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 изменений в отопительный режим.
Схема.
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 3шт., сдвиговые регистры 74НС595 2шт..
Фоторезистор, (любой который называется таковым:))).
В моем варианте схемы, используется, для понижения напряжения от источника питания Step-down converter на микросхеме MC34063, это небольшое усложнение схемы оправдано тем, что вся схема запитывается от 24 вольт, плюс постоянноподключена подсветка ЖКИ, для "кренки" эти условия образно говоря "горячие"....
Если у Вас напряжение запитки до 15 вольт, и не планируется подключение ЖКИ подсветки , нет преград, использовать в качестве стабилизации 5 вольт, линейный стабилизатор типа "кренки".
Принцип работы схемы.
Термостат U-2 (улица) работает всегда, до периода Toff ...(см. график №1 ), ( при желании использования в схеме только термостатов, работу таймеров можно остановить принудительно, установив на печатной плате перемычку S-3 ).
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 —> таймер' периода 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)).
С помощью фото-датчика, происходит определение схемой времени суток, и на основе этого происходит , смещение температурного графика на 2°С.
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.
Состоит из четырех кнопок без фиксации, расположение кнопок использовано по принципу джойстика.
Дополнительные перемычки , расположенные на печатной плате.
S-0 быстрое изменение температуры (эконом- режим, настройки см. в пользовательском меню) .
S-2 для совместимости "языковых" версий En-Ru -- En-Jp дисплеев (рекомендуется использовать с кириллицей En-Ru).
S-3 отключение дополнительной погодозависимой регулировки (схема работает как простой термостат).
Вход в меню настроек; осуществляется кнопкой Кн3. и далее изменение настроенных значений термостатов и гистерезиса с помощью кнопок Кн1, Кн2.
Диапазон настроек температуры:
Термостат помещение, диапазон установок от 5°C до 27°C
Гистерезис от 0.2°C до 2.5°C.
Термостат теплоносителя, диапазон установок от 20°C до 80°C
Гистерезис от 0.5°C до 9.9°C.
Отображение показаний на дисплее ЖКИ;
Все производимые действия внутри и на выходе МК отображаются на ЖКИ определёнными знаками и символами.
Все производимые действия внутри и на выходе МК отображаются на ЖКИ определёнными знаками и символами.
Рабочее состояние программы . 1) Программа находится в рабочем состоянии основного экрана(без всяких блокировок, можно сказать дежурный режим, наблюдаем на дисплее счет таймера' в % ). 2) Комнатная температура опустилась ниже установленной пользователем, на котел подана команда ВКЛ.(одновременно отобр. символ стрелка и огонек, таймер'обнуляется отсчет в % ). 3) Температура теплоносителя достигла выше установленного пользователем порога, (отобр. символ стрелка и символ кружок, команды на котел не подаются таймеры не ведут отсчет в % ).
4) Температура на улице выше 19°С , для программы это уже летний режим… Команды на ВКЛ. котла уже не будет, пока опять температура не опустится ниже 19°С (отобр. символ квадратик, таймеры не ведут отсчет в % ).
Состоит из трех разделов
Вход в меню Кн3 и далее Кн1 или Кн2 или Кн3.
Настройки термостатов
Установка температуры для отапливаемого помещения.
Установка температуры теплоносителя (рассчитано для контроля температуры на обратке).
Управление от включателя S-0 , возможность оперативного включения эконом режима.
Эконом режим, при котором в отапливаемом помещении температура начинает поддерживаться на минимальном значении, которое вы установите в этом меню.
Пример +22.8 °С -5.0°С= +17.8°С это значит, что оперативно мы можем изменить поддерживаемую температуру в помещении с +22.8 °С на +17.8°С.
Датчик освещенности, граница (порог) включения режима день -- ночь.
При нажатии любой кнопки вкл. подсветка ЖКИ.
Установка времени подсветки или вкл. постоянно.
Установки для дополнительного циркуляционного насоса отопления.
1) время продолжения работы насоса после выкл. горелки.
2) задержка включения насоса при вкл. горелки.
Установка коэффициента смещения графика работы для циклического погодного таймера.
Коэффициент выше единицы для хорошо утепленного помещения , ниже единицы для менее утепленного....
Статистика работы программы управления
1)all общее время работы схемы. (максимально 23999 ч. 59м. 59 сек(1000 дней))
2)MК= колич. раз включений схемы (подача питания на микроконтроллер)
3) vkl= колич. раз включения исполняющего устройства (горелка котла (OUT))
1) колич. времени работы исполняющего устройства (горелка котла (OUT))
2) Одновременное совпадение режима подачи команды комнатного термостата на вкл. и термостата теплоносителя команды откл. управляющего устройства (OUT))
1) Учет колич. общего времени подачи команды на обогрев от комнатного термостата.
2) Учет колич. времени подачи команды термостата теплоносителя откл. управляющего устройства (OUT)
1) Учет колич. времени работы таймера №1 (пауза, циклического погодного таймера)
2) Учет колич. времени работы таймера №2 (циклический погодный таймер, команда на, вкл. управляющего устройства (OUT) )
Статистика наработки включения котла на отопление, доступна с режима основного экрана при нажатии Кн3 -> Кн2 и далее Кн3.
Если находимся в режиме основного экрана, кнопкой Кн2, можноделать просмотр работы таймеров не в % соотношении (три варианта) , а в привычном всем "часовом".
Запись в энергонезависимую память, происходит по команде аналогового компаратора (выводы МК AIN0, AIN1).
Это данные учета "периода паузы" и учета статистики включений, наработки котло-часов и т.д..
Осциллограмма - пример, работы обвязки аналогового компаратора, снятая с соответствующих выводов МК .
FUSE. Программа МК работает с кварцем, на частоте 8MHz.