William Grill
Если ваш морозильник выходит из строя, имеющееся у вас мясо или другие замороженные продукты придется сразу съесть. Повторное замораживание, не рассматриваемое в общем как вариант, может стать для Вас альтернативой, однако может также быть и рискованным. В то недолгое время, когда морозильник должен обеспечить приемлемую температуру для предотвращения начала разморозки чего-либо, было бы неплохо знать, было ли содержимое морозильника «скомпрометировано» и как долго. Например, в тот уик-энд, который Вы провели на озере, электричество могло быть отключено и вновь включено несколько часов спустя. Это подвергает содержимое разрушительной порче, а Вы даже поймете этого.
Установите это удобное устройство, смонтированное вокруг маленького контроллера, тревожную сигнализацию и температурный датчик. Температурные мониторы - довольно распространенный товар, но мониторы, которые помнят и обеспечивает слышимое отображение того, как долго контролируемая температура была выше заданной температурной точки, менее распространены.
Что касается схемного решения - Рисунок 1.0, количество деталей относительно невелико, и общая стоимость – «значительно меньше» чем несколько тех бифштексов, которые Вы купили на распродаже и спрятали в морозильнике, в ожидании «правильного» уик-энда. Монтаж устройства в корпусе не очень критичен, калибровка проста, и устройство работает от 2-х или 3-х батареек АА или ААА (по ГОСТу – соотв. элементам 316 и 286. Прим. переводчика).
Рисунок 1.0
Центральный компонент - контролер MicroChip 12F509, в котором запрограммировано все, что заставляет проект работать. Мониторинг производится периодически, для экономии энергии батарейки. Обнаруженные ошибки квалифицируются и сообщаются в виде прерывистого чирикания, как описано ниже.
Звуковая индикация - модулируемая последовательность одиночных чириканий, которая идентифицирует, что 8 часов подряд «температура уезжала». Контролер удерживает информацию об ошибках даже после возвращения температуры ниже 'уехавшей'.
Универсальный быстродействующий переключатель используется для калибровки, перезапуска и запроса слышимой индикации о максимальном времени любого отдельного события ошибки (до 31).
Тревожный сигнализатор - пьезоэлемент, который обеспечивает одиночное чирикание каждые 15 минут первые 2 часа, когда есть больше надежд на сохранение или решение проблемы - для той более вероятной ситуации, когда дверь морозильника оставили не закрытой. После 2 часов сигнал раздается раз в час. Контроллер чирикает, когда замкнутое состояние кнопки не вызвано дребезгом и распознано. Он продолжает чирикать ~ каждую секунду, затем далее, чтобы индицировать, когда Вы ввели калибровку, в 2 чириканья и при перезапуске, более 3 секунд. Нажимая и моментально отпуская переключатель после первого чирикания, инициализируют звуковой индикатор ошибки.
Контролер был смоделирован на 8-выводном 12F509 (Microchip) в корпусе DIP. Температурный датчик - Maxim MAX6510 - компонент, обеспечивающий дискретное состояние установочного резистора датчика ухода температуры и температурных детекторов. Компонент Maxim, взятый согласно справочникам (data sheet) производителя, Рисунок 1a, используемый в данном устройстве, в корпусе SOT-23, площадка под установку примерно 0,1" x 0,1" (2,54 x 2,54 мм. Прим. переводчика). Использование миниатюрного элемента минимизирует размеры температурного зонда.
Для менее отважных - 8-выводной Microchip TC624 можно смонтировать на небольшой макетной плате. Возможно применения нескольких установочных резисторов датчиков ухода температуры, которые могут работать в этом устройстве. Типично они используются для контроля температуры окружающего воздуха или двигателя и могут использоваться для включения вентиляторов в электронной аппаратуре или обеспечить подачу тревоги при «выходе за допустимые пределы» .
Рисунок 1а
Для более смелых чудаков сошлюсь на фотографии внизу; я соорудил небольшое сенсородержательное приспособление, из обычной макетной платы с медными контактными на одной стороне. Две маленьких платы склеены вместе, а датчик приклеен, ногами вверх, поперек получившейся грани, Рисунок 2.0. Убедитесь, что отметили на плате тот угол, который соответствует 1-му контакту, ибо, как только датчик будет приклеен, ориентация не будет видна.
Рисунок 2. Датчик грубо
У показанного на рисунке 3 6-выводного MAX6510 связаны на схеме 2 вывод датчика с 4. Осторожно припаяв, затем убедитесь что каждый вывод датчика соединен с платами, а затем присоедините его к механически жесткой сборке. Чтобы подключить и соединить головку датчика при помощи интерфейса, для подачи питания, земляного провода, установки температуры и вывода дискретного состояния используется скрученный провод 28-типоразмера (очевидно, по стандарту AWG. Прим. переводчика).
Рисунок 3 Датчик подробно
Когда зонд будет готов, Рисунок 4, он напоминает большую соломину. Эта пятнистая "соломина" от моей угловой бензозаправки работала прекрасно. Плата датчика просто загнана в «соломину», и проводка поднимается к углу двери морозильника. Соломина привязывается к «дружественной» стороне, верхней внутренней стене или потолку морозильника.
Рисунок 4. Сенсор готов
Устройство не заботится, каково дискретное состояние. В этом проекте контролируется температура, а датчик можно заменить любым дискретным монитором.
Обратим наше внимание на монтажную схеме на Рисунке 5, эта схема не критична и может иметь знакомый формат, в который входят микросхема в панельке, подстроечный резистор и установленный пьезоэлемент. Показанный сигнальный монитор использует 3 батарейки АА. Регулятор и датчик могут использовать 2 батарейки AAA или любой источник 2.6 ... 5 В. ОУ, управляемые напряжением, примененные в таймере, определяют его точность, которая является уже ~ ±10 % и уровень звукового сигнала тревоги.
Из-за использования сторожевого таймера контроллера (WDT), мощность, потребляемая устройством минимизирована при этом не запитан датчик и контроллер - в ждущем режиме. Аппарат "просыпается" каждые ~2,3 секунды на нескольких микросекунд.
Собранный аппарат, Рисунки 5 и 6, с тревожным сигналом, кнопкой перезапуска и источником питания легко впишется в небольшой корпус размера мыльницы.
Рисунок 5. Верх
Рисунок 6. Низ
Калибровку производят нажатием и отпусканием кнопочного переключателя в течение ~2 секунд, (2 чириканья), как описано выше, а затем устанавливают подстроечный резистор до того положения, пока устройство не начнет непрерывное чирикать. В режиме калибровки питание, подается на датчик непрерывно, и он проверяется. Потенциометр настраивают на точку ухода температуры датчиков. Так, если окружающая температура 67° F (20°C), это также будет для вас тревогой. Для морозильника лучше всего калибровать устройство, если Вы, поместив зонд для защиты в полиэтиленовый пакет, в воде со льдом некоторое время охладите зонд до 0 градусов Цельсия. Повторите команды калибровки и затем вывинтите потенциометр до пропадания сигнала. Это установит датчик на -2 градуса Цельсия - приблизительно 29 F и покажет пример того, какой поворот будет соответствовать 2 градусам Цельсия, напомню, что градусы Цельсия переводятся в градусы Фаренгейта: F = 9/5*C + 32
Установка может быть, и должна быть, выставлена ниже, дальнейшей настройкой подстроечного резистора. Когда настройка окажется удовлетворительной, питание на плату включают циклично.
В мониторе, взятом из Maxim's Datasheet, используется резистор 82 кОм и потенциометр 50 кОм, датчик должен быть настраиваемым в диапазоне температур +15 - -26 °C.
Кодовый монитор проверяет температуру при включении и далее приблизительно каждые 15 минут. Я включил светодиод, который обеспечивает индикацию активности. Из-за использования только энергии батарейки я заставил его выдавать короткий импульс света с тем же самым интервалом, что и цикл теста температуры -15 минут.
Есть несколько параметров, которые могут управляться в коде. В них включено - как часто тестируется температура, громкость и продолжительность звукового сигнала, а так же такие маленькие штучки, как время дребезга кнопки, продолжительность чирикания и промежуток между звуковыми интервалами.
Прим. редактора. В оригинале переведенной статьи отсутствовал исходный код. Вот, что по этому поводу было приведено в комментариях: The submitted code listing has been neglected to be included with the build instructions. This missing file can be requested by contacting the author at [email protected]
