Цифровий термостат на 7 кВт

Цифровий термостат - це пристрій, який комутує підключене до нього навантаження, наприклад електричний обігрівач або холодильне обладнання, щоб підтримувати температуру в заданих користувачем межах.

Верхній і нижній межі температури задаються 3-ма кнопками на лицевій панелі, поточна температура, вимірювана датчиком, виводиться на 4-розрядний 7-сегментний LED індикатор.

До пристрою додається детальна інструкція (в архіві до статті), в якій перераховані всі характеристики пристрою, а також опис роботи з малюнками і графіками, спосіб підключення навантаження, рекомендації по розміщенню датчика тощо. 

Схема пристрою. Тут, на малюнку, схема наведена для загального ознайомлення і опису роботи пристрою. Я додаю вихідник у форматі SPlan 7.0, що включає в себе схему, а також повний перелік всіх використаних елементів на 2-х аркушах (від резисторів до самого корпусу пристрою) з можливими варіантами заміни. 

Термостат зібраний на поширеному мікроконтролері PIC16F873, який тактується кварцовим резонатором на 4 MHz. Датчик температури - цифровий DS18B20. Вся інформація про стан пристрою виводиться на 4-розрядний 7-сегментний LED індикатор.

Кнопками задаються верхня і нижня межа температури, яку повинен підтримувати термостат. Мінімальна різниця між межами температури: 1 градус. Регулювання в межах від - 50 до + 120 С⁰. Якщо верхня межа вище нижньої, то термостат працює на підвищення температури (управляє грілкою), якщо навпаки - на пониження (управляє холодильником). Термостат зберігає введені межі температури в енергонезалежній пам'яті. Особливістю схеми є використання випрямляльного мосту UZ1 після роз'єму живлення. На роз'єм подається постійний струм від блоку живлення, але завдяки випрямляльному мосту, можна не турбуватися про полярність напруги. Також тут використовується 2 роз'єми під живлення, які дублюють один одного: клемний і стандартний найпоширеніший гніздовий зі штифтом (2,1 Х 5.5 мм). 

Програма до мікроконтролера написана в MicroC 6.2.1.0. Додаються всі файли проекту, а також скомпільований HEX для заливки в контролер. Фьюзи - на полі креслення. 

Друкована плата. В пристрої 2 друковані плати, обидві - односторонні: плата термостата і плата індикатора. Для економії місця застосовувалися елементи в SMD корпусах, типорозміри наведені в переліку елементів. Плати в форматі SprintLayout 4 додаються. Важливе зауваження - при монтажі силові контакти реле з'єднуються з силовим роз'ємом X3 для підключення навантаження за допомогою провідників перерізом не менше 4 мм² на струм до 30А. Про це є посилання на полі креслення схеми, а на малюнку самої плати термостата (в форматі SprintLayout 4) ці провідники зображені синім. Також вони наведені на фотографії плати. 

Список радіоелементів