Термостат для газового котла V-2, плюс П.Р.

Автор: с2. Опубликовано в Термометры

термостатTермостат на микроконтроллере ATmeg8  с использованием ЖКИ индикатора 16х2  , для дополнительного управления  газовым   котлом и созданием   комфортного климата во время отопительного сезона.

Каждый котел предусматривает подключение такого термостата. 

Эта схема поддержания и регулирования температуры, подключается в котле к выводам для наружного выносного термостата.

Основное предназначение в этой схеме использования такого типа регулирования, что при положительных температурах котел не будет перерасходовать топливо на ненужный перегрев,  и сгладит ощутимые перепады температуры в помещение во время осенне-весеннего отопительного сезона, в зимний период при низких отрицательных температурах, программа практически не вносит изменений в отопительный режим.

Схема:

Основные элементы схемы это;  ЖКИ 16х2 на базе контроллера HD44780 или KS0006, МК ATmega8 с любой буквой и корпусе.

Датчики температуры DS18b20.

Фоторезистор (любой который называется таковым:))).

В моем варианте схемы, используется, для понижения напряжения от источника питания Step-down converter на микросхеме MC34063,  это небольшое усложнение схемы оправдано тем, что вся схема запитуется от 24 вольт, плюс  постоянно  подключена  подсветка ЖКИ, для кренки эти условия образно говоря  "горячие"....

Если у Вас напряжение запитки до 15 вольт, и не планируется подключение ЖКИ подсветки , нет преград, использовать в качестве стабилизации 5 вольт, линейный стабилизатор типа кренки.


Принцип работы схемы.

Термостат U-2 (улица) работает всегда, до периода Toff ...(см. график №1 ), при желании использования в схеме только термостатов,  работу таймеров можно остановить принудительно, установив перемычку (МК порт PD3) на общий питания.

Термостат U-1 (помещение) всегда если ниже температура ниже установленной в помещении. И параллельно U-2 всегда  может  включить команду на обогрев..

Термостат U-3 (установлен на вводе теплоносителя в котел (обратка) ) имеет приоритет над U-1 и U-2 при перегреве, всегда отключит команду поданную котлу на обогрев , то есть команду от U-1 и U-2. ( команда от U-3 имеют приоритет над  работой таймеров U-2  и над данными от U-1).  

А также если была активность термостатов U-1 и U-3 , термостат U-2 —> таймер' периода паузы начинает отсчет интервала % заряда  с нуля..

Временные режимы таймеров, в соотношении к наружной температуре можно наглядно увидеть на графике №1 .

С помощью фото-датчика, происходит определение схемой времени суток, и на основе этого происходит , смещение температурного графика на 2°С.

В V-2 версии программы добавлено, изменение установленной температуры теплоносителя на +х°С   в соотношении к наружной температуре  график №2.(при понижении температуры наружного воздуха, к установленной температуре теплоносителя, зависимости от наружной температуры к  установленной температуры теплоносителя автоматически прибавляется от 0 до 6°С  (см. график №2 ) . 

Резисторный делитель (порт РС3) при нормальной работе схемы  на измерительной входе МК (РС3) 3.4V , при изменении этого напряжения меньше 3.0 V (например в случае обесточки) подается команда на запись в енергонезависимую память, данных счета "периода паузы" и учет статистики включений и наработки котло-часов.

Отображение показаний на дисплее ЖКИ;

График №1.

График №2.

Вход в меню, осуществляется  кнопкой Кн2. и далее изменение настроек значений термостатов и гистерезиса  с помощью кнопок Кн1, Кн3.

Диапазон настроек температуры:

Термостат помещение, диапазон установок от 10 °C до 32 °C

Гистерезис от 0.2°C до 2.5 °C.

Термостат теплоносителя, диапазон установок от 20 °C до 80 °C

Гистерезис от 0.5°C до 9.9 °C. 

Статистика наработки включения  котла на отопление, доступна с режима основного экрана при нажатии Кн1 и далее Кн2.

По большому счету особо ценной информации в этой статистике нет , так как горелка работает в режиме  модулированной мощности. А количество включений котла, на отопление, в конечном счете достигнет мульйона :))))))) ну мало ли, вдруг, это кому то может показатся интересным...)

Еще, в режиме основного экрана кнопкой  ( Кн3, три варианта)  можно делать  просмотр работы таймеров не в % соотношении, а в привычном всем "часовом", эта статистика тоже не сильно актуальна так как эти данные  могут быть очень разные, так как все будет зависеть от колебаний наружной температуры,(опять же  вдруг, это кому то может показатся интересным)...

Все производимые действия внутри и на выходе МК отображаются на ЖКИ определёнными знаками и символами.


Рабочее состояние программы . 
  

 1) Программа находится в рабочем состоянии основного экрана (без всяких блокировок, можно сказать дежурный режим, наблюдаем на дисплее счет таймера' в % ). 


 2) Комнатная температура опустилась ниже установленной пользователем, на котел подана команда ВКЛ.(одновременно отобр. символ стрелка и огонек, таймер ' обнуляется  отсчет в % ). 


 3) Температура теплоносителя достигла выше установленного пользователем порога, (отобр. символ стрелка и символ кружок, команды на котел не подаются таймеры не ведут отсчет в % ). 


4) Температура на улице выше 19°С , для программы это уже летний режим…
Команды на ВКЛ. котла уже не будет, пока опять температура не опустится ниже 19°С (отобр. символ квадратик, таймеры не ведут отсчет в % ). 

FUSE. Схема МК работает с кварцем, на частоте 8MHz.

Работу схемы можно протестировать в proteusе.(разводка схемы в протеусе для МК Atmega-8 в корпусе TQFP-32)

 


 Архив файлов проекта V2.0 (РС3 не задействован) : схема, fuse, прошивка, proteus.

Архив файлов проекта V2.1  :  прошивка, proteus, печатная плата.