Цифровий термостат або регулятор температури

Цифровий термостат або регулятор температури

Передмова

На виробництві, чи в побуті нам завжди потрібно контролювати температуру. Це кондиціонер, обігрівач, інкубатор, акваріум, холодильник, духовка, паяльна станція, праска, процесор комп'ютера і багато - багато іншого. Для контролю температури якогось об'єкту, чи то його охолодження, чи то його нагрівання потрібен контролер тієї самої температури. Їх існує безліч видів і варіантів. Це і звичайна металева термопластина, яка під дією температури деформується і тим самим з'являється, або зникає контакт на елементі що нагріває, або охолоджує. І аналоговий термоконтролер на дискретних елементах з "операційником". А також цифровий термостат, що є найцікавіший для нас.

Зовнішній вигляд і характеристики термостату

Зовнішній вигляд. Передня сторона плати.

На передній панелі розташовані три дисплея (дворозрядні семисегментні світлодіодні індикатори): по центру "поточна температура", ліворуч "температура старту", праворуч "температура фініш". Два світлодіода: ліворуч червоний - "старт", праворуч зелений - "стоп".

Чотири кнопки для встановлення температури "старт" і "стоп".

Зовнішній вигляд. Задня сторона плати.

На задній панелі розташовані елементи схеми, пищалка (бузер), реле, роз'єм для сенсора температури і дві колодки для живлення термостату і контакти реле.

По кутках плати присутні чотири отвори для кріплення під гвинт М3.

Температурний діапазон: -9-99 ℃

Точність: 1 ℃

Точність регулювання: 1 ℃

Діапазон встановлення: -9-99 ℃

Частота оновлення: 0.5 секунд

Живлення: 12 В

Вихід: релейний вихід, 220 В 10A або 10A 12 В

Розмір плати: 78x51mm

Датчик температури: NTC (3950-10k 1%)

Встановлені температурні режими зберігаються в енергонезалежній пам'яті термостату. Ваші налаштування не зіб'ються коли термостат буде без живлення.

Призначене для підтримки температури повітря або температури води. Наприклад, акваріум, інкубатор, ємність з водою для душу, електричний камін для підтримки потрібної температури в кімнаті, тощо.

Опис призначення світлодіодів і цифрових індикаторів:

Червоний світлодіодний індикатор - "старт": означає, що реле спрацювало, нагрівальний чи охолоджуваний елемент починає працювати.

Зелений світлодіодний індикатор - "стоп": означає, що реле відключене, нагрівальний чи охолоджуваний елемент не працює.

Цифровий індикатор:

Середній червоний світлодіодний дисплей показує поточну температуру.

Зелений, що ліворуч, цифровий дисплей, встановлена температура початку роботи реле.

А з правого боку зелений цифровий дисплей, встановлена температура зупинки роботи реле.

Кнопки:

Старт "▲ ▼" для встановлення температури початку роботи реле.

Стоп "▲ ▼" для встановлення температури зупинки роботи реле.

Схема підключення

Схема підключення

Схема підключення нагрівального елементу для води може виглядати приблизно так. На клеми "-DC+" подаємо плюс і мінус 12 вольт з джерела живлення постійного струму. А нагрівальний елемент, який живиться від 220 вольт змінного струму підключаємо до контактів реле, як вказано на малюнку.

Інструкція з експлуатації

Охолодження:

Потрібно встановити початкове значення температури "Старт" більшим за значення температури зупинки реле "Стоп".

Коли поточна температура більша або дорівнює температурі "Старт", реле спрацьовує, холодильне обладнання вмикається.

Якщо поточна температура менша, або дорівнює температури "Стоп", реле вимикається, холодильне обладнання вимикається.

Наприклад: Встановіть стартову температуру 30 ℃ , а температуру зупинки 25 ℃,

Коли поточна температура ≥ 30 ℃, реле спрацьовує, вмикається індикатор "Старт" (червоний вогник).

Якщо поточна температура ≤ значення 25 °, реле вимкнеться і індикатор "Стоп" (зелений вогник).

Нагрівання:

Коли поточна температура менша або дорівнює температурі "Старт", реле спрацьовує, нагрівальний елемент вмикається.

Якщо поточна температура більша або дорівнює температурі "Стоп", реле розриває контакти, нагрівальний пристрій вимикається.

Наприклад: Встановіть початкову температуру 25 ℃, кінцеву температуру 30 ℃.

Якщо поточна температура ≤ значення 25 ℃, реле замкнуло контакти, спрацював індикатор "Старт"(червоний вогник).

Коли поточна температура ≥ 30 ℃, реле розірве контакти, спрацює індикатор "Стоп" (зелений вогник).

Де купити

• Цей термостат в магазині BANGGOOD
• На торгівельному майданчику EBAY, наприклад тут
• На торгівельному майданчику ALIEXPRESS, наприклад тут

Відеогляд термостату

Пропоную відеоогляд термостату з поясненням роботи і випробуванням його на макеті.

Переробка програмовного реле часу з 12В живлення на 220В

Переробка програмовного реле часу з 12В живлення на 220В

Передмова

Коли замовляв програмовне реле часу DC 12V Mini LCD Digital Microcomputer Control Power Timer Switch був впевнений, що мені потрібна модель саме з 12 вольт живлення. Але коли вже дійшло діло до реалізації своєї придумки, виявилось, що мені потрібне реле з живленням від 220 вольт. З оглядом цього реле часу можна ознайомитись з попередньої публікації. Переглянувши на BANGGOOD різні варіанти цього програмовного реле часу, пересвідчився, що варіантів цього реле існують декілька, живлення як від 12 вольт, від 110 вольт і від 220 - 240 вольт. Зрозуміло, що в умовах великих обсягів виробництва, пристрій треба проектувати максимально універсальним і конструкція (щонайменше друкованої плати і корпусу) має передбачати всі модифікації пристрою. То ж я був впевнений що переробка з 12 вольт живлення на 220 вольт буде зовсім дріб'язковою. Так що не будемо замовляти нове реле часу, а переробимо те що є в нас в наявності. Зекономимо як час, так і гроші.

Нутрощі

Для того щоб зрозуміти що нам потрібно для переробки, треба щонайменше розібрати реле часу (дивись малюнок 1). І детально розглянути нутрощі.

Малюнок 1

Корпус реле часу складається з двох половинок і розбирається просто, натисканням з боків нижньої половинки так щоб защепи вийшли з пазів верхньої половинки. 

Малюнок 2

Розкривши корпус реле часу побачимо що воно складається з двох плат (дивись малюнок 2). З плати зеленого кольору ліворуч де знаходиться: дисплей, кнопки керування, мікропроцесор. І плати праворуч сірого кольору де знаходиться: реле, яке комутує навантаження, батарею резервного живлення і схему живлення. Контакти живлення і контакти реле. Нас цікавить плата що знаходиться праворуч з схемою живлення. Розгляньмо зворотню сторону плати (дивись малюнок 3).

Малюнок 3

Схема живлення дуже проста: 12В потрапляють на діодний міст, а після на стабілітрони для живлення мікропроцесора, обмотки реле і заряду батареї резервного живлення (мал.3). Як видно на платі є місце ще під один контакт реле CN3 (мал.2 позначка 3), вільне місце для стабілітрону DZ3(мал.3 позначка 3) і конденсатора C1 (мал.2 позначка 1).

Живлення пристрою від мережі 220В малим струмом зручно виконати безтрансформаторним блоком живлення, або конденсаторний блок живлення. Це дає велику перевагу не використовувати габаритний трансформатор. Але потребує надійної ізоляції корпусу і елементів керування. Бо при такому живлені немає гальванічної розв'язки з електричною мережею 220В і при доторканні струменевих частин схеми можна отримати небезпечне ураження електричним струмом. Це програмовне реле часу має щільний, суцільний пластиковий корпус і гумові кнопки керування. З ізоляцією проблем не виникне. То ж сміливо можемо доопрацювати схему.

Схема

Як пересвідчились, плата виконана універсальною і є можливість самотужки переробити наше реле часу з живлення 12 Вольт на живлення від електричної мережі 220 Вольт 50 Гц. Схема безтрансформаторного блока живлення представлена на малюнку 4.

Малюнок 4

Порядок переробки

1. Замість R3 0 Ом (перемичка) (мал.3 позначка 1), треба впаяти резистор з номіналом від 100кОм до 1мОм. Цей резистор виконує функцію розряду конденсатора C1 після зняття напруги живлення з пристрою.
2. Замість R1 5 Ом (мал.2 і 3 позначка 2), треба впаяти резистор 300 Ом. Це резистор що обмежує струм споживання пристроєм.
3. Впаяти C1 0.33 mF в призначене для нього місце (мал.2 і 3 позначка 1).
4. Впаяти стабілітрон DZ3 на 12 вольт в призначене для цього місце (мал.2 позначка 3).

Все. На цьому переробку завершено. Можна скласти корпус назад до купи і користуватись реле часу вже подаючи на контакти живлення 220 Вольт. А також можна переглянути відео по переробці.

Відео переробки

Огляд програмовних реле часу

Огляд програмовних реле часу

Передмова

Пропоную на огляд декілька програмовних "реле часу". "Реле часу" призначене щоб, в наперед заданий час, увімкнути чи вимкнути якийсь пристрій на певний проміжок часу. Або по команді оператора увімкнути чи вимкнути пристрій на час, який контролює "реле часу". "Реле часу" бувають різні: механічні, електричні, електронні, мікропроцесорні, тощо. "Реле часу" можуть оперувати в межах часток секунд, наприклад, як колись засвічували фотопапір фотозбільшувачем. Або ж навпаки оперувати цілими годинами, наприклад вмикати і вимикати освітлення в нічний і денний час. Комутувати "реле часу" можна, наприклад - освітлення, нагрівання, охолодження, полив квітів, годування рибок, доступ до приміщення, тощо.

STM8S003F3 Digital Timing Module

Це програмовне реле часу "STM8S003F3 Digital Timing Module" придбав на ebay за, приблизно, 4 у.о. Прийшло в конверті з пухирцями, сам таймер був в простому пластиковому пакетику. Інструкцій і схем не додавалось.

Зовнішній вигляд програмовного реле часу STM8S003F3 

Зовнішній вигляд зворотньої сторони реле часу

Характеристика:

1. На основі однокристальної мікроЕОМ STM8. Довжина: 71 мм, ширина: 29 мм, висота: 16 мм
2. Два способу живлення, сторонній інтерфейс KP301-2 може підтримувати 7 В ~ 18 В робочої напруги, та інтерфейс мікроUSB від 5 В робочої напруги.
3. Містить два таймери часу.
4. Показує на екрані різні режими (натискати кнопку праворуч):
5. Поточний час.
6. Поточний день і місяць.
7. Час спрацювання реле "таймер-1" (години, хвилини).
8. Тривалість часу "таймер-1" (в секундах).
9. Час спрацювання реле "таймер-2" (години, хвилини).
10. Тривалість часу "таймер-2" (в секундах).
11. Поточна температура.
12. Режими налаштування (натискання кнопки ліворуч):
13. Встановлення поточного часу.
14. Встановлення поточної дати.
15. Встановлення часу спрацювання "таймер-1".
16. Встановлення тривалості часу спрацювання реле "таймер-1".
17. Встановлення часу спрацювання "таймер-2".
18. Встановлення тривалості часу спрацювання реле "таймер-2".
19. Корекція сенсора температури.
20. Функція показу температури, в межах - 20 ~ 59 ℃, Мінімальна похибка 1 градус Цельсія. З корекцією температурної похибки, можливий діапазон корекції - 5 ~ 5 ℃.
21. Допустимо комутувати навантаження на контакти реле в межах 10 А 250 В змінного струму і 10 А 30 В постійного струму.
22. Є інфрачервоний приймач для керування реле часу з ПДК (пульт дистанційного керування). ПДК купується окремо.

Керування реле за допомоги пульта дистанційного керування

Подаємо живлення на плату. Якщо це перше увімкнення, то налаштовуємо час, дату, коли спрацюють таймери і тривалість роботи таймера.

Як вже раніше реле часу налаштовували, то після подачі живлення налаштовувати немає потреби, бо пристрій містить джерело резервного живлення для збереження налаштувань.

Переваги

Низька ціна, мініатюрність, простота, наявність інфрачервоного приймача, доволі широкий діапазон напруги якою можна живити реле часу.

Недоліки

Головний недолік це те, що після того як таймер відпрацював свій час, тривалість спрацювання таймеру обнуляється! Іншими словами не можна повністю автоматизувати якийсь процес, щоб кожного дня, наприклад, вмикався насос поливу городини вранці і у вечері. Треба кожного разу тривалість спрацювання вводити заново.

Другий недолік, теж дуже важливий, це тривалість часу таймера задається в секундах. А як для задання параметрів призначена тільки одна кнопка на збільшення, то можна або "промахнутись", або дуже довго чекати на потрібне значення - це не зручно. Час тривалості спрацювання таймеру обмежений приблизно двома годинами.

Третій недолік це, або мені попався екземпляр з дефектом, або це "софт" з недоліком - блимає нижній сегмент на цифрі 2 і знаку Цельсій С раз на секунду.

Сенсор температури хоч і не можна назвати недоліком, але його наявність не має ніякого сенсу бо ні на що не впливає. Не впливає ні на що також і дата. Не можна налаштувати спрацювання таймера в якийсь конкретний день.

В цілому, якщо допрацювати програмну частину пристрою, то буде доволі хороше реле часу.

Відео-огляд STM8S003F3 Digital Timing Module

DC 12V Mini LCD Digital Microcomputer Control Power Timer Switch

Розглянемо інше програмовне реле часу DC 12V Mini LCD Digital Microcomputer Control Power Timer Switch. Це "реле часу" вже має гарний білий корпус з отворами для монтажу на якусь поверхню. Має РК дисплей і вісім кнопок керування. Це "реле часу" придбав на BANGGOOD.

Передня панель реле часу

До цього реле часу додавався папірець з короткою інструкцією по налаштуванню та способів електричного монтажу.

Існують декілька варіантів цього реле часу. Різняться вони між собою напругою живлення і кількістю контактів реле комутації. 

Задня сторона реле часу

Я придбав реле часу яке живиться від 12 В і з контактами реле тільки на замкнення. Може комутувати це реле часу, навантаження, яке споживає до 250В 16А. Це реле також має всередині резервне живлення для збереження поточного часу, дня тижня і всіх таймерів.

Характеристика

До 8 циклів на день. Внутрішній акумулятор всередині зберігає налаштування при відключенні основного живлення. Живиться від 12 вольт будь-якого джерела постійного струму 

Постійна напруга: 12V.

Струм споживання без навантаження: 0.015mA.

Активне навантаження контактів реле 16A / 250В змінного струму.

Індуктивне навантаження  8A / 250В змінного струму.

Навантаження для ламп розжарювання до 1000Вт.

Комутований постійний струм: 16A / 24В DC.

Найкоротший час перемикання: 1 хв.

Найкоротший період між перемиканнями: 1 хв.

Кількість каналів 1.

Кількість чарунок пам'яті: 17.

Похибка спрацьовування: +/- 1 сек / день.

Температура навколишнього середовища: -10 ℃ -55 ℃.

Спосіб монтажу: гвинт.

Поради:

Перед запуском програми, таймер повинен бути заряджений протягом принаймні 5 хвилин. 

Потім натисніть клавішу скидання, щоб очистити дані. Запрограмуйте нові налаштування.

Включення і виключення може бути встановлено вісім разів на день. Ці дії можуть бути встановлені таким чином:

Перший варіант: неділя.

Другий варіант: з понеділка по п'ятницю.

Третій варіант: субота і неділя (вихідні).

Четвертий варіант: з понеділка по суботу (робочі дні).

П'ятий варіант: понеділок, середа, п'ятниця.

Шостий варіант: вівторок, четвер, субота.

Сьомий варіант: з понеділка по середу.

Восьмий варіант: з середи по суботу.

Габарити: 61 * 59 * 31мм

Розмір упаковки: 70 * 67 * 44 мм

Вага нетто: 79 г

Вага з упаковкою: 88 г

Колір Білий

Налаштування

Завдяки тому що тут 8 кнопок, керувати і налаштовувати таймери дуже просто.

Одночасне натискання кнопки з зображенням годинника і кнопок "D+", "H+", "M+" встановлює поточний день тижня, години і хвилини. 

Натискання кнопки "P" переводить в режим програмування таймерів. Перший пункт це день години і хвилини коли увімкнеться реле, ще раз тиснемо "P" і програмуємо коли реле вимкнеться. Далі так само з іншими таймерами.

Кнопкою "C/R" можна відімкнути якийсь таймер, або повернути його в дію.

Кнопка "C" - це повне скидання пристрою.

Кнопкою "Manual" можна увімкнути, вимкнути чи перевести в автоматичний режим реле часу.

Переваги

Низька ціна. Зручність користування. Багато варіантів програмування і багато чарунок пам'яті для програмування таймерів. Можливість ручного керування.

THC 15A AC 220V Digital LCD Power Weekly Programmable Timer Time

Наступне "реле часу" THC15A аналогічне попередньому DC 12V Mini LCD Digital Microcomputer Control Power Timer Switch по функціоналу, можливостям і характеристикам. Відрізняється тільки конструкцією корпуса, способом монтажу приладу, напругою живлення і ціною. Конструкція корпусу схожа на три пакетних перемикача складених разом. Монтується це реле часу на DIN рейку. Живиться від мережі 220В 50Гц.

Зовнішній вигляд реле часу

Кнопки і керування пристроєм аналогічне з попереднім реле часу, який вже розглянули.

Кнопки керування реле часу

Вид з боку

Повторювати опис цього "реле часу" немає сенсу. Натомість, пропоную переглянути короткий відео-огляд цих двох "реле часу".

Відео-огляд Digital Timer Switch YP109A та THC15A