Схема термостата и подключение

Термостаты и терморегуляторы на основе датчика DS1821

Полезная статья объяснит и наглядно покажет пример программирования температурного датчика DS1821. А также рассмотрено много интересных схем термостатов на базе этого преобразователя.

Схема простого термостата на микроконтроллере PIC

Эта радиолюбительская конструкция позволяет измерять температуру в интервале от -55 до +125 градусов, а также выполнять функции термостата во всем интервале температур, с гистерезисом в 1 градус цельсия. То есть реле сработает при температуре на один градус ниже установленной и отключается при температуре на один градус выше заданной. Кроме того, конструкция максимально универсальна: т.е первая схема под индикатор с общим анодом (ОА), другая - под индикатор с общим катодом (ОК). Также есть возможность использовать датчики DS18B20 и DS18S20. (Прошивки под каждый вариант схемы имеются в архиве по ссылке выше).

Управление устройства происходит двумя кнопками:"-" и "+". При нажатии на любую из ниж дисплей индицирует заданную температуру (показания при этом мигают). Далее кнопками +1 или -1 регулируют требуемый порог термостата. Если кнопки не нажимать, то через парочку секунд схема выйдет из режима программирования уставок, внесенные параметры, при этом, будут сохранены в энергонезависимой памяти EEPROM, мигание кончится и на экране отобразится текущая температура.

В термостате использован трех разрядный светодиодный индикатор с ОК или ОА. Индикация температуры происходит так: если температура ниже -9 градусов, отображается знак минус и 2 цифры. От -9 до +99 добавляется символ градуса в 3-м знако месте, при плюсовой температуре знак "+" на экран не выводится. Температура выше 100 градусов также выводится без символа градуса.

В роли температурного датчика применен ходовой, почти типовой температурный преобразователь DS18B20 или DS18S20. Хоть эта схема и способна работать на температурах до 125 градусов цельсия, длительная эксплуатация в таких режимах не желательно, датчик долго не выстоит. Оптимальный максимум температур - 80-90 градусов цельсия. Для большей надежности в работе, лучше взять более мощный стабилизатор напряжения 7805.

Печатная плата выполнена в программе Sprint Layout и ее чертеж на оба варианта схемы вы можете скачать в архиве с прошивками по ссылке выше.

Схема простого термостата термоста на датчике LM35

Конструкция способна поддерживать температуру в диапазоне от 0°С до 100°С. Имеется возможность задать любой нужный поддиапазон с точность до 0,1 °С. Для индикации и задания температурных пределов стабилизации используется мультиметр М830.

В схеме применен термодатчик LM35, напряжение на его выходе прямо пропорционально температуре из расчета что 1°С соответствует напряжению 0,01V.

Напряжение с выхода датчика следует на компараторы. Первый А1 отвечает за выключение нагревателя когда, температура достигает максимального установленного значения, а А2 за включение когда температура снижается до минимального порога. При установке значений контролируемой температуры сначала сопротивлением R1 задают максимальную температуру, и только после этого R2 устанавливают минимальный приедел.

Для настройки параметров используются кнопки S1 и S2. Если нажать S1 на вход измерителя следует напряжение с первого резистора и он покажет заданную максимальную температуру. Удерживая S1 и изменяя R1 можно задать уровень максимальной температуры. Удерживая нажатой S2 и регулируя сопротивление R2 задаем минимальное значение. Можно отказаться от постоянной индикации, а сделать два гнезда в которые подсоединять мультиметр при необходимости узнавая температуру или сделать регулировку.

Нагрузкой управляет RS-триггер на D1. Если температура опускается ниже минимального порога на выходе А2 появляется низкий уровень, который переключает триггер в состояние единицы на выходе D1.2. При этом возникает ток через оптопару A3. Она открывается и подает ток на симистор VS1, который включает нагреватель.

Как только температура повышаться и превышает минимальный порог. На выходе А2 появляется высокий уровень. Температура продолжает повышаться и достигает максимального значение. Падает напряжение на выходе А1. Триггер переключается, симистор запирается, нагреватель выключается.

С понижением температуры ниже максимального порога. Напряжение на выходе А1 возрастает до логической единицы. Но нагреватель не сработает, так как триггер не переключится. Температура продолжает падать и достигает минимального значения, на выходе А2 - логический ноль, триггер переключается и включает нагреватель и т.д.

Питание схемы реализовано на трансформаторе с двумя вторичными обмотками по 7,5V на каждой (при токе не выше 100mA). Одна обмотка предназначена для питания схемы термостата. Напряжение с нее идет на мостовой выпрямитель на VD6-VD9 и интегральный стабилизатор А4, поддерживающий стабильное напряжение питания 5V.

Напряжение со второй вторичной обмотки питает мультиметр, вместо батарейки.

Радиолюбительские схемы термостатов на устаревшей элементной базе

Подборка старых радиолюбительских устройств термостатов на немного устаревшей элементной базе. Конструкции достаточно простых схем термостатов и терморегуляторов на аналоговой элементной базе, без использования микроконтроллеров.