ТЕРМОКОНТРОЛЛЕР ПРОГРАММИРУЕМЫЙ

Полезная модель относится к области микроконтроллерных программируемых измерителей - регуляторов температуры, предназначена для управления процессом нагрева или охлаждения с целью поддержания заданной температуры в зоне, где она (модель) расположена.
Широко известны электронные измерители - регуляторы температуры, выполненные на базе программируемых микроконтроллеров.
ПО «ОВЕН» (http://www.owen.rn) и предприятие «Системы контроля» г.Пермь e-mail: syscont@permonline.rn выпускают терморегуляторы со схожими характеристиками назначений. Регуляторы температуры «Термодат» имеют как минимум три разряда индикации, разрешение по температуре от 0,1 до 1°С, имеют двухпозиционный (релейный) выход для регулирования температуры. Обеспечивают управление процессом нагрева или охлаждения. Имеют независимую память для сохранения режимов, 4-х разрядный светодиодный индикатор параметров, напряжения питания 220(+22/-33) В, 50 Гц. Может быть выполнен в корпусе настенного и щитового исполнения.
Наиболее близким аналогом является выпускаемый ПО «ОВЕН» измеритель-регулятор температуры двухпозиционный «TPM1-PIC».(г.Москва, 2003 г.)
Он предназначен для измерения регулирования температуры и обеспечивает управление процессом нагрева или охлаждения.
Однако известные измерители - терморегуляторы не позволяют переключаться с работы от сети 220 В на безопасное напряжение 36 В. Не приспособлены к бытовым условиям эксплуатации, а также сложны и дороги.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание измерителя - регулятора температуры с высокими потребительскими качествами, предназначенного для бытового использования.
Техническим результатом, полученным при осуществлении полезной модели, являются улучшение потребительских свойств бытового терморегулятора.
Отличительными признаками предлагаемого термоконтроллера от известного является то, что корпус термоконтроллера программируемого выполнен в виде переносного электрического удлинителя с вилкой, соединительным кабелем и розеткой (для подключения устройства нагрева или охлаждения), внутри корпуса расположен переключатель питающего напряжения с балластными конденсаторами, кнопка управления и двухразрядный псевдоцифровой индикатор значения температуры, знака и режимов, состоящих из двух двухцветных светодиодов.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется фотографией термоконтроллера - фото 1; принципиальной схемой - рисунок 1; примерами 1-5, поясняющими работу индикатора.
Термоконтроллер программируемый (фото 1, рис.1) содержит корпус 1, цифровой интегральный датчик температуры 2, микросхему управления 3, электрический кабель 4, электрическую розетку 5, электрическую вилку 6, переключатель питающего напряжения 7, кнопку управления 8, балластные
электрические конденсаторы 9 и 10, светодиодный индикатор десятков 11, светодиодный индикатор единиц 12.
Термоконтроллер программируемый см. рисунок 1 содержит микросхему 3 (DD1), к одному из портов которого GP1 подключен по последовательному каналу цифровой интегральный датчик температуры 2 (DA2). Обмен информацией с датчиком осуществляет по однопроводному интерфейсу Wire.
Два других порта GP2, GP3 работают на двухразрядный псевдоцифровой индикатор режимов и параметров, выполненный на двух двухцветных светодиодах 11 (VD1), 12 (VD2).
Цвет свечения двухцветного двухэлектродного светодиода (красный или зеленый) зависит от направления тока, проходящего через него, которое в свою очередь определяет состояние порта GP2, GP3 микросхемы 3 (DD1). Один электрод светодиода 11 (VD1), 12 (VD2) подключен к средней точке питания микросхемы 3 (DD1), образованной делителем R6, R8 (R9, R10), а второй электрод светодиода 11 (VD1), 12 (VD2) подключен к выводу GP2 (GP3) микросхемы 3 (DD1), состояние которого может устанавливаться в ноль, единицу или закрытое.
Соответственно в зависимости от состояния портов GP2, GP3 определяется направление тока светодиодах, а значит и цвет свечения каждого, закрытый порт GP2, GP3 - светодиоды 11 (VD1), 12 (VD2) не светятся. Переключение направления тока в светодиодах с частотой выше 12 Гц визуально воспринимается желтым цветом (смешение цветов красного и зеленого).
Состояние портов GP2, GP3 микросхемы 3 (DD1) в каждый момент времени определяется программой в соответствии с данными от датчика температуры, поступающими на порт GP1 микросхемы 3 (DD1) и от установленного режима.
Питание электрической схемы контроллера при работе от сети 220 В осуществляется через балластный электрический конденсатор (С8) (см. рис.1) при положении переключателя SA1 в положении «220 В». В положении переключателя SA1 «36 В» питание на схему подается через балластные конденсаторы (С7) и (С8);
Обе положения переключателя обеспечивают нормальные режимы работы устройства при соответствии положения переключателя и входного напряжения.
Работа индикатора поясняется примерами 1-5.
Индикаторы работают следующим образом.
Индикатор состоит из двух двухцветных (красно/зеленых) светодиодов.
Принимаем цветом свечения светодиодов обозначить знак измеренной текущей либо устанавливаемой в режиме программирования температуры:
- красный цвет - положительная или равная нулю температура (<0);
- зеленый цвет - отрицательная температура (<0).
Принимаем желтым цветом обозначать режим программирования. Принимаем поочередное мигание красного и зеленого цветов за режим «Авария».
Принимаем верхний индикаторный светодиод (x10) за обозначение количества десятков градусов.
Принимаем нижний индикаторный светодиод (х1) за обозначение количества единиц градусов.
Численное значение температуры определяется путем сложения количества синхронных миганий светодиодов VD1 (х10) и VD2 (х1) в сериях между паузами.
Серии с паузами идут постоянно, показывая текущее значение температуры.
В описаниях примеров 1-5 используются знаки:
- n - количество миганий в серии между паузами;
- х - умножить
- ∑ - сумма
- к - свечение красным цветом
- з - свечение зеленым цветом
- ж - свечение желтым цветом.
Примеры 1 -5 поясняют работу индикатора.
Пример 1 показывает:
1) индикатор мигает красным цветом - определяем знак температуры - положительный;
2) определяем численное значение температуры, которое равно числу миганий индикатора в серии между паузами.
Индикаторный светодиод (х10) в серии мигнул 2 раза - в определяемом числе имеем два десятка.
Индикаторный светодиод (х1) в серии мигнут 7 раз - в определяемом числе имеем 7 единиц.
Численное значение температуры равно:
∑=20+7-27°С.
Пример 2 показывает: индикаторные светодиоды постоянно (не мигая) горят красным цветом - текущая температура равно 0°С.
Пример 3 показывает: индикаторный светодиод (х10) не горит и не мигает - индикаторный светодиод (х1) в сериях между паузами мигает три раза зеленым цветом. Знак температуры отрицательный. Численное значение температуры равно минус три градуса:
∑=0×10+3×1=-3
Пример 4 показывает: индикаторные светодиоды (х10), (х1) поочереди мигают разным цветом. Означает режим «АВАРИЯ» нагрузки или ее отсутствие.
Пример 5 показывает: вход в режим программирования наступает после нажатия и удержания кнопки на корпусе термоконтроллера.
Работа с термоконтроллером
Ввод параметров производится последовательно.
1. Вход в режим - необходимо нажать на кнопку V (на корпусе) и удерживать ее до загорания нижнего индикатора (х1) желтым цветом.
После отпускания кнопки верхний индикатор (х10) начинает гореть, меняя цвет каждые три секунды.
2. Выбор режима охлаждение/нагрев - необходимо нажать и отпустить кнопку в тот момент, когда индикатор (х10) горит нужным цветом:
красный - нагрев
зеленый - охлаждение
После ввода режима (отпускание кнопки) индикаторы (х10) и (х1) меняются функциями, теперь индикатор (х10) постоянно горит желтым цветом, а индикатор (х1) горит меняя цвет (красный/зеленый).
3. Выбор знака вводимой температуры (+ или -) - необходимо нажать на кнопку при горении индикатора (х1) нужным цветом:
красный цвет - положительная температура или равна 0( ≥0)
зеленый цвет - отрицательная температура (<0).
После ввода выбранного знака термоконтроллер переходит в ожидание ввода численного значения температуры. Индикатор (х10) горит цветом выбранного ранее знака.
4. Выбор численного значения задаваемой температуры - при этом горит выбранным цветом индикатор (х10):
а) нужно нажать на кнопку столько раз, сколько десятков содержится во вводимом числе (если десятков нет - действие не производить, через три секунды термоконтроллер перейдет в режим ввода единиц);
б) после загорания индикатора (х1) нужно нажать на кнопку столько раз, сколько единиц содержится во вводимом числе.
На этом ввод параметров завершен.
5. Через три секунды после ввода контроллер последовательно проиндицирует введенные параметры.