотодіод або фототранзистор.
Вибір використання опції управління від зовнішнього датчика, проводиться за бажанням користувача з меню, для кожного каналу окремо.
Опція управління від зовнішнього датчика, надає користувачеві можливість застосовувати цей пристрій більш точніше для визначення, фізичного часу початку сутінок і світанку.
Відображення інформації на РК екрані, при роботі цифрового пристрою ТТ_v1.0
Поточний стан навантаження відображається в режимі основного екрану символами 1 2 3, які відповідають номерам каналів таймера.
Стан функції день - ніч відображається в режимі основного екрану, графічними символами "Сонця" і "Місяця".
Властивості періодів включення добового таймера.
Відрізок часу установки активності таймера, знаходиться в діапазоні з 00:00. до 23:59.
Змінити/налаштувати періоди таймерів для виконавчих каналів, можна вибравши пункт меню, «Налаштування дії відрізків часу»
1. При установці періоду Увімк. - Вимик. користувач бачить підказку про стан активності періоду.
Наприклад, при установці періоду ми бачимо:
on "00:01 OFF 00:00", це означає, якщо "OFF" великими буквами - період не активний.
"ON 00:01 off 00:05", а якщо напис "ON" великими літерами говорить про те, що період таймеру активований і буде включений у встановлений час.
Розташування місць налаштувань виконавчих таймерів і каналів, зображено на малюнку нижче.
2. При необхідності роботи, виконавчого пристрою з переходом з однієї доби в наступну ( з 23:59. до 00:00 без перерви), потрібно звернути увагу на те, що для таймеру час;
з 00:01. до 00:01. дорівнює 1 хвилині,
Або з 00:00. до 00:01. дорівнює 2-м хвилинам.
Або з 00:00. до 23:59. Складає рівно 24 години.
Приклад: Потрібно щоб освітлення було увімкнено з 18:00 до 2:00
Технічно з 18:00 до 1:00 це вирішується використанням двох таймерів в одному каналі. Один таймер встановлюється з 18:00 до 23:59, другий з 00:00 до 02:00.
3. Якщо потрібно, щоб період був неактивний. Час потрібно виставляти так, включення 00:01. вимикання 00:00.
При неактивності періоду каналу, різниця налаштування таймера в часі повинна бути, мінус одна хвилина мінімум.
4. Оперативне включення/відключення будь-якого виконавчого каналу.
Здійснюється за допомогою кнопок Кн1, Кн4, Кн3 (кнопки пронумеровані відповідно до порядку виконавчих каналів 1, 2, 3).
Ручне включення/відключення будь-якого виконавчого каналу, можливе тількив режимі основного екрану, при тривалому натисканні кнопок Кн1, Кн4, Кн3. При цьому відбувається включення/вимикання обраного каналу.
У разі, якщо було здійснено ручне включення/вимикання виконавчого каналу, в даному стані він перебуватиме, доки не прийде перша подія автоматичного включення/вимикання даного виконавчого каналу, по налаштованому таймеру.
Прив'язка виконавчих каналів таймера до датчика освітлення.
Здійснюється через пункт меню «Взаємодії каналів з освітленням»
Розташування місць змінних значень, зображено на малюнку
Налаштування термостата.
Відбувається через пункт меню «Обробка даних термостата»
Розташування місць змінних значень, зображено на малюнку.
У даному випадку програму цієї схеми можна використовувати, як;
-
- Звичайний термометр.
- Термостат нагрівач .
- Термостат охолоджувач.
- Клімат-контроль, для підтримання термостатом різниці двох температур, задіявши роботу каналів (PORTC.3, PORTC.4) одночасно.
Принцип роботи термостата в режимі клімат-контролю показаний на малюнку.
Зміна дати і часу.
Виберіть пункт меню «Налаштування дати - годин», одноразово натискаючи кнопку КН2>, миготливе знакомісце буде переміщатися в потрібну вам позицію.
Зміна даних робиться кнопками Кн1 + або Кн3-.
Всі дані налаштувань, періодів включення - виключення, автоматично зберігаються в енергонезалежній пам'яті МК.
Налаштування за замовчуванням.
Якщо потрібно скинути всі налаштування за умовчанням, виберіть пункт меню «Скидання всіх налаштувань».
Натискання кнопки КН2> приведе всі налаштування значення каналів за замовчуванням 00:01. 00:00. (у разі натискання Кн4 станеться повернення, без скидання встановлених налаштувань)
Комплектуючі: РКІ 16х2 на базі контролера HD44780 або KS0006, МК ATmega8 з будь-якою літерою, в DIP виконанні, можна застосувати і в корпусі TQFP. Розповсюджена спеціалізована годинна мікросхема DS1307, веде підрахунок реального часу в секундах, хвилини, години, дні, місяць і рік аж до 2100.
Автономне живлення мікросхеми DS1307, від однієї 3-х вольтової батарейки, здатне підтримувати мікросхему DS1307 в робочому стані, протягом 10 років. Обв'язка мікросхеми DS1307 мінімальна: кварц на 32768 Гц і батарейка на 3V.
Цифровий датчик температури DS18b20.
Реле для виконавчих пристроїв на 12V.
FUSE: для роботи МК, виставляються на тактову частоту 4 МГц. МК тактується від внутрішнього RS осцилятора.
Роботу схеми можна протестувати в proteus'і :
Застосування цієї схеми: знайдеться безліч варіантів використання такої схеми управління, тому що, це енергонезалежна і точна автоматика, буде практично корисна для будь-якої автоматизації в побуті або виробництві.
Можливо після невеликих доробок, використовувати друковану плату, зі статті Цифровой таймер, для автоматического управления освещением V3.
P.S.
Варіант від користувача Vlad_ON, друкована плата під МК ATmega8 в TQFP корпусі.
Архів від Vlad_ON ATmega8-ТТ_v1.0: друкована плата + ENG_прошивка (латиниця).
Увага, ця реалізація програми вимагає застосовувати РК екран, лише який підтримує кирилицю.
- Архів проекту ATmega8-ТТ_v1.0: прошивка, proteus.
- Архів проекту ATmega88-ТТ_v1.0: прошивка, proteus.
Joomla Plugins