Блок управления кухонной вытяжкой на микроконтроллере Atmega8 и 2-х датчиках температуры DS18B20.
Вытяжка на кухне вещь нужная, независимо от того вытяжка это над плитой или та что на стене, и в той и другой применяют вентиляторы и чаще всего с примитивным управлением, т.е. включить/выключить и делать это нужно вручную. Вот чтобы избавить нас от этой «утомительной» процедуры данный блок и предназначен. Устройство предназначено для управление асинхронным двигателем переменного тока с напряжением 220в. Устройство в общем то примитивное, но очень удобное. Один раз настроить параметры и про вытяжку можно забыть, она будет работать автоматически. Поскольку конструкции вытяжек разные, данное устройство позиционируется как встраиваемый блок, поэтому вдаваться в детали конструкции самой вытяжки не буду, опишу только сам блок управления.
Схемы
Схема процессора:
Блок питания устройства трансформаторный с линейным стабилизатором 7805, в принципе можно использовать любой маломощный блок питания на 5в, но обязательно с гальванической развязкой от сети.
Микроконтроллер ATmega8 работает на частоте 8МГц поэтому можно использовать практически любой.
Защитные диоды D1, D3-D21, D23, D24 – были заложены в схему из за проблем с предыдущей версией, на текущей версии у меня в их установке необходимости не возникло. т.е. в принципе можно не ставить.
Силовая часть с опторазвязкой выполнена на MOC3041 и BT139.
Схема дисплея:
Блок индикации выполнен на дисплее Nokia 1202 со всей необходимой обвязкой, это стабилизатор питания дисплея на 3,3в, полевой транзистор для управления яркостью подсветки и входные делители. Этот блок является универсальным я использую его в различных конструкциях, одна из них уже была здесь опубликована, это индикатор топлива.
Платы
Плата процессора
Если заметили фотография не соответствует макету платы, фото платы текущей версии не оказалось, а разбирать все ради пару фото проблематично, поэтому прилагаю фото предыдущей версии, чтобы наглядно было видно как это выглядит, поскольку внешний вид со стороны деталей изменился незначительно.
Плата дисплея:
Дисплей сначала припаивается со стороны деталей, затем заворачивается и фиксируется на двухсторонний скотч. При необходимости можно еще зацепить за уголок тонкой проволчкой. Чтобы не повредить шлейф дисплея плату в месте перегиба желательно скруглить, чтобы не было острых углов.
Плата управления
Для этой платы нет схемы, но в ней и нет необходимости, на ней установлены только 4 кнопки, если использовать другие кнопки и монтаж сделать навесным, тогда эта плата не нужна.
Подключение
Сетевое питание и вентилятор подключаются через клемник
Дисплей и клавиатура подключаются шлейфами к соответствующим одноименным контактам на плате процессора.
Датчики температуры подключаются параллельно, но для удобства имеют отдельные разъемы. Один датчик размещается непосредственно в рабочей зоне вытяжки, там где нужно зафиксировать увеличение температуры, второй датчик размещается в любом месте где на него не оказывают влияния какие либо нагревательные приборы, для фиксации температуры в помещении.
Разъем RJ45, на передней панели, для внутрисхемного программирования, платы не имеет, шлейф с него идет на соответствующий разъем на плате процессора.
Кнопка «Сброс» тоже подключена к разъему для программирования контакты P_RES и P_GND.
Управление
Для управления предусмотрены 4 кнопки: Menu, Up, Down, Ok
В рабочем режиме эти кнопки действуют следующим образом:
Menu – переход в режим настроек
Up – Переход в ручной режим с включением вентилятора
Down – Переход в ручной режим с выключением вентилятора
Ok – Переключение Ручной/Автоматический режим
В режиме настроек кнопки действуют следующим образом:
Menu – Переход в рабочий режим
Up – Увеличение значения выбранного параметра
Down – Уменьшение значения выбранного параметра
Ok – Цикличное перемещение, сверху в низ по пунктам меню
Индикация
1 – Температура в помещении
2 – Температура в рабочей области вытяжки
3 – Температура при которой вентилятор включится/выключится
4 – Стрелка вверх — вентилятор включится при указанной температуре, стрелка вниз – вентилятор выключится при указанной температуре
5 – Индикатор работы вентилятора плюс отображение циклов ожидание/измерение
6 – Индикатор ручного/автоматического режима
7 – Графический индикатор разницы температуры в рабочей зоне и температуры включения/выключения вентилятора
Режим подсветки индикатора включается в режиме настроек и когда включен вентилятор.
В прилагаемом видео процесс отображения информации и работа устройства показаны более наглядно.
Прошивка МК
Прошиваем FLASH и EEPROM, файлы прилагаются.
Фьюзы
Выставляем следующим образом
Настройка
Правильно собранное и прошитое устройство начинает работать сразу и в аппаратной настройке не нуждается.
Установки
Разница температуры включения – устанавливает сколько градусов должна составлять разница между температурой в рабочей области вытяжки и температурой в помещении, чтобы включился вентилятор (по умолчанию 5 градусов)
Разница температуры выключения – устанавливает на сколько градусов должна составлять разница между температурой в рабочей области вытяжки и температурой в помещении, чтобы вентилятор выключился (по умолчанию 3 градуса)
Яркость – устанавливает яркость подсветки от 0 до 255 (по умолчанию 150)
В архиве вся информация по устройству: схемы, платы в формате DipTrace, монтажные платы в формате jpg, прошивка, исходники на С под CodeVisionAVR
У меня это устройство работает без проблем уже не один год, но тем не менее
Помните это все таки не профессиональное устройство, поэтому стандартно предупреждаю: Если Вы будете собирать это устройство, Вы собираете его на свой страх и риск, автор не несет никакой ответственности за последствия использования этого устройства!
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Плата процессора | |||||||
| U1 | МК AVR 8-бит | ATmega8 | 1 | ||||
| U2 | Оптопара | MOC3041M | 1 | ||||
| U4 | Линейный регулятор | LM7805 | 1 | ||||
| D1, D3-D21, D23, D24 | Диод Шоттки | SK24 | 22 | ||||
| D22 | Защитный диод | SMBJ5.0CA | 1 | Стабилитрон 51в | |||
| T2 | Симистор | BT139-800 | 1 | ||||
| C1, C3, C10 | Конденсатор | 0.1 мкФ | 3 | ||||
| С2 | Электролитический конденсатор | 1000мкФ 10В | 1 | ||||
| С4-С7 | Конденсатор | 0.01 мкФ | 4 | ||||
| С8 | Электролитический конденсатор | 1000мкФ 25В | 1 | ||||
| C9 | Конденсатор | 0.01мкФ 630В | 1 | ||||
| R1-R3, R5, R6 | Резистор | 10 кОм | 5 | ||||
| R4 | Резистор | 4.7 кОм | 1 | ||||
| R14, R16 | Резистор | 330 Ом | 2 | ||||
| R15 | Резистор | 360 Ом | 1 | ||||
| R17 | Резистор | 39 Ом | 1 | ||||
| T1 | Трансформатор | 220/7 В | 1 | ||||
| FU1 | Предохранитель | 0.5А | 1 | ||||
| Плата дисплея | |||||||
| VT1 | MOSFET-транзистор | IRLML2803TR | 1 | ||||
| Линейный регулятор | REG1117-33 | 1 | |||||
| С1 | Электролитический конденсатор | 1мкФ 6.3В | 1 | ||||
| R1-R4 | Резистор | 470 Ом | 4 | ||||
| R5-R8 | Резистор | 1 кОм | 1 | ||||
| R9 | Резистор | 200 Ом | 1 | ||||
| R10 | Резистор | 2 кОм | 1 | ||||
| LCD1 | LCD-дисплей | Nokia 1202 | 1 | ||||
| Плата управления | |||||||
| Кнопка тактовая | KAN1211-1201B | 4 | |||||
| Вне платы | |||||||
| Кнопка тактовая | KAN1211-1201B | 1 | |||||
| Розетка | RJ45 | 1 | |||||