Termostat z wyświetlaczem LED

System służy do utrzymania określonej temperatury w kontrolowanym pomieszczeniu. W proponowanym rozwiązaniu temperatura załączenia i wyłączenia przekaźnika jest ustawiana niezależnie, dzięki czemu możliwości nastawcze są praktycznie nieograniczone. Termostat może pracować zarówno w trybie grzania jak iw trybie chłodzenia z dowolnym zakresem histerezy. Do jego konstrukcji wykorzystano jedynie elementy przelotowe oraz gotowy wodoodporny czujnik temperatury. W razie potrzeby wszystko to zmieści się w obudowie Z-107, która jest przeznaczona do montażu w popularnym autobusie „elektrycznym” TH-35.

Schemat ideowy termostatu pokazano na ryc. 1. System musi być zasilany stałym napięciem około 12 VDC, podłączonym do złącza X1. Może to być dowolne źródło zasilania o obciążeniu prądowym co najmniej 200 mA. Dioda D1 zabezpiecza układ przed odwrotną polaryzacją napięcia wejściowego, a kondensatory C1...C5 pełnią rolę filtra sieciowego. Do regulatora U1 typ 7805 doprowadzane jest zewnętrzne napięcie wejściowe. Termometr sterowany jest mikrokontrolerem U2 ATmega8, taktowanym wewnętrznym sygnałem zegara, oraz funkcję czujnika temperatury pełni układ typu DS18B20.

Służył do komunikacji z użytkownikiem trzycyfrowy wyświetlacz LED. Sterowanie odbywa się multipleksowo, anody wyładowań wyświetlacza zasilane są tranzystorami T1...T3, a katody sterowane są bezpośrednio z portu mikrokontrolera poprzez rezystory ograniczające R4...R11.

Do wprowadzania ustawień i konfiguracji termostat wyposażony jest w przyciski S1...S3. Jako układ wykonawczy zastosowano przekaźnik. Podczas jazdy z dużym obciążeniem należy zwrócić uwagę na obciążenie styków przekaźnika i ścieżek PCB. Aby zwiększyć ich nośność można tory ocynować lub ułożyć i przylutować do nich drut miedziany.

termostat należy montować na dwóch płytkach drukowanych, których schemat montażowy pokazano na rysunku 2. Montaż układu jest typowy i nie powinien sprawiać trudności. Wykonuje się ją standardowo, zaczynając od wlutowania rezystorów i innych elementów małogabarytowych do płytki sterownika, a kończąc na montażu kondensatorów elektrolitycznych, stabilizatora napięcia, przekaźników i połączeń śrubowych.

Przyciski i wyświetlacz montujemy na tablicy wyników. Na tym etapie, a najlepiej przed montażem przycisków i wyświetlacza, należy zdecydować, czy: termostat zostanie zamontowany w obudowie Z107.

Jeżeli termostat będzie montowany standardowo, tak jak na zdjęciu tytułowym, to wystarczy połączyć obie płytki kątownikiem pinów goldpin. Widok połączonych w ten sposób płytek przedstawia fot. 3. Jeżeli jednak zdecydujemy się na montaż termostatu w obudowie Z107, tak jak na fot. 4, to powinna być pojedyncza prosta listwa 38 mm ze złotymi pinami z gniazdem żeńskim. służy do łączenia obu płyt. Wywierć trzy otwory w przednim panelu obudowy na przyciski S1…S3. Aby cała konstrukcja była stabilna po złożeniu można ją dodatkowo wzmocnić posrebrzanym drutem (fot. 5), pomogą tu dodatkowe wystające podkładki lutownicze.

Ostatni krok podłączenie czujnika temperatury. W tym celu używane jest złącze oznaczone TEMP: czarny przewód czujnika jest podłączony do styku oznaczonego GND, żółty przewód do styku oznaczonego 1 W, a czerwony przewód do styku oznaczonego VCC. Jeśli kabel jest za krótki, można go przedłużyć za pomocą skrętki lub ekranowanego kabla audio. Podłączony w ten sposób czujnik działa poprawnie nawet przy długości kabla około 30 m.

Po podłączeniu zasilania, po chwili na wyświetlaczu pojawi się aktualnie odczytana wartość temperatury. Zasilenie przekaźnika termostatu wskazuje na obecność kropki na ostatniej cyfrze wyświetlacza. Termostat przyjmuje następującą zasadę: w trybie ogrzewania obiekt jest automatycznie chłodzony, aw trybie chłodzenia jest automatycznie ogrzewany.