Prosty sterownik domowy - by Mirley

Witam.

Chciałbym zaprezentować kolejne moje opracowanie. Opisywane urządzenie jest prostym sterownikiem domowym, urządzeniem pełniącym wiele pożytecznych funkcji, do których między innymi należą: dwupunktowy pomiar temperatury (w domu i na dworze) i zegar pracujący w trybie 24-godzinnym, wzbogacony o dwukanałowy sterownik czasowy. Dodatkowo w programie zaimplementowano prosty termostat z histerezą oraz prosty system alarmowy z dwoma obwodami ochronnymi. Funkcja cichego alarmu umożliwia podgląd o której godzinie obwód ochronny został naruszony, bez włączania syreny. Układ sterownika został zbudowany na mikrokontrolerze ATMEGA16 a wszystkie ustawienia dokunuje się poprzez bardzo prosty interfejs z wyświetlaczem LCD i 6-przyciskową klawiaturą. Do odmierzania czasu wykorzystano układ RTC przez co sterownik może długo chodzić podtrzymując czas na zasilaniu bateryjnym. Wyjścia układu zbudowane na triakach posiadają optoizolację od napięcia sieciowego.

Schemat:


Sercem układu jest mikrokontroler U1 (ATMega16) wraz z rezonatorem kwarcowym X1 (16MHz) i kondensatorami C1 (22pF) i C2 (22pF). Do odmierzania czasu wykorzystywany jest układ RTC U2 (PCF8583). Do jego poprawnej pracy wymagany jest rezonator kwarcowy (tak zwany zegarkowy) X2 (32,768kHz) oraz kondensator C5 (33pF). Kondensatory C6 (100nF) i C7 (47uF) filtrują napięcie zasilania samego układu RTC, które podawane jest poprzez prosty układ bezprzerwowego zasilania z diodami D1 (1N4148), D2 (1N4148) i baterią BAT1 (3V). Rezystory R15 (3,3k) i R16 (3,3k) podciągają linie magistrali I2C do plusa zasilania, umożliwiając jej poprawną pracę.

Obwody zasilania całej płytki zbudowane są na stabilizatorze U5 (7805) i kondensatorach filtrujących C3 (220uF), C4 (47uF) i C8 (100nF). Potencjometr P1 (10k) umożliwia regulację kontrastu wyświetlacza W1 (LCD 16x2). Podświetlanie wyświetlacza uruchamiane jest z poziomu programu sterownika za pomocą tranzystora T1 (BC556) i rezystora R2 (3,3k). Prąd podświetlania wyświetlacza ograniczany jest przez rezystor R1 (47R). W roli sygnalizacji alarmu pracuje buzzer z generatorem BUZ1 (5V), włączany poprzez tranzystor T2 (BC556) i rezystory R3 (3,3k) i R4 (3,3k).

Złącze Prog (goldpin) umożliwia programowanie mikrokontrolera U1 w układzie, do tego został tez wyprowadzony pin resetu Res. Złącze RS (goldpin) umożliwia podpięcie komunikacji Rs232 a właściwie odpowiedniego konwertera, w przypadku klasycznego Rs232 będzie to MAX232 a przypadku konwertera USB-RS232, odpowiednia przejściówka. Klawiaturę urządzenia stanowią przyciski S1-S6 (uSwitch). Złącze ALARM (ARK) stanowi wejścia czujników alarmowych, jedno wejście jest typu N.O. a drugie typu N.C. Rezystor R14 (4,7k) umożliwia poprawną pracę magistrali 1-Wire z czujnikami U3-U5 (DS18B20).

Budowa:
Pod mikrokontroler U1 i układ RTC U2 dobrze jest zastosować podstawki. Złacza na czujniki U3 i U4 są w takiej odległości że można wlutować w ich miejsce podstawkę DIL6, tak jak można to zobaczyć na zdjęciach. Złącza te przydadzą się w momencie rejestracji czujników DS18B20 i podczas testów całego systemu. Potem można wykorzystać złącze U5 do podłączenia wszystkich czujników temperatury równolegle. Zamiast BUZ1 można podłączyć układ sterujący większą syreną alarmową. Do zasilania całego układu najwygodniej jest użyć ładowarki od komórki (np. NOKIA 6610) gdyż daje ona przy takiej pracy napięcie ponad 5V. Szczególną ostrożność należy zachować przy podłączaniu odbiorników 230V gdyż triaki znajdują się na tej samej płytce co sterownik i istnieje ryzyko porażenia. Układ został zbudowany głównie do celów pokazowych (stąd układy wykonawcze na tej samej płytce) ale jest w pełni funkcjonalnym urządzeniem.



Foto:


Strona domowa projektu:
http://mirley.firlej.org/prosty_sterownik_domowy