Термостат для газового котла V-5.1 с П.Р.,и мобильным приложением

Автор: с2. Опубликовано в Автоматика в быту

 

термостат

 Любительская конструкция термостата, для дополнительного управления настенным газовым котлом,

и создания комфортного климата во время отопительного сезона.

Собран на микроконтроллере ATmega168 с использованием ЖКИ индикатора 16х2.

Cхема предназначена для поддержания и регулирования температуры внутри помещения. 

Каждый газовый настенный котел предусматривает подключение такого термостата, схемаподключается в котле к специальным выводам для наружного выносного термостата. 

Основное предназначение в этой схеме использованиятакого типа регулирования, чтобы при положительных температурах котел не  перерасходовал 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 корректировки в отопительный режим.

Схема.

4ina

Основные элементы схемы это;  ЖКИ 16х2 на базе контроллера HD44780 или KS0006, МК ATmega168. ( под печатную плату которая прикреплена к статье ниже, можно использовать RC1602B , JHD162a и другие с подобным расположением выводов ЖКИ )

Датчики температуры DS18b20 4шт., сдвиговый регистр  74НС165 1шт..

В моем варианте схемы, используется, для понижения напряжения от источника питания  Step-down converter на микросхеме XL1509,  это небольшое усложнение схемы оправдано тем, что вся схема запитывается от 24 вольт, плюс  постоянно  подключена  подсветка ЖКИ, для "кренки" эти условия образно говоря  "горячие"....

У термостата три основных режима работы

1) "Комфортный" с погодным регулированием, его задача комфортная температура в помещении, с уменьшенной термокачкой.
2) "Стандарт" это просто термостат котла. Это то
, что в основном продается в магазинах, для газовых котлов.
3)"Динамичный" , название режима может еще и подвергнется изменению, но смысл у него такой, что он при приближению к заданной комнатной температуре, начинает делать "порционное" включение котла.

Принцип работы погодного регулирования в программе.

Термостат U-2 (улица) работает всегда, до периода Toff ...(см. график №1 ).

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 —> таймерпериода паузы начинает отсчет интервала % заряда  с нуля..

Временные режимы таймеров, в соотношении к наружной температуре можно наглядно увидеть на графике №1 . По графику видим, что для  таймера' (красная линия), чем дальше уличная температура от комфортной для человека, тем  сильнее изгиб линии отображающего временную работу  таймера'. Такое программное построение  работы графика построено, исходя из стандартных  расчетных теплопотерь помещения, возмещаемое отоплением.  Определяется из теплового баланса  отапливаемого помещения ( СНиП 2.08.01—89  отопление жилых зданий (в упрощенном виде)).

В режиме автоматического регулирования ,  температура теплоносителя корректируется к установленной раннее в пользовательском меню, на +х°С    соотношение правки зависит от 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 ) . 

График №1.

График №2.

Управление кнопками и перемычками. 

 Кнопки без фиксации, расположение кнопок использовано по принципу джойстика.

Перемычки схемы.

Замыкание перемычки S-0  имеет приоритет над работой газового котла, замыкая эти контакты S-0 можно делать отключение газового котла, когда контакты S-0 разомкнуть , газовый котел продолжит работать в обычном режиме.

Еще полезным будет переключатель S-1 для доступа к оперативному управлению понижения температуры в помещении на пару градусов,
так сказать эконом-режим, все уходят - выключатель включили, пришли домой выключатель включили.
S-2 можно использовать как для сервисного включения газового котла и циркуляционного насоса.
Принцип управления через включатель S-2, замкнули его, все включилось и работает (
независимо какие условия и приоритеты заданы в программе термостата V-5), разомкнули контакты, термостат продолжит работать как и работал до этого.
Насчет S-3 особо расписывать нечего, просто осталась эта функция с предыдущих версий , может где то такое и пригодится.
Режимы подобные действию перемычек S-0, S-1, S-2, можно включать кнопками, но только это будет работа  по таймеру с обратным отсчетом.

Если в находится в главном экране, и  на панели управления нажать и придержать кнопки Кн0 Кн1 и Кн2 , тогда:

Кн0 (Esk)   произойдет включение  эконом функции

Кн1 Сервисное включение котла и циркуляционного насоса

Кн2 временная блокировка  газ. отопления

Изменять время этих таймеров от 1 до 99 часов ,можно  через меню мобильного приложения.
По умолчанию время по таймеру для эконом режима по Кн0 отсчет будет = 24 часа,

для сервисного включения по Кн1 = 8мин. 

для приоритетного отключения по Кн2 время = 8 часов


Отображение показаний на дисплее ЖКИ;

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

Варианты отображения информации на дисплее в основном экране 

Гл_экран

Отображение информации в меню  настроек.

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

FUSE. Программа МК работает с кварцем, на частоте 11.0592MHz.

Печатная плата данного термостата.

 плата

Работу схемы можно протестировать в proteusе.

Скрин proteus схемы:

 протеус

Отображение работы программы в мобильном телефоне.

в телефоне

Посмотреть видео про термостат можно здесь .

Архив файлов проекта V5.1  : прошивка, proteus, печатная плата, + АРК файл, для мобильного приложения.

 Обсуждение термостата  в форуме