Четырехканальный микропроцессорный таймер, термостат, часы

А. Квашин
Радиоаматор, 3, 2006

Прибор можно настроить на управление вентиляцией, отоплением, освещением и т.д. Данное устройство позволяет управлять четырьмя исполнительными устройствами (через силовые симисторы). В качестве термодатчиков применены приборы компании Maxim Dallas DS18B20. Датчики подключаются все во лишь с помощью трех проводов, и все они подключены параллельно друг другу. Посредством адресного обращения температура считывается только с требуемого датчика. Эта технология значительно упрощает коммутацию и монтаж большого числа датчиков и называется "1 wire bus". Подробно с ней можно ознакомиться на сайте компании Maxim Dallas. Внешний вид устройства показан на рис.1.

Технические характеристики

• Напряжение питания - 9…15 В (постоянное)
• Потребляемый ток, менее - 200 мА
• Каналы управления - 4 оптоизолированных выхода для управления мощными симисторами стоком управления до 1 А или 4 логических выхода с выходным током до 10 мА
• Часы реального времени - полный календарь
• Индикация - текстовый LCD 16 * 2 
• Звуковая индикация - микродинамик
• Программирование таймера с дискретностью - 1 с
• Максимальное количествошагов программы - 32
• Диапазон температур термометр а терморегулятора - 55…+125°С
• Разрешающая способность термостатирования - 0,1°С
• Связь с ПК - RS232 (СОМ порт)
• Тип литиевой батареи резервного питания. - CR2032 (3В)
• Время работы часов от резервной батареи при отключении основного источника напряжения - 1 год

Для управления устройством с ПК необходимо загрузить программное обеспечение c сайта http://www.masterkit.ru

Основные возможности устройства

Четыре канала управления: Управление по таймеру: включение нагрузки в определенном промежутке времени; управление нагрузками по определеннымдням недели, дням в месяце или повыбранным месяцам. Управление по температуре (термостатирование): управление как охладителем; управление как нагревателем. Будильник звук + свет(подсветка дисплея).

• Четыре подключаемых датчиков температуры. Энергонезависимые часы реального времени (полный календарь с учетом високосных лет).
• Сохранение всех настроек в энергонезависимой памяти. Продолжение правильной работы программы в случае временного отключения от сети.
• Выходы:оптоизолированный каскад для подключения силовых симисторов (опционально); логические выходы с максимальным током 10 мА.
• Удаленное управление термостатом через СОМ порткомпьютера посредством специально разработанного ПО.
• Возможность обновления внутреннего программногообеспечения новыми версиями с сайта http://www.masterkit.ru.
• Двухстрочный 16 символьный LCD дисплей с возможностью программного управления контрастностью и яркостьюподсветки.
• Звуковая индикация встроенным микро динамиком.  

Для связи с компьютером применена микросхема согласования уровней MAX232. Выходные сигналы с нее подаются на разъем XS1 стандартной распайки нуль модемного кабеля.

Напрямую (без дополнительного усиления) к выходу одногоиз портов микроконтроллера подключен микродинамик, который обеспечивает звуковую сигнализацию активности ключей и клавиатуры.

Схема электрическая принципиальная устройства показана на рис. 2. Прибор оснащен двухстрочным текстовым дисплеем с подсветкой. Это позволило реализовать удобное отображение параметров (состояние нагрузок, температура, время и т.д.), а также введен интуитивно понятный интерфейс в виде меню для ввода установок и настроек. Предусмотрена плавная регулировка контрастности и яркости LCD экрана. Устройство содержит часы реального времени, оснащенные резервным питанием на литиевой батарее.

Часы содержат "полный" календарь с учетом високосных годов, рассчитанный до 2099 г.

Управление нагрузками может осуществляться с контролемтемпературы в определенном промежутке времени по определенным дням недели или дням месяца, или в определенныемесяцы в году. Внутреннюю программу контроллера можно обновлять новыми версиями, которые регулярно выкладываются на сайте компании "МАСТЕР КИТ".

Обновление делается с помощью специально разработанного программного обеспечения. Для мониторинга температуры на ПК реализовано ПО для Windows, с помощью которого можно получить сведения о текущей температуре датчиков и о состоянии нагрузок непосредственно "на мониторе компьютера", не подходя к прибору. Также предусмотрена возможность изменения настроек таймера, установки часов и других параметров. Для этого разработано другое приложение под Windows.

Перечень компонентов для набора NM8036R1

1. 47 Ом/1 Вт R2, R6 R9 510 Ом (зеленый, коричневый, коричневый)
2. R3 300 Ом (оранжевый, черный, коричневый)
3. R4 150 Ом (коричневый, зеленый, коричневый)
4. R5 47 Ом (желтый, фиолетовый, черный)
5. R10 R13 2,2 кОм/0,25 Вт R14 R18, R20
6. R25 4,7 кОм (желтый, фиолетовый, красный)
7. R19 470 кОм (зеленый, коричневый, желтый)
8. C1 C5, C7, C8, С10, C12, C13 0,1 мкФ (керамический конденсатор, обозначение 104)
9. C6 100 мкФ/16.25 B (электролитический конденсатор, 0611)
10. C9, C11, С14 47 мкФ/16.25 B (электролитический конденсатор, 0511)
11. U1 LCD WH1602A YGB CTK (ЖК индикатор)
12. U2 7805 (стабилизатор напряжения, ТО 220)
13. U3 MAX232IN (драйвер уровней, корпус DIP 16)
14. U4 ATMega32 16PI (микроконтроллер, корпус PDIP 40)
15. U5 DS1307N (микросхема часов, корпус ЗВШЗ 8)
16. BE1 HCM1212A (мини динамик)
17. ZQ1 QRZ 0.032768 KX 38 PBF (кварцевый резонатор)
18. Q1 BD137 16 (транзистор NPN)
19. TR1, TR4 MOC3052 (оптосимистор, корпус DIP 6)
20. B1 CR2032 (батарея)
21. DS18B20 датчик температуры
22. BAT/HOLD BH810 (держатель батареи CR20ХХ)
23. K1 K7 TS A6PS 130 (кнопка тактовая)
24. XS1 DRB 9MA (разъем на плату угловой)
25. XS2 DJK 07D (разъем питания)
26. XS3 ST 111 (разъем для датчиков температуры)
27. SOCKET SCL DIP 40x2,54 панелька для микроконтроллера
28. ED500V 2 клеммник винтовой
29. DJK 11D штекер питания
30. NP 107 штекер "Стерео"
31. Шлейф 10 жил
32. А8036 плата печатная: основная 123 х 82 мм, плата клавиатуры 123 х 24 мм

Чтобы сэкономить Ваше время и избавить Вас от рутинной работы по поиску необходимых компонентов и изготовлению печатных плат, "МАСТЕР КИТ" предлагает набор NM8036. Набор состоит из заводских печатных плат, всех необходимых компонентов и инструкции по сборке и эксплуатации устройства.