Автоматичний цифровий пристрій, термостат-таймер ТТ_v1.0.

Автор: Oto. Posted in Автоматика в быту

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. 

 

 

                             Электронные компоненты на http://aliexpress.com
Digital LCD Power Timer  Д/У три канала. Часы + будильник. DC 100V 10A V / A AC-Digital-V.A.-LED Таймер- таблетки
Digital LCD Power Timer.
20-555 20-555 20-555 20-555 20-555
           
 ATMEGA8A  TQFP-32 PT2262 coding decoder   ATMEGA128A   ATMEGA328P-DIP Микросхема AD9850  NE555N  DIP-8  
 ATMEGA8A  TQFP-32 10pcs/lot PT2262 DIP-18 Encoding decoder  10pcs Titanium Step Drill Bits 3-20mm  20-555  20-555   NE555 NE555P NE555N 555 DIP-8 20PCS 
           
LCD 20X4 5V Blue nokia 5110 lcd ST7920  Сдвиговый регистр 74HC595D  1602 ЖК (синий экран)  Шаг. двиг. 28BYJ-48 5V 
  LCD 20X4 5V Blue nokia 5110 lcd модуль (2) Titanium Step Drill Bits 3-20mm  20-555  20-555  20-555 
           
RELAY-12V-DC 8-channel  relay 5V SLA-12VDC Relay 30A T90  SRA-12VDC-CL 20A  5V  Relay Module   
20-555  8-channel  relay 5V SLA-12VDC-SL-C   Relay 30A T90    5V trigger Channel Relay Module   
           
Плата AD9850 Transmitter-Receive DSO138 2.4  SIM800L GPRS GSM   Генератор до 10МГц Генератор NE555 
20-555 433Mhz RF transmitter receiver link kit for Arduino DSO138 2.4 SIM800L GPRS GSM Module MicroSIM -TTL Serial Port 20-555  20-555 
           
Клемник 2Pin 5.0 мм  Plastic  Box Red Light 250V 40 Pin Single 40Pin 2.54 Single   
20-555 Plastic Electronic Project Box Red Light 250V AC 15 AMP 125/20A Duplex Switch 40 Pin Single Row Straight Female 2.54mm 10Pcs/Lot 40Pin 2.54 Single Row Pin Male  
           
BTA41-600V L7805-TO220 AMS1117 3.3V 1A    Ams1117-5.0 SOT-223  78L05  SOT-89 5V  BTS443P  TO252 
20-555 L7805-TO220-L7805-TO-220 AMS1117 3.3V 1A SOT-223     78L05 SOT89 SOT-89 5V 50PCS   10pcs/lot BTS443P  TO252  
           
Titanium Bits 3-20mm Multi-function electric PCB mini drill Bit carbide  99pcs-Titanium-Steel-Drill.    9mm Hole White Plastic 
Titanium Step Drill Bits 3-20mm Multi-function electric machine soldering 10pcs 0.3mm to 1.2mm PCB mini drill Bit tungsten steel carbide   20-555    9mm Hole White Plastic 
           
PCB  thermal  paper PCB DIY  TQFP - DIP Adapter PCB   8 pin DIP Round IC socket   6-28-pins-DIP-IC   
PCB  thermal  paper Ccl-PCB-DIY  TQFP - DIP Adapter PCB  8 pin DIP Round IC socket  20-555   
           
LM2596s DC-DC 5A DC-DC Step Up MT3608 2A  mini DC-DC 3A    Rotary Encoder  RM-065 5kOm quartz resonator  
20-555 DC-DC Step Up Power MT3608 2A Max    Rotary Encoder  Переменный резистор RM-065 502    
           
12V 5A 60W 110V-220V  12V 5A 60W LNK305PN DIP-7   Драйвер светодиодов рег. напр. DC-DC LCD   
12V 5A 60W 110V-220V Lighting Transformer High quality LED driver 12V 5A 60W LED Driver  20-555  20-555  20-555   
           
           
           
           
Transistor Tester ESR  Quadcopter Drone  Probe Oscilloscope X1 X10  RS232 to TTL Parking Camera 170"  test hook clip 
Transistor Tester LCR - ESR meter - Frequency Signal Generator Quadcopter Drone Probe Oscilloscope X1 X10  CH340G RS232 to TTL module 20-555  10PCS test hook clip
           
MQ-135 Air Sensor   GL5528

Microphone Sensor

Photosensitive Sensor 

IR Sensor

HC-SR505 sensor switch 
MQ-135 Air Quality Sensor HC-SR505 Mini sensing module - sensor switch
           
ОУ  SOT23-5

BC847 NPN SOT-23 

SS8050+SS8550

BSS138 SOT-23 MOSFET Gerkon    
45 BSS138LT1G SOT-23 MOSFET Gerkon   
           
LED  220V  LED DC 12 В  100PCS-5mm-LED  LED-Display 4*4 Matrix Array   Button  250 pcs  
LED лампы 220V дневные ходовые огни DC 12 В 100PCS-5mm-LED-Green-Blue-White-Yellow-Red 20-555 4*4 Matrix Array/Matrix Keyboard 16 Key  Tactile Push Button 10 models 250 pcs  
           
           
           
           
Metal Film Resistor  high frequency - capacitor Metal-Resistor-Kit 1206-SMD-Resistors-2000pcs-Kit

0.6mm Tin Lead Solder  

 
 
1220pcs 0.33R~4.7M 1% Metal Film Resistor Assorted Kit 220uF 50V 8*16 high frequency - capacitor 50pcs/lot 20-555 20-555 20-555   
           
Sensor Module ZMCT103C HC-SR501  PIR Датч.уличный USB  Tester volt-ammeter Soldering-Kits-T12   
Transformer Sensor Module ZMCT103C 5A/5mA FZ0809 HC-SR501  PIR module  Sensor 20-555 Digital USB  Tester  charger doctor voltmeter ammeter 20-555   
           
DS18B20 TO-92 DHT22 digital 

Crystal Oscillator 49S 

 
Датчик РТ100     
DS18B20 TO-92 - Temperature Sensor 10pcs/lot DHT22 digital temperature and humidity sensor   20-555     
           
Transmitter-Receiver  TF card U disk MP3 Player WIFI модель ESP-12E (Esp8266) Д/У для ворот      
2CH-RF-Remote-Control-Switch-Transmitter-Receiver 20-555 20-555 20-555    
           

 

         
           
 

 

 

Joomla Plugins

Коментарі  

# si4karuk 05.04.2015, 19:38
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:



uploads.ru/38zxA.png
uploads.ru/mgPkh.png
# Vlad_ON 12.08.2015, 10:38
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, 19:21
Цитата:
Дисплеї (2 - брав у різних продавців) з Aliexpress, на жаль не підтримують кирилицю
Vlad_ON, значить погано шукав. Бери:
www.aliexpress.com/.../2052846333.html
100% підтримують прошивки на українській чи російській мовах! Сам купував!
# romanca 24.08.2015, 00:43
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, 15:09
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.

( sxem.org/11/to/t_t/plata_TT_v1_mega_TQFP_+_HEX.rar )
# romanca 12.09.2015, 01:26
Дякую за платку. Модуль RTC окремо, розведено добре, буду ліпити.
Звідки Ви, якщо не секрет?
# Vlad_ON 12.09.2015, 20:26
Так, RTC на окремій платі - брав на Aliexpress з батарейкою дешевше ніж в м.Черкаси DS1307.
# romanca 13.09.2015, 20:59
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.

You have no rights to post comments.
Недостаточно прав для комментирования