Таймер для холодильника на PIC-контролері

Несправність холодильника для багатьох домогосподарок справжнє лихо. Всього кілька годин простою і більшість його вмісту можна викинути на смітник. А вартість нового «зберігача» продуктів не всім по кишені. У своїй практиці я часто стикався з випадками несправності холодильників, коли агрегат залишається в справному стані, а термостат (пристрій, що автоматично запускає компресор при недостатній температурі в камері) виходить з ладу. Це стосується, в основному, старих радянських холодильників, де встановлені фреонові термостати. Пошук таких термостатів в даний час ускладнений, оскільки вони вже не випускаються. Таким чином виходить, що через таку незначну несправність весь холодильник непридатний до експлуатації. Адже якщо закоротити контакти несправного термостата, то агрегат буде працювати безперервно, що в підсумку призведе до його перегріву і виходу з ладу.

Оскільки я сам є власником такого «радянського» холодильника, неминуче почав думати про можливість його експлуатації без термостата. Збирати пристрій, здатне контролювати температуру всередині камери, мені не представлялося можливим, оскільки вимірювання температури за допомогою електронних датчиків і подальша обробка отриманих результатів за допомогою мікроконтролера — завдання досить складне. А ось зібрати пристрій-таймер, яке буде вмикати і вимикати компресор холодильника за заздалегідь встановленою програмою (яка може змінюватися в залежності від бажання власника), — справа не таке вже й складне.

Отже, взявши за основу повний цикл роботи холодильного агрегату 1 година, я прикинув, скільки часу він повинен працювати, а скільки відпочивати. Трьох режимів роботи буде цілком достатньо:

Крім того, пристрій повинно мати кнопку для вибору режимів роботи, і індикаторами, що відображають вибраний режим і стан пристрою на даний момент часу.

Як видно з схеми, основу її складає пік контролер молодшого сімейства «Microchip». Пристрій живиться від параметричного стабілізатора з напругою стабілізації 5-6 В. Пульсації і перешкоди по живленню гасяться ємностями, включеними паралельно стабілітрону. Світлодіоди індиціюють режим роботи пристрою: під час роботи компресора холодильника один з світлодіодів миготить з частотою 1 Гц, в режимі простою цей же світлодіод горить безперервно. Кнопка «режим» служить для вибору режиму роботи пристрою. Спочатку пристрій запрограмоване на режим «норма», відповідно його роботу супроводжує світлодіод «норма». При короткочасному натисканні на кнопку відбувається циклічне перемикання на наступні режими роботи – «сильно», «дуже сильно», при цьому відбувається перемикання індикації на світлодіоди «сильно» і далі «дуже сильно». При перемиканні режиму «дуже сильно» на наступний відбувається повернення до режиму «норма». Особливість програми ще полягає в тому, що після вибору нового режиму роботи пристрій входить в нього тільки після завершення поточного режиму, тобто з завершенням повного циклу роботи. Це зроблено для того, щоб зайвий раз не перевантажувати компресор при виборі нового режиму роботи.

Виконавчим пристроєм у даній схемі є реле на робоче напруження 110 – 220 В, якщо напруження реле менше 220 В, його необхідно включити послідовно з токограничуючим резистором R*. У моєму випадку встановлено реле на 110 В і резистор на 16 кОм (2 Вт).

Конструктивно пристрій може бути виконано у вигляді коробочки плоскої форми, на передній панелі якої знаходиться кнопка вибору режиму роботи і три світлодіодних індикатори.

Пристрій підключається до агрегату холодильника минаючи термостат, тобто контакти термостата закорочуються, а в розрив ланцюга живлення компресора включаються контакти реле.

Пристрій може розташовуватися як всередині холодильника (в моторному відсіку) – в цьому випадку перемикання режимів роботи буде неможливим, так і як окрема приставка, наприклад, на холодильнику.

Тепер коротко про програму:

• PIC працює від внутрішнього тактового генератора на 4 МГц
• до порту кнопки підключений внутрішній підтягуючий резистор, тому в розімкнутому стані на порту присутня висока логіка
• тимчасові затримки побудовані з допомогою таймера, який працює на перериванні по переповненню, і циклічних лічильників, які здійснюють підрахунок секунд, хвилин і годин.
• модифікація режимів роботи відбувається в самій програмі (без використання окремих підпрограм), це було зроблено для того, щоб не порушувати контекстність виконання програми при виході з переривання. Тому і вийшло трохи "заплутано")

Текст програми в MPLAB і шістнадцятковий файл для прошивки контролера наводжу нижче

Список радіоелементів