Bezprzewodowy regulator P R O J temperatury E K T Y Bezprzewodowy regulator temperatury, część 1 AVT 5094 Powszechnie dostípne radiowe modu³y nadawczoodbiorcze umoøliwiaj¹ stosowanie ³¹czy bezprzewodowych w coraz bardziej ìprzyziemnychî aplikacjach. Do niedawna bardzo ìudrutowioneî by³y uk³ady do regulacji temperatury. Do niedawna, bo w prezentowanym projekcie proponujemy zastosowanie bezprzewodowego modu³u wykonawczego. Rekomendacje: uk³ad moøe zast¹piê przestarza³e regulatory temperatury z wyjúciami przekaünikowymi. Moøe byê z powodzeniem stosowany do sterowania ogrzewaniem elektrycznym lub wodnym w domach. Uk³ad kontroluj¹cy temperaturí moøna wykonaê w rûøny sposûb. Najprostszy, elektromechaniczny jest stosowany na przyk³ad w øelazku. Jest wykonany z bimetalu, ktûry pod wp³ywem temperatury odkszta³ca sií i zwiera lub rozwiera styk. Kolejn¹ grup¹ stanowi¹ termoregulatory elektroniczne. Temperatura jest regulowana za pomoc¹ potencjometru, a komparator termostatu porûwnuje wartoúê zadan¹ z napiíciem na czujniku temperatury i w zaleønoúci od rûønicy tych napiíê steruje uk³adem wykonawczym w postaci triaka lub przekaünika. Najbardziej zaawansowane konstrukcyjnie, ale jednoczeúnie daj¹ce najwiíksze moøliwoúci, s¹ termostaty sterowane przez mikroprocesor. Umoøliwiaj¹ one regulowanie temperatury zgodnie z potrzebami uøytkownika - wartoúê kontrolowanej temperatury moøe byê automatycznie zmieniana w zaleønoúci od pory dnia, daty itp. Opis takiego termostatu przedstawiono w artykule. Ma on wbudowany zegar, a wiíc moøliwe jest kontrolowanie rûønej temperatury dla dnia i dla nocy. Pora dnia jest definiowana przez uøytkownika przez podanie pocz¹tkowej i koòcowej godziny, pora nocy jest automatycznie obliczana przez mikrokontroler. Pomiar temperatury odbywa sií z rozdzielczoúci¹ 0,1 o C, a temperatura zadana moøe byê ustawiana z dok³adnoúci¹ 1 o C w zakresie od 0 o C do 99 o C. OprÛcz regulacji automatycznej jest moøliwa praca ríczna. W tym trybie termostat nie reaguje na zmiany temperatury, a zmiana stanu przekaünika (w³¹czenie/wy³¹czenie) jest wykonywane za pomoc¹ jednego klawisza. Uk³ad sterowania zosta³ oddzielony od uk³adu wykonawczego, dziíki czemu obs³uga sterownika jest ca³kowicie bezpieczna, gdyø jest on zasilany bezpiecznym napiíciem rûwnym 12 V. Do komunikacji miídzy modu³ami zastosowano transmisjí radiow¹. Uzyskano w ten sposûb 31
Rys. 1. Schemat elektryczny modułu sterownika regulatora pe³ne odizolowanie uk³adu steruj¹cego od uk³adu wykonawczego. Umoøliwia to rûwnieø dowolne umiejscowienie obydwu uk³adûw. Rozdzielenie uk³adu steruj¹cego i wykonawczego umoøliwia usytuowanie czujnika temperatury w dowolnym miejscu pomieszczenia i osi¹gniecie ø¹danej temperatury w³aúnie w tym miejscu spowoduje wy³¹czenie grzejnika. Uk³ad moøe takøe sterowaê pomp¹ centralnego ogrzewania. W tym przypadku sterownik jest umieszczony w pomieszczeniu, a uk³ad wykonawczy przy piecu centralnego ogrzewania. W zaleønoúci od temperatury termoregulator moøe za³¹czaê lub wy³¹czaê pompí wspomagaj¹c¹ obieg wody. Zastosowany przekaünik w uk³adzie wykonawczym umoøliwia za³¹czanie pr¹du o natíøeniu do 16 A, co daje moc rzídu 3,5 kw. Jest to wiíc wartoúê wystarczaj¹ca dla sterowania rûønymi typami grzejnikûw. Opis i zasada dzia³ania Na rys. 1. przedstawiono schemat elektryczny modu³u steruj¹cego. G³Ûwnym elementem jest mikroprocesor PIC16F628 zawieraj¹cy 2 ks³ûw pamiíci programu, 128 B pamiíci EEPROM, 224 B pamiíci RAM. Pracuje on w doúê nietypowej konfiguracji, gdyø wyprowadzenia s³uø¹ce do do³¹czenia rezonatora kwarcowego (OSC1, Rys. 2. Budowa wewnętrzna timera TMR1 OSC2) zosta³y wykorzystane do sterowania wyúwietlaczem LCD. Takøe wyprowadzenie zerowania MCLR nie s³uøy do zerowania procesora, lecz do obs³ugi klawiatury. Takie wykorzystanie tych wyprowadzeò jest moøliwe dziíki moøliwoúci bardzo elastycznego konfigurowania wyprowadzeò procesora. Niemal kaøde jego wyprowadzenie, w zaleønoúci od po- 32
Rys. 3. Schemat elektryczny modułu wykonawczego trzeb, moøe pe³niê kilka funkcji. I tak wyprowadzenia oscylatora (OSC1, OSC2) mog¹ byê uøyte jako standardowe linie wejúciawyjúcia. W tym przypadku sygna³ zegarowy jest wytwarzany przez wewnítrzny generator RC. CzÍstotliwoúÊ tego generatora moøe wynosiê 4 MHz lub 37 khz, w zaleønoúci od stanu bitu OSCF w rejestrze PCON (szczegû³y w nocie aplikacyjnej dostípnej na stronie www.microchip.com). Jeúli bit ten jest ustawiony, to czístotliwoúê wynosi oko³o 4 MHz, w przeciwnym przypadku wewnítrzny generator pracuje z czístotliwoúci¹ wynosz¹c¹ oko³o 37 khz. Waøn¹ zalet¹ jest moøliwoúê dokonania zmiany czístotliwoúci taktowania podczas pracy mikrokontrolera, dziíki czemu oprogramowanie moøe regulowaê czístotliwoúê generatora, a co za tym idzie wartoúê pobieranego pr¹du. Funkcja ta jest szczegûlnie przydatna przy zasilaniu bateryjnym. W czasie wykonywania nieskomplikowanych operacji uk³ad moøe pracowaê z mniejsz¹ prídkoúci¹, a w czasie ìpowaøniejszychî operacji moøna przyúpieszyê procesor, aby skrûciê czas wykonania zadania. Wyprowadzenie MCLR moøe pe³niê funkcjí zewnítrznego wejúcia zeruj¹cego. WÛwczas podanie stanu 0 powoduje zerowanie procesora. Do tego wyprowadzenia jest rûwnieø doprowadzane napiície programuj¹ce podczas programowania. Wyprowadzenie to moøe byê takøe uøyte jako standardowe wejúcie. SposÛb wykorzystania tego wejúcia ustala sií podczas programowania. Jeúli wyprowadzenie to jest wykorzystane jako wejúcie, to sygna³ MCLR jest wewnítrznie podci¹gany do plusa zasilania, a sygna³ zeruj¹cy jest generowany przez wewnítrzny modu³. WewnÍtrzny sygna³ zeruj¹cy jest generowany, gdy napiície zasilaj¹ce obniøy sií poniøej wartoúci oko³o 4 V. Takøe po w³¹czeniu zasilania mikrokontroler rozpocznie prací dopiero przy napiíciu zasilaj¹cym o wartoúci wyøszej od 4V. DziÍki tym zabiegom uzyskuje sií dodatkowe trzy wyprowadzenia procesora. Stosuj¹c mikrokontroler w obudowie 18-nÛøkowej, mamy do dyspozycji dwa pe³ne porty oúmiobitowe, czyli 16 wyprowadzeò I/O. WewnÍtrzny generator RC nie generuje sygna³u o bardzo stabilnej czístotliwoúci, co jest wymagane do precyzyjnego odliczania czasu. Dlatego do pracy zegara wykorzystano zewnítrzny rezonator kwarcowy. Jego czístotliwoúê, jak i sposûb pod³¹czenia jest nietypowy, ale dziíki kolejnym udogodnieniom oferowanym przez zastosowany mikrokontroler, pomiar czasu odbywa sií w bardzo prosty sposûb. 33
Do odliczania odcinkûw jednosekundowych potrzebnych do pracy zegara wykorzystano timer TMR1. Jego schemat blokowy przedstawiono na rys. 2. Timer sk³ada sií z 16-bitowego licznika oraz 3-bitowego preskalera, dziíki czemu maksymalna liczba zliczanych impulsûw wynosi 524288 (65536*TMR1L i TMR1H*8(preskaler)=524288). Timer TMR1 umoøliwia zliczanie wewnítrznych impulsûw oscylatora, jak rûwnieø impulsy doprowadzone do wejúcia T1CKI. Timer TMR1 jest wyposaøony w wewnítrzny oscylator umoøliwiaj¹cy do³¹czenie do niego zewnítrznego rezonatora kwarcowego. Rezonator kwarcowy jest do³¹czany do wyprowadzeò portu RB6 i RB7. DziÍki temu moøna utworzyê stabilny generator, niezaleøny od generatora ìnapídzaj¹cegoî procesor. Ta moøliwoúê timera zosta³a wykorzystana w przedstawionym uk³adzie. Do wyprowadzeò oscylatora timera TMR1 zosta³ do³¹czony rezonator kwarcowy o czístotliwoúci rûwnej 32,768kHz. Timer TMR1 dzieli tí czístotliwoúê przez 32768 i w efekcie przerwania s¹ generowane dok³adnie co jedn¹ sekundí. Procedura odliczania polega jedynie na zliczaniu sekund, minut i godzin. Do wyúwietlania komunikatûw oraz wartoúci nastawianych parametrûw zastosowano wyúwietlacz alfanumeryczny o organizacji 1*16 znakûw. Wyúwietlacz jest obs³ugiwany w trybie czterobitowym, co jest podyktowane ma³¹ liczb¹ dostípnych wyprowadzeò procesora steruj¹cego. Obs³uga jest dokonywana za pomoc¹ czterech klawiszy SW1...SW4. Wyprowadzenia portu RA4 i RA5 wymagaj¹ zastosowania zewnítrznych rezystorûw podci¹gaj¹cych. Klawisze pod³¹czone do portu RB nie wymagaj¹ takich rezystorûw, gdyø port ten ma wewnítrzne rezystory pull-up. Pomiar temperatury jest dokonywany przez specjalizowany czujnik pû³przewodnikowy DS1820, dziíki czemu wartoúci zmierzonej temperatury s¹ odczytywane przez procesor (w postaci cyfrowej) za pomoc¹ jednoprzewodowej magistrali 1-Wire. Uk³ad DS1820 umoøliwia pomiar temperatury z rozdzielczoúci¹ 0,5 o C, jednakøe udostípnia on rejestry pomocnicze wykorzystywane w czasie pomiaru temperatury, dziíki ktûrym poprzez wykonanie odpowiednich obliczeò moøliwe jest uzyskanie rozdzielczoúci 0,1 o C. W regulatorze ta w³aúciwoúê zosta³a wykorzystana. Do komunikacji z modu³em wykonawczym zastosowano hybrydowy nadajnik radiowy o czístotliwoúci 433 MHz. Nadajnik ten jest zasilany napiíciem wyøszym niø pozosta³e uk³ady, gdyø najwiíksz¹ moc emitowanego sygna³u uzyskuje przy napiíciu zasilania rûwnym oko³o 12 V, maksymalnie 14 V. Aby ograniczyê wp³yw zak³ûceò na transmitowane sygna³y, s¹ one kodowane za pomoc¹ uk³adu US2. Uk³ad ten koduje wysy³ane dane pochodz¹ce z wejúê adresowych A0...A8 oraz z wejúê danych D1...D4. Uk³ad HT-12E posiada wejúcie zezwolenia na nadawanie TE. Podanie na to wejúcie zera logicznego powoduje, øe dane s¹ wysy³ane do nadajnika radiowego. W zaleønoúci od tego czy przekaünik w module wykonawczym ma byê w³¹czony, czy wy³¹czony, na wejúcie danych D1 uk³adu kodera jest podawany odpowiedni stan, ktûry jest wysy³any tylko wtedy, gdy na wejúciu TE panuje poziom niski. Do zasilania uk³adûw modu³u steruj¹cego zastosowano stabilizator typu LM78L05 o wydajnoúci pr¹dowej 100 ma oraz kondensatory wyg³adzaj¹ce napiície C1...C4. W celu zabezpieczenia uk³adu przed nieprawid³ow¹ polaryzacj¹ napiícia zasilaj¹cego zastosowano diodí D1. Na rys. 3 przedstawiono schemat modu³u wykonawczego termoregulatora. Sk³ada sií on z odbiornika radiowego, dekodera, zasilacza oraz przekaünika wykonawczego. Odbiornik radiowy RR3 odbiera sygna³y radiowe i przetwarza je do postaci cyfrowej. Sygna³ cyfrowy jest nastípnie podawany na wejúcie DIN uk³adu dekodera US1. W przypadku pojawienia sií danych (adresu) zgodnych z zaprogramowanym kodem ustawionym za pomoc¹ wejúê adresowych, uk³ad HT-12D przepisuje odebrane dane na wyjúcia D1...D4. Stany wyjúê D1...D4 s¹ zatrzaskiwane i mog¹ byê zmienione dopiero po wys³aniu przez nadajnik innych danych. Zanik transmisji nadajnika nie powoduje zmiany stanûw tych wyjúê. W uk³adzie generatora potrzebnego do pracy uk³adu dekodera zastosowano rezystor R3. Z wyjúcia D1 sygna³ jest kierowany na bazí tranzystora T1. Jeúli na tym wyjúciu wystípuje poziom wysoki, to przekaünik jest za³¹czony i podawane jest napiície 220 V na z³¹cze CON1. W przeciwnym przypadku styki przekaünika s¹ rozwarte. Dioda D1 zabezpiecza tranzystor przed uszkodzeniem wysokim napiíciem indukowanym w cewce przekaünika w momencie jego wy³¹czania, zaú dioda úwiec¹ca sygnalizuje stan przekaünika - jeúli jest za³¹czony, to úwieci. Rys. 4. Rozmieszczenie elementów na płytce drukowanej układu sterującego 34
Rys. 5. Rozmieszczenie elementów na płytce drukowanej układu wykonawczego Uk³ad jest zasilany z sieci 220 V. Do obniøenia tego napiícia zastosowano transformator TR1. Z wyjúcia tego transformatora napiície przemienne jest podawane na mostek prostowniczy MG. Kondensatory C1 i C2 filtruj¹ napiície. NapiÍcie o wartoúci oko³o 12 V jest wykorzystane do zasilania cewki przekaünika P. NapiÍcie to jest rûwnieø podawane na wejúcie stabilizatora US2. Na wyjúciu stabilizatora otrzymujemy napiície o wartoúci 5 V niezbídne do pracy dekodera US1 oraz odbiornika radiowego. Montaø i uruchomienie Montaø rozpoczynamy od p³ytki sterownika (schemat montaøowy pokazano na rys. 4), montuj¹c najpierw rezystory, nastípnie podstawki pod uk³ady scalone. W kolejnym etapie montujemy nadajnik radiowy i kondensatory. W celu zmniejszenia wysokoúci p³ytki kondensatory elektrolityczne moøna zamontowaê na leø¹co. Przyciski SW1...SW4 oraz wyúwietlacz LCD montujemy od strony lutowania. Wyúwietlacz moøna wlutowaê dwojako: jeúli nie mamy pewnoúci, czy wszystkie elementy zosta³y zamontowane prawid³owo, bezpieczniej bídzie zastosowaê gniazdo goldpin 1x16, co umoøliwi swobodny demontaø wyúwietlacza LCD i dostíp do pûl lutowniczych w przypadku nieprawid³owego montaøu elementûw. W tym przypadku po umieszczeniu ca³ego uk³adu w obudowie konieczne bídzie przed³uøenie klawiszy SW1...SW4, aby by³y wyøsze od zamontowanego wyúwietlacza. Jeøeli jednak jesteúmy pewni jakoúci montaøu, wygodniej jest wlutowaê wyúwietlacz bezpoúrednio w p³ytkí. Wtedy przyciski bíd¹ wystawa³y nad wyúwietlacz, umoøliwiaj¹c swobodny montaø w obudowie. Wejúcia koduj¹ce A0...A7 uk³adu US2 naleøy zewrzeê do masy lub do plusa zasilania, ustalaj¹c w ten sposûb jego kod. Jeúli wszystkie elementy zosta³y wlutowane, to moøemy uruchomiê sterownik. W tym celu naleøy w³oøyê uk³ady scalone w podstawki, a do z³¹cza CON1 doprowadziê napiície zasilania o wartoúci oko³o 12V. Po w³¹czeniu zasilania na wyúwietlaczu pojawi sií czas oraz temperatura, przyk³adowy wygl¹d wyúwietlacza jest nastípuj¹cy: Montaø uk³adu wykonawczego (schemat montaøowy pokazano na rys. 5) wykonujemy tak samo jak w przypadku p³ytki sterownika. W zaleønoúci od spodziewanego obci¹øenia naleøy zastosowaê odpowiedni bezpiecznik. Dla duøych mocy pobieranych przez odbiornik wszystkie po³¹czenia úcieøek pomiídzy z³¹czami CON1 i CON2 oraz stykami przekaünika naleøy wzmocniê poprzez dolutowanie do nich drutu miedzianego o úrednicy oko³o 1mm, co pozwoli unikn¹ê przepalenia úcieøek przy duøych pr¹dach. P³ytka modu³u wykonawczego zosta³a dopasowana do obudowy typu Z27, ktûra jest wyposaøona we wtyczkí oraz gniazdo 220V, co umoøliwia wygodne pod³¹czenie odbiornika. Ze wzglídu na stycznoúê uk³adu z napiíciem 220 V naleøy zachowaê szczegûln¹ ostroønoúê, zarûwno w czasie montaøu, jak i uøytkowania. Jeúli wszystkie elementy zosta³y wlutowane, to naleøy jeszcze ustaliê kod odbiornika. W tym celu na wejúciach koduj¹cych A0...A7, naleøy ustawiê odpowiednie stany, zwieraj¹c je do masy lub plusa. Ustawione stany musz¹ byê identyczne jak w module nadajnika. Do punktu lutowniczego oznaczonego jako Antena WYKAZ ELEMENTÓW Moduł sterownika Rezystory R1: 680kΩ R2: 4,7kΩ R3, R4: 47kΩ P1: potencjometr montażowy 10kΩ Kondensatory C1, C4: 100µF/16V C2, C3: 100nF C5, C6: 30pF Półprzewodniki D1: 1N5817 US1: PIC16F628 zaprogramowany US2: HT 12E US3: DS1820 US4: LM78L05 Różne CON1: ARK2(3,5mm) SW1...SW4: mikrowłącznik h=10mm Q1: nadajnik radiowy RT1 Wyświetlacz alfanumeryczny LCD 16*1A (STC1C16DRG_ X1: 32,768kHz Moduł wykonawczy Rezystory R1: 1,5kΩ R2, R4: 4,7kΩ R3: 47kΩ Kondensatory C1: 1000µF/16V C2, C3, C6: 100nF C4, C5: 100µF/16V Półprzewodniki D1: 1N4007 D2: dioda LED 5mm czerwona US1: HT 12D US2: LM7805 Różne CON1, CON2: ARK2(5mm) B1: bezpiecznik Gniazdo bezpiecznika do druku Moduł radiowy odbiornik RR3 Transformator TS2/15 naleøy przylutowaê odcinek przewodu o d³ugoúci oko³o 10cm, ktûry bídzie pe³ni³ rolí anteny odbiorczej. Oprogramowanie steruj¹ce termoregulatorem przedstawimy za miesi¹c, w drugiej czíúci artyku³u. Krzysztof P³awsiuk, AVT krzysztof.plawsiuk@ep.com.pl Wzory p³ytek drukowanych w formacie PDF s¹ dostípne w Internecie pod adresem: http://www.ep.com.pl/?pdf/styczen03.htm oraz na p³ycie CD-EP1/2003B w katalogu PCB. 35
Bezprzewodowy regulator P R O J temperatury E K T Y Bezprzewodowy regulator temperatury, część 2 AVT 5094 Powszechnie dostípne radiowe modu³y nadawczoodbiorcze umoøliwiaj¹ stosowanie ³¹czy bezprzewodowych takøe w ìprzyziemnychî aplikacjach. Jedn¹ z nich jest zdalna regulacja temperatury. W prezentowanym projekcie zastosowano do tego celu bezprzewodowy modu³ wykonawczy. W drugiej czíúci artyku³u opisujemy programowanie tego regulatora. Rekomendacje: uk³ad moøe zast¹piê przestarza³e regulatory temperatury z wyjúciami przekaünikowymi. Moøe byê z powodzeniem stosowany do sterowania ogrzewaniem elektrycznym lub wodnym w domach. Programowanie i obs³uga Po w³¹czeniu zasilania na wyúwietlaczu pojawi sií nastípuj¹cy napis: WartoúÊ temperatury bídzie z pewnoúci¹ inna, ale format wyúwietlania bídzie w³aúnie taki. Menu programowania sk³ada sií z trzech procedur, sposûb programowania poszczegûlnych parametrûw jest przedstawiony poniøej. 1. Programowanie czasu Aby wejúê w opcje programowania naleøy nacisn¹ê klawisz OK na oko³o 3 sekundy, po tym czasie wykonywana jest procedura zmiany parametrûw. Pierwszym domyúlnym parametrem jest zmiana czasu, na wyúwietlaczu pojawi sií napis: W tym celu wybieramy opcjí Czas i zatwierdzamy klawiszem OK. Na wyúwietlaczu pojawi sií napis: Pozycja minut zastanie podkreúlona, sygnalizuj¹c, øe wszelkie operacje dotycz¹ w³aúnie tego parametru. Przy nastawie czasu moøemy zmieniê jedynie minuty i godziny, sekundy s¹ automatycznie zerowane w momencie zapisu nowego czasu. Cyfry umieszczone po dwukropku wskazuj¹ wartoúê minut, a litery gg wskazuj¹, øe na tej pozycji bíd¹ ustawiane godziny. Ale na pocz¹tek zmieniamy wartoúê minut poprzez naciskanie klawisza UP lub DOWN, po ustawieniu odpowiedniej liczby minut naciskamy klawisz OK. W tym momencie zamiast liter gg zostanie wyúwietlona liczba godzin(rûwnieø podkreúlona). Aby zatwierdziê wybûr ponownie naciskamy klawisz OK. W dowolnej chwili moøemy wyjúê z menu naciskaj¹c klawisz ESC. Klawiszami UP i DOWN moøemy poruszaê sií po opcjach, czyli: Czas, Temperatura, zmiana godzin dnia i nocy. Zawsze przy pierwszym uruchomieniu naleøy ustawiê czas. Tak samo jak w przypadku ustawiania minut klawiszami UP i DOWN zmieniamy wartoúê godzin i zatwierdzamy klawiszem OK. Ustawiony czas zostanie zapisany jako nowa wartoúê minut i godzin, a na wyúwietlaczu pojawi sií napis: Elektronika Praktyczna 2/2003 43
Zegar pracuje z nowymi nastawami czasu, a program g³ûwny powrûci do menu wyboru regulowanych parametrûw. W dowolnej chwili ustawianie czasu moøna przerwaê naciskaj¹c klawisz ESC, a wykonane zmiany minut, czy godzin nie zostan¹ zapisane, gdyø wszystkie zmiany wartoúci czasu dokonywane s¹ na zastípczych komûrkach pamiíci. Dlatego w czasie zmiany parametrûw czas jest nadal odliczany, dopiero klawiszem OK dokonujemy przepisania wartoúci czasu do w³aúciwych komûrek odliczaj¹cych czas. Jeúli nie chcemy zapisaê wprowadzonych zmian naleøy nacisn¹ê klawisz ESC, zmiany nie zostan¹ zapisane, a na wyúwietlaczu pojawi sií napis: i przechodzimy ponownie do g³ûwnego menu zmiany parametrûw, bez zapisania øadnych zmian w aktualnym czasie. 2. Programowanie temperatury Prezentowany termostat umoøliwia utrzymywanie zadanej temperatury oddzielnie dla dnia i nocy. Aby wejúê w tryb programowania, w menu programowania klawiszem UP lub DOWN wybieramy opcjí: i zatwierdzamy klawiszem OK. Na wyúwietlaczu pojawi sií napis: z podkreúlon¹ wartoúci¹ temperatury. Klawiszami UP lub DOWN ustawiamy ø¹dan¹ wartoúê temperatury dziennej w zakresie 0...99 o C i zatwierdzamy klawiszem OK. Po tej czynnoúci automatycznie przechodzimy do ustawiania temperatury nocnej. Na wyúwietlaczu pojawi sií napis: tak jak w przypadku temperatury dziennej klawiszami UP lub DOWN ustawiamy ø¹dana wartoúê temperatury nocnej i zatwierdzamy klawiszem OK. Na wyúwietlaczu pojawi sií napis: i program przejdzie do g³ûwnego menu nastaw parametrûw. Tak jak w przypadku ustawiania czasu w dowolnej chwili moøemy wycofaê sií z wprowadzonych zmian naciskaj¹c klawisz ESC, gdyø dokonywane zmiany parametrûw rûwnieø s¹ realizowane na zastípczych komûrkach. Jednak po potwierdzeniu zmian klawiszem OK, nowe wartoúci temperatur zostaj¹ zapisane w wewnítrznej nieulotnej pamiíci procesora i pozostaj¹ tam nawet po wy- ³¹czeniu zasilania, jedynie ponowne programowanie temperatury moøe zmieniê ich wartoúê. 3. Ustawianie pory dnia i nocy Poniewaø prezentowany termostat umoøliwia nadzorowanie niezaleønie temperatury dziennej i nocnej, naleøy zdefiniowaê, jakie godziny bíd¹ traktowane jako dzieò i bídzie utrzymywana temperatura dzienna, a jakie jako noc, gdzie bídzie utrzymywana temperatura nocna. Do tego celu s³uøy procedura wywo³ywana z menu o nazwie: Wybieramy j¹ w menu zmiany parametrûw i zatwierdzamy klawiszem OK, na wyúwietlaczu pojawi sií napis: cyfra ì7î bídzie podkreúlona, klawiszami UP i DOWN ustawiamy odpowiednia godziní od ktûrej zaczyna sií dzieò i zatwierdzamy klawiszem OK, po tej czynnoúci przechodzimy do ustawienia godziny koòcz¹cej porí dnia. W przedstawionym przyk³adzie dzieò bídzie traktowany od godziny 7 00 do 18 59, od godziny 19 00 dla termostatu zapada noc. Analogicznie noc bídzie trwa³a od godziny 19 00 do godziny 6 59, od 7 00 jest juø dzieò. Po zatwierdzeniu obydwu nastaw klawiszem OK, na wyúwietlaczu pojawi¹ sií godziny dla nocy, wyliczone na podstawie ustawionych wczeúniej godzin dla dnia. Dla ustawionych godzin dnia od 7 do 19, godziny dla nocy bíd¹ nastípuj¹ce: Jeúli pocz¹tek dnia bídzie godzin¹ pûüniejsz¹ niø koniec, to dzieò bídzie liczony w godzinach zawieraj¹cych pomiídzy nimi, na przyk³ad, jeúli dzieò bídzie sií rozpoczyna³ o godzinie 8 00, a koòczy³ o 7 00, to dniem bíd¹ godziny od 8 00 do 23 00 i od 0 00 do 7 59. W takim przypadku noc bídzie trwa³a jedynie od godziny 7 00 do 7 59. Po zatwierdzeniu nastaw klawiszem OK, wartoúci godzin dnia i nocy zostan¹ zapisane w pamiíci i jak w przypadku innych regulowanych parametrûw zostan¹ nie zmienione nawet po wy³¹czeniu zasilania. Po zapisaniu wszystkich parametrûw termostat jest gotowy do pracy. Na wyúwietlaczu jest wyúwietlana aktualna godzina, na bieø¹co mierzona temperatura z dok³adnoúci¹ do 0,1 o C oraz stan przekaünika w module wykonawczym. Przyk³adowe wskazania maj¹ postaê: Na ostatniej pozycji wyúwietlacza jest przedstawiony styk zwarty, sygnalizuj¹cy, øe temperatura mierzona jest mniejsza od zaprogramowanej i naleøy w³¹czyê grzejnik, aby ogrzaê pomieszczenie. Jeúli temperatura przekroczy wartoúê nastawion¹, to nast¹pi wy³¹czenie przekaünika w module wykonawczym, wyúwietlacz bídzie wskazywa³: Styk rozwarty wskazuje, øe przekaünik jest wy³¹czony. Aby nie powodowaê zbyt czístego w³¹czania i wy³¹czania przekaünika termostat ma histerezí. Jeúli nastawiona temperatura ma wartoúê 23 o C, a temperatura w pomieszczeniu wynosi 20 o C, to nastípuje za³¹czenie przekaünika, przekaünik ten bídzie za³¹czony do momentu, gdy temperatura przekroczy wartoúê 24 o C. Gdyby przekaünik zosta³ wy³¹czony po osi¹gniíciu temperatury 23 o C, to bardzo szybko temperatura spad³aby poniøej tej wartoúci i przekaünik musia³by zostaê ponownie za³¹czony. DziÍki takiej histerezie przekaünik nie jest za³¹czany w przypadku niewielkiego obniøenia temperatury. Podobnie jest w przypadku, gdy temperatura panuj¹ca w pomieszczeniu jest wiíksza od nastawionej. Jeúli nastawiona temperatura ma wartoúê 23 o C, a wystípuj¹ca w pomieszczeniu 25 o C, to przekaünik bídzie roz³¹czony, do momentu osi¹gniícia poziomu 22 o C. W dowolnym momencie moøna sprawdziê nastawione temperatury dla dnia i nocy bez potrzeby wchodzenia w menu programowania. W czasie normalnej pracy termostatu naciúniecie klawisza UP spowoduje wyúwietlenie przez czas oko³o dwûch sekund temperatury dziennej, a naciúniície klawisza DOWN wyúwietlenie temperatury nocnej. 44 Elektronika Praktyczna 2/2003
OprÛcz automatycznego sterowania na podstawie wartoúci temperatury, termostat umoøliwia ríczne sterowanie przekaünikiem modu³u wykonawczego. Przejúcia pomiídzy trybem rícznym i automatycznym dokonuje sií poprzez naciúniecie klawisza ESC przez czas oko³o 3 sekund. Jeúli termostat znajdowa³ sií w trybie pracy automatycznej, to naciúniície klawisza ESC spowoduje przejúcie do pracy rícznej. Ten fakt zostanie zasygnalizowany na wyúwietlaczu w postaci pojawienia sií przycisku zamiast styku na ostatniej pozycji wyúwietlacza: Jeúli przekaünik jest wy³¹czony, to bídzie wyúwietlany symbol wyciúniítego przycisku. Od tej pory termostat jedynie wyúwietla wartoúê temperatury, lecz nie porûwnuje jej z nastawion¹ i nie ma moøliwoúci automatycznej zmiany stanu przekaünika. Zmiany stanu przekaünika dokonuje sií przez krûtkotrwa³e naciúniície klawisza OK, kaødorazowe jego naciúniície zmienia stan przekaünika na przeciwny. Jeúli przekaünik jest w³¹czony, to wyúwietlacz, bídzie wygl¹da³ nastípuj¹co: Symbol wciúniítego klawisza na ostatniej pozycji wyúwietlacza informuje, øe przekaünik jest za³¹czony. Praca ríczna umoøliwia wiíc ca³kowite wy³¹czenie przekaünika lub jego w³¹czenie, niezaleønie od temperatury zadanej i mierzonej. Aby ponownie powrûciê do pracy automatycznej naleøy nacisn¹ê klawisz ESC na czas wiíkszy niø 3 sekundy, na wyúwietlaczu zamiast przycisku pojawi sií symbol styku, informuj¹cy o pracy automatycznej. Komunikacja modu³u steruj¹cego z uk³adem wykonawczym nie jest prowadzona przez ca³y czas, lecz jest nawi¹zywana co dziesiíê sekund. Po kaødym dziesiíciosekundowym odcinku czasu na wejúcie EN uk³adu US2 (na p³ytce sterownika) jest podawane zero przez dwie sekundy. Logiczne zero na wejúciu ìenî powoduje uruchomienie transmisji, przez nadajnik jest wysy³any kod ustawiony przy pomocy wejúê adresowych A0...A7 oraz sygna³y wejúê danych D1...D4 uk³adu HT-12E. W zaleønoúci od stanu na wejúciu D1, przekaünik modu³u wykonawczego jest za³¹czany lub wy³¹czany. Po up³ywie dwûch sekund transmisja radiowa zostaje przerwana, by po oko³o 10 sekundach zosta³a ponownie w³¹czona. DziÍki cyklicznym wysy³aniu informacji o stanie przekaünika b³¹d powsta³y na skutek zak³ûceò zostanie po dziesiíciu sekundach skorygowany przez wys³anie kolejnej informacji o jego stanie. W czasie, gdy termostat pracuje w trybie rícznym wysy³anie sygna- ³u radiowego nastípuje tylko po naciúniíciu klawisza OK, ktûry powoduje zmianí stanu przekaünika. Krzysztof P³awsiuk, AVT krzysztof.plawsiuk@ep.com.pl Wzory p³ytek drukowanych w formacie PDF s¹ dostípne w Internecie pod adresem: http://www.ep.com.pl/?pdf/luty03.htm oraz na p³ycie CD-EP2/2003B w katalogu PCB. Elektronika Praktyczna 2/2003 45