21. júla 2020

TEPLOMĚR DO UDÍRNY

zawin

Kamarád mi požádal o vyrobení teploměru do udírny se signalizaci teploty „přiložit“ s tím že požaduje zadávat teplotu pro signalizaci z PC, po nahrání dat musí pracovat teploměr bez připojení k PC. Pro nahrání programu a změnu teploty signalizace je využit sériový port PC nebo redukce USB/COM, zapojení může posloužit pro inspiraci při vlastních pokusech a rozši-řuje zapojení s PICAXE 08M2 publikovaných v [1]. Teploměr je v provozu tři roky k plné spokojenosti.

CELKOVÝ POPIS TEPLOMĚRU

Popis neřeší provedení uložení kabelu UTP propojujícího čidlo DS18B20 a použitou krabičku s elektronikou teploměru, kabel pro piezosirénu a led diodu D1 v případě že jsou umístěny mimo použitou krabičku s elektronikou teploměru. Dále neřeší napájecí zdroj toto je čistě individuální věc, použité čidlo svým teplotním rozsahem postačuje pro snímání teploty v udírně.

Jde o základní zapojení mikroprocesoru PICAXE 08M2 schéma teploměru je na obr.č.01 napájení je napětím 5V DC, toto napětí je ze zdroje stabilizováno IO1 7805 schéma zapojení stabilizace s IO1 7805 je dle továrního zapojení. Vstup a výstup IO1 7805 je proti rozkmitání blokován keramickými kondenzátory 100nF. V tomto případě je modul teploměru osazený v elektroinstalační přístrojové krabici rozměry jsem volil dle rozměrů komponentů a DPS, pro jednoduchost zapojení je použito univerzální vrtané destičky. Propojení součástek na DPS je provedeno vodičem, mikrokontrolér PICAXE 08M2 je osazen v patici pro snadnou výměnu. Ve víku krabice je pro signalizační led diodu osazena průchodka, pro použitý LCD displej je ve víku krabice vyříznut otvor a zakryt plexisklem z krytu od CD obalu ke kterému je namontován LCD displej. Pro vypnutí piezosirény je na boku krabice osazený vypínač VP.1 a pro nahrání programu a úpravu hodnoty signalizace teploty je na boku krabice osazen devíti pinový konektor s kolíčky. Kabely pro přívod k pezosiréně, napájení, od čidla DS18B20, jsou do krabice přivedeny kabelovými průchodkami.. Na propojení PC a modulu teploměru pro úpravu programu a zadávání teploty pro signalizaci je použit tovární kabel pro sériovou komunikaci mezi dvěmi PC, nebo individuální výroba. Použitý snímač teploty DS18B20 je z výroby uložený v jímce (provedení do vlhka) zakončený kabelem délky 3m, jehož vodiče jsou zakončeny na univerzální vrtané destičce DPS Obr.č.02, tato je poté umístěna v krabičce po zásuvce RJ45. Propojení destičky čidla DS18B20 a modulu teploměru je kabelem UTP CAT 5 vodiče v páru jsou vždy spojeny (sletovány) tak že jeden pár napájí kladným napětím druhý pár napájí záporným napětím a třetí pár přenáší data z čidla DS18B20. Takto spojené páry jsou na straně čidla přiletovány na destičku DPS a na straně DPS teploměru jsou vodiče zakončeny v konektoru pro připojení do konektoru JP3 (v tomto případě je délka UTP kabelu 20M). Pokud bude propojení čidla DS18B20 a elektroniky na větší vzdálenost bude v případě výpadků komunikace nutno snížit hodnotu rezistoru R8 na hodnotu 3K3 nebo nižší toto je nutné odzkoušet. Zadaná hodnota signalizace teploty „přiložit“ se ukládá do EEPROM mikrokontroléru a zůstává v paměti i po vypnutí (výpadku) napájení. Teplota v udírně se zobrazuje na alfanumerickém dvouřádkovém LCD displeji 2 * 16 znaků na dvě desetinná místa. Pokud teplota v udírně poklesne na zadanou nebo nižší teplotu než je teplota zadaná dojde k sepnutí tranzistoru T1 a pokud je sepnut vypínač VP.1 tak se spustí piezosiréna a současně se rozsvítí led dioda D1 umístěná na víku krabice teploměru. Led dioda D1 se rozsvítí i pokud je vypínačem VP.1 vypnuto napájení pro piezosirénu.

V programovacím konektoru umístěným na El.krabici jsou signály RXD pin č.2, TXD pin č.3 a GND pin č.5 propojeny vodiči s ploškami stejně označenými RXD, TXD, GND které jsou propojeny s konektorem osazeným na DPS označeným JP1. Při programování mikrokontroléru se propojí piny na konektoru JP1 označené 2 a 3 které umožní nahrání programu do mikrokontroléru z PC. Propojením pinů 3 a 4 na konektoru JP1 a přepnutím přepínače PŘ.1 do polohy „PROGRAM EEPROM“ umožňuje nahrání hodnoty pro signalizaci teploty „přiložit“ z PC do EEPROM PICAXE 08M2. Po nahrání hodnoty teploty se přepínač PŘ.1 přepne do polohy „MĚŘENÍ TEPLOTY“, na konektoru JP1 propojující piny 3 a 4 rozpojíme. Po zprovoznění teploměru byla hodnota teploty signalizující teplotu „přiložit“ nastavena na teplotu kterou již nebylo dále potřeba měnit. Toto nastavení je také čistě individuální věc.

Seznam součástek termostat :

Rezistory : R1…200R, R2….1K2, R7…..15K, R8 …4K7 R3, R5…22K

R4, R6…10K R9…1K8, R10…2K2 TYP : R0207 0.6W

Tranzistory : T1…BC337-16

Led dioda : LED D1 …nízkopříkonová zelená 5mm TYP : L53LGD

DRŽÁK LED DIODY TYP : REF5-CP

Dioda D1 typ: BAV 99 …….1ks

Kondenzátor keramický : C1, C2, C3…100NF Typ : TK100n/50VDC

Přepínač PŘ.1… TYP : MS245LC Vypínač VP.1…1ks,

Integrovaný obvod : IO1… 7805

IO2….PICAXE 08M2 + PATICE TYP : PAT08 DIL ST

Universální jednostranná vrtaná deska : TYP : H25PS200

Konektory : JP1, JP2, JP3… dutinkové lišty TYP:BL05G

JP2, JP3 : konektorový kolík TYP : SIGP20, zkratovací JUMPER 1ks

Elektroinstalační krabice, kabelové průchodky počet a velikost dle kabelů

Napájecí zdroj 230VAC / 8-10VDC

Čidlo : DS18B20…1ks provedení v jímce zakončené kabelem 3m,

kabel : UTP CAT5 licna délka dle individuální potřeby

Konektory : CAN9 Z…2ks, CAN9 V…1ks + kryty CAN9 KRYT P…2ks

PIEZOSIRÉNA : TYP : SA001 samovybuzovací 5VDC

Displej : DVOUŘÁDKOVÝ 2×16 ZNAKŮ TYP:SIC1602AYPLEB20 sériová komunikace

Krabička pro zásuvku RJ45, nebo jakákoliv jiná

kabel pro sériovou komunikaci mezi PC 1:1

POPIS PROGRAMU PRO PICAXE

Program má název udírna.bas společně s tímto programem je v adresáři i program s názvem teploměr.bas. V obou programech je zobrazování teploty na dvě desetinná místa.

NAPROGRAMOVÁNÍ MIKROKONTROLÉRU

Na počítači spustíme programovací editor pro programování PICAXE propojíme počítač programovacím kabelem s programovacím konektorem na el.krabici teploměru na konektoru JP1 propojíme piny 2 a 3, přepínač PŘ.1 necháme přepnutý v poloze „MĚŘENÍ TEPLOTY“. Do editoru pro programování PICAXE na PC nahrajeme program UDÍRNA.BAS zapneme napájecí napětí teploměru a nahrajeme zvolený program. Po nahrání programu vypneme napájecí napětí teploměru a piny na konektoru JP1 označené 2 a 3 rozpojíme. Stejně postupujeme i pokud chceme nahrát program pouze na měření teploty.

NAPROGRAMOVÁNÍ SIGNALIZACE TEPLOTY“PŘILOŽIT“

Propojíme počítač programovacím kabelem s programovacím konektorem na el.krabici teploměru, na počítači spustíme jakýkoliv terminál nebo program TERMINÁL PICAXE z [1]. Ve spuštěném terminálu: zvolíme sériový port, komunikační rychlost zde zvolíme 2400Bd, na desce teploměru na konektoru JP1 propojíme piny 3 a 4, přepínač PŘ.1 přepneme do polohy „PROGRAM EEPROM“ zapneme napájecí napětí teploměru a v okně příjmu dat v terminálu na monitoru PC se obrazí „sepnuti signalizace“. Do okna zápis dat v terminálu zadáme hodnotu kdy má sepnout tranzistor T1 hodnotu zadáváme například 10, 25 atd. jde o hodnotu ve „°C“ při které nebo nižší sepne tranzistor T1 „PŘILOŽIT“, zadanou hodnotu odešleme do mikrokontroléru. Vypneme napájení teploměru přepínač PŘ.1 přepneme do polohy „MĚŘENÍ TEPLOTY“ na konektoru JP1 odstraníme propoj z pinů 3 a 4, odpojíme programovací kabel od PC a programovacího konektoru teploměru. Do konektoru JP2 „VÝSTUP LCD“ připojíme znakový LCD displej se sériovou komunikací a zapneme napájení teploměru POZOR NA ŘADIČI LCD MUSÍ BÝT NASTAVENÁ STEJNÁ KOMUNIKAČNÍ RYCHLOST JAKO JE V PROGRAMU PRO PICAXE TJ.2400Bd. Na displeji se již bude zobrazovat teplota a stav tranzistoru T1 bude signalizován led diodou a piezosirénou dle zadané teploty a teploty změřené čidlem DS18B20.