Автоматичний цифровий пристрій, термостат-таймер ТТ_v1.0.

Автор: Oto. Опубліковано в Побутова автоматіка

Цифровой таймер

Такий пристрій на сьогоднішній день буде дуже актуальним для підтримки режиму мікроклімату, економії електроенергії, оптимізації роботи зовнішнього освітлення, для різних пристроїв і приладів, які потрібно вмикати і вимикати в один і той же час, кожної доби, протягом багатьох тижнів, місяців. Таким чином можна досягти економії електроенергії.

   Реалізована можливість підтримки температурного режиму за допомогою вбудованого термостата (режим нагрівання/охолодження), що дозволяє автоматично керувати освітленням та іншими пристроями з урахуванням добового реального часу за таймером.

Цифровий пристрій управління, є мікропроцесорний програмований пристрій, що має наступні особливості:

• Поширений мікроконтролер ATmega8.

• Повне управління таймером за допомогою 4-х кнопок.

• Включення підсвічування РК екрану при натисканні будь-якої кнопки.

• РК графічний дисплей (у даній реалізації програми, тільки підтримуючий кирилицю).

• Довідка - українською мовою.

• Відображення часу на РК екрані у форматі гг/хх/сс, дата дд/мм/рр.

• Функція загального скидання налаштувань за замовчуванням, з  меню користувача.

Добовий таймер.

• Три незалежних виконавчих каналів з  таймерами (всього дев'ять таймерів).

• Налаштування незалежних часових інтервалів таймерів для кожного каналу (по три інтервали на кожен виконавчий канал).

• Канали таймера, мають до трьох налаштованих періодів включення - виключення, для виконавчих пристроїв.

• Режим роботи таймера, добовий з 00:00. до 23:59.

• Діапазон програмованих періодів від 1 до 24 годин.

• Індикація стану каналів таймера на дисплей.

Фотодатчик (Виносний фотодіод/фоторезистор (тип не має значення).)

• Можлива прив'язка виконавчих каналів таймера до датчика освітлення

• Спільну або незалежну дію каналів таймера і фотодатчика.

• Цифрове налаштування рівня порогу перемикання стану день/ніч.

Термостат (DS18b20):

• Діапазон вимірюваної температури -55°C + 125°C

• Крок вимірювання  0.1 ° C

• Коректна робота термостата, при переході температури через 0°С

• Діапазон налаштувань термостата для контролю температури -35°C + 110°C, дельта від 0.1°C до 9.9°C.

• Роздільна дія виконавчих каналів; нагрівання/охолодження.

• Діапазон підтримки температурних меж мікроклімату від 0.1°C до 9.9°C.

Годинник реального часу (DS1307):

• Містить в собі годинник, та календар.

• Точність установки ходу годинника, 1 сек.

• Резерв ходу годинника до 10 років, за відсутності зовнішнього живлення.

Принципова схема цифрового таймеру:

Схема электрическая

Таймер не боїться перебоїв в електроживленні і може керувати практично будь-яким навантаженням, включаючи і енергозберігаючі лампи будь-якого типу (так як на його виході використовуємо реле, фізично вони діють як звичайний механічний вимикач).

Є можливість використання управління кожного каналу з прив'язкою від зовнішнього датчика, якщо це фотодатчик, до періоду день-ніч, відповідно вимкнення освітлювальних приладів вдень, і включення освітлення (якщо цей період заданий користувачем), в сутінки і вночі.

Датчик для цього, може використовуватися будь-який фоторезистор, фотодіод або фототранзистор.

Вибір використання опції управління від зовнішнього датчика, проводиться за бажанням користувача з  меню, для кожного каналу окремо.

Опція управління від зовнішнього датчика, надає користувачеві можливість застосовувати цей пристрій більш точніше для визначення, фізичного часу початку сутінок і світанку.

 

  Відображення інформації на РК екрані, при роботі цифрового пристрою ТТ_v1.0

Поточний стан навантаження відображається в режимі основного екрану символами 1 2 3, які відповідають номерам каналів таймера.

Стан функції день - ніч відображається в режимі основного екрану,  графічними символами "Сонця" і "Місяця".

tt_1.JPG

  Властивості  періодів включення добового таймера.

  Відрізок часу установки активності таймера, знаходиться в діапазоні з 00:00. до 23:59.

Змінити/налаштувати періоди таймерів для виконавчих каналів, можна вибравши пункт меню, «Налаштування дії відрізків часу»

1. При установці періоду Увімк. - Вимик. користувач бачить підказку про стан активності періоду.

  Наприклад, при установці періоду ми бачимо:

on "00:01 OFF 00:00", це означає, якщо  "OFF" великими буквами - період не активний.

"ON 00:01 off 00:05", а  якщо  напис "ON" великими літерами говорить про те, що період таймеру активований і буде включений у встановлений час.

Розташування місць налаштувань виконавчих таймерів і каналів, зображено на малюнку нижче.

2

2. При необхідності роботи, виконавчого пристрою з переходом з однієї доби в наступну ( з 23:59. до 00:00 без перерви),  потрібно звернути увагу на те, що для таймеру час;

з 00:01. до 00:01. дорівнює 1 хвилині,

Або з 00:00. до 00:01. дорівнює 2-м хвилинам.

Або з 00:00. до 23:59. Складає рівно 24 години.

  Приклад: Потрібно щоб освітлення було увімкнено з 18:00 до 2:00

Технічно з 18:00 до 1:00 це вирішується використанням двох таймерів в одному каналі. Один таймер встановлюється з 18:00 до 23:59, другий з 00:00 до 02:00.

3Якщо потрібно, щоб період був неактивний. Час потрібно виставляти так, включення 00:01. вимикання 00:00.

При неактивності періоду каналу, різниця налаштування таймера в часі повинна бути, мінус одна хвилина мінімум.

4. Оперативне   включення/відключення будь-якого виконавчого каналу.

Здійснюється за допомогою кнопок Кн1, Кн4, Кн3 (кнопки пронумеровані відповідно до порядку виконавчих каналів 1, 2, 3).

Ручне включення/відключення будь-якого виконавчого каналу, можливе тількив режимі основного екрану, при тривалому натисканні кнопок Кн1, Кн4, Кн3. При цьому відбувається включення/вимикання обраного каналу.

У разі,  якщо було здійснено ручне включення/вимикання виконавчого каналу, в даному стані він перебуватиме, доки  не прийде перша подія автоматичного включення/вимикання даного виконавчого каналу, по налаштованому таймеру.

 

Прив'язка виконавчих каналів таймера до датчика освітлення.

Здійснюється через пункт меню «Взаємодії каналів з освітленням»

Розташування місць змінних значень, зображено на малюнку

3

Налаштування  термостата.

Відбувається через пункт меню «Обробка даних термостата»

Розташування місць змінних значень, зображено на малюнку.

4

У даному випадку програму цієї схеми можна використовувати, як;

    • Звичайний термометр.
    • Термостат нагрівач .
    • Термостат охолоджувач.
    • Клімат-контроль, для підтримання термостатом різниці двох температур, задіявши роботу каналів (PORTC.3, PORTC.4) одночасно.

Принцип роботи термостата в режимі клімат-контролю показаний на малюнку.

5

Зміна дати і часу.

Виберіть пункт меню «Налаштування дати - годин», одноразово натискаючи кнопку КН2>, миготливе знакомісце буде переміщатися в потрібну вам позицію.

Зміна даних робиться кнопками Кн1 + або Кн3-.

Всі дані налаштувань, періодів включення - виключення, автоматично зберігаються в енергонезалежній пам'яті МК.

Налаштування за замовчуванням.

Якщо потрібно скинути всі налаштування за умовчанням, виберіть пункт меню «Скидання всіх налаштувань».

Натискання кнопки КН2> приведе всі налаштування значення каналів за замовчуванням 00:01. 00:00. (у разі натискання Кн4 станеться повернення, без скидання встановлених налаштувань)

Комплектуючі: РКІ 16х2 на базі контролера HD44780 або KS0006,  МК ATmega8 з будь-якою літерою, в DIP виконанні, можна застосувати і в корпусі TQFP. Розповсюджена спеціалізована годинна мікросхема DS1307, веде підрахунок реального часу в секундах, хвилини, години, дні, місяць і рік аж до 2100.

Автономне живлення мікросхеми DS1307, від однієї 3-х вольтової батарейки, здатне підтримувати мікросхему DS1307 в робочому стані, протягом 10 років. Обв'язка мікросхеми DS1307 мінімальна: кварц на 32768 Гц і батарейка на 3V.

Цифровий датчик температури DS18b20.

Реле для виконавчих пристроїв на 12V.

  FUSE: для роботи МК, виставляються на тактову частоту 4 МГц. МК тактується від внутрішнього RS осцилятора.

Роботу схеми можна протестувати в proteus'і :

схема в протеусе

Застосування цієї схеми: знайдеться безліч варіантів використання такої схеми управління, тому що, це енергонезалежна і точна автоматика, буде практично корисна для будь-якої автоматизації в побуті або виробництві.

     

Друкована плата.

 Можливо після невеликих доробок,  використовувати  друковану плату, зі статті Цифровой таймер, для автоматического управления освещением V3.

 

P.S. 

Варіант від користувача Vlad_ON, друкована плата під МК ATmega8 в TQFP корпусі.

друкована плата

Архів від Vlad_ON ATmega8-ТТ_v1.0: друкована плата + ENG_прошивка (латиниця).

 

Увага,  ця реалізація програми вимагає застосовувати РК екран, лише який підтримує кирилицю.

  1. Архів проекту ATmega8-ТТ_v1.0: прошивка, proteus.
  2. Архів проекту ATmega88-ТТ_v1.0: прошивка, proteus. 

 

 

 

 

Joomla Plugins

Коментарі   

# si4karuk 05.04.2015, 22:38
Нещодавно робив невеличкий проект, просто добовий таймер. В ролі індикатора - РК 3310. Ніяк не зміг придумати алгоритм переходу через 00:00 І приходилось, на нічний час налаштовувати два таймери... Мені б алгоритм програми... :cry:



http://uploads.ru/38zxA.png
http://uploads.ru/mgPkh.png
# Vlad_ON 12.08.2015, 13:38
Зібрав пристрій, працює... Дисплеї (2 - брав у різних продавців) з Aliexpress, на жаль не підтримують кирилицю :( . Автору RESPECT і прохання, чи є така можливість адаптувати прошивку під дисплеї з PRC, або дайте пораду, як кириличні написи відкорегувати у наявній прошивці. Я впевнений така проблема не тільки в мене. Адаптував плату (Sprint-Layout) під Mega8 в корпусі TQFP, габарити плати повторюють габарити китайського дисплею, проекцїї монтажних отворів співпадають ("сендвіч" компоновка). Платою поділюсь з бажаючими. Підкажіть, пліз, де придбати за розумною ціною дисплей з підтримкою кирилиці.
# romanca 19.08.2015, 22:21
Цитата:
Дисплеї (2 - брав у різних продавців) з Aliexpress, на жаль не підтримують кирилицю
Vlad_ON, значить погано шукав. Бери:
http://www.aliexpress.com/item/LC1628-1602lcd-display-16-2-lcd-sreen-1602A-lcd-with-Russian-font-Language-5v-Compatibel/2052846333.html
100% підтримують прошивки на українській чи російській мовах! Сам купував!
# romanca 24.08.2015, 03:43
Цитата:
Адаптував плату (Sprint-Layout) під Mega8 в корпусі TQFP, габарити плати повторюють габарити китайського дисплею,
Vlad_ON, поділіться платою, please!
# Vlad_ON 11.09.2015, 18:09
Плата под Мегу в корпусе TQFP: www.fayloobmennik.net/5432337
прошивка для "нерусского" дисплея: www.fayloobmennik.net/5432345
Надписи получили местами "траслито-английские", но понять можно - все же лучше чем крокозяблы. Даже авторское Україна 2015 удалось сохранить, но вместо 2 буква s, иначе не получилось.

( http://sxem.org/11/to/t_t/plata_TT_v1_mega_TQFP_+_HEX.rar )
# romanca 12.09.2015, 04:26
Дякую за платку. Модуль RTC окремо, розведено добре, буду ліпити.
Звідки Ви, якщо не секрет?
# Vlad_ON 12.09.2015, 23:26
Так, RTC на окремій платі - брав на Aliexpress з батарейкою дешевше ніж в м.Черкаси DS1307.
# romanca 13.09.2015, 23:59
Значну частину деталей купую на Aliexpress чи eBay, часом на Американських сайтах, так як в мене дуже дорого. Модулів на DS1307 не маю. Маю запас DS3231 мікрух, значно кращі ніж DS1307 по точності і не тільки. DS3231 працює не погано в цьому пристрої також, єдине що секунди то чуть швидше то помаліше відображаються на екрані. На відлік часу ніяк не впливає.