Revizija: 1.1
Datum: 14.12.2004. |
Ovaj
projekat je objavljen
u 64. broju časopisa InfoElektronika |
 |
Akvarijumski automat - održava
temperaturu i kontroliše uključenje rasvete, u ovoj verziji upotrebom PIC16F88 mikrokontrolera poboljšano je merenje temperature i zadržana kompatibilnost sa Aquaauto 2 uređajem
Projekat
je osvojio jednu od glavnih nagrada u akciji "Microchip
za ideju" u organizaciji firmi: Vita-ELKO i mikroElektronika
Na ovom linku možete posetiti galeriju slika za ovaj projekat GALERIJA

Fizički izgled uređaja |
Veoma često smo
na stranicama infoElektronike prezentovali različite
tipove sklopova iz oblasti automatike, koji su
prvenstveno bili namenjeni upravljanju nekog procesa
ili kontroli proizvodnog pogona. Međutim
ovoga puta predstavljamo jedan pomalo specifičan
uređaj koji će svakako prijati kompletnoj
flori i fauni jednog hobi akvarijuma. A da li
će se pritom i samom akvaristi izmamiti osmeh
na licu, proverite sami...... mi verujemo da hoće
:-) |
Karakteristike uređaja:
Napon napajanja: AC/DC 12V
Kontrola: tri tastera MODE UP i DN
Izlazi: dva izlaza, jedan RELEJNI (za rasvetu)
i jedan sa Trijakom (za grejač)
Indikacija: dva LED sedmosegmenentna displeja,
i LED diode za prikaz stanja izlaza, biper
Slika 1 - Električna šema
uređaja AquaAUTO 3 |
Za detalje možete kliknuti
na sliku, pri
čemu će se otvoriti PDF fajl.
|
Opis uređaja:
Ovaj uređaj je prvenstveno namenjen hobi akvaristima
kako bi sebi (a i svojim ljubimcima) olakšali održavanje
potrebne temperature vode, kao i istovremeno ujednačeno
paljenje/gašenje rasvete akvarijuma. Obično se
za ove potrebe koristi više uređaja koji zajedno
čine celinu. To su recimo, digitalni tajmer kojim
vršimo paljenje/gašenje rasvete, zatim neka varijanta
termo regulatora, koji po pravilu imaju klasičan
izlaz za pogon nekog potrošača bez implementirane
zaštite grejača od “hladnih-startova” itd....
Ideja je bila da se spoje ova dva namenska uređaja
u jedan, da se ostvari što veća pouzdanost, ali
i da se ostane u nekoj ekonomskoj klasi sa cenom celog
uređaja.
Iz ovih razloga pri konstrukciji ovog uređaja
postavili smo sledeće zahteve:
(1) Da uređaj bude jednostavan/jeftin
za izradu
(2) Da je lako naći potrebne komponente
(3) Da je omogućeno podešavanje temperature (sa
korakom 1°C)
(4) Da postoji podešavanje offseta temperature (baždarenje)
(5) Preciznost ±1°C, temperaturni opseg 15°C - 40°C
(6) Dvocifreni LED sedmo-segmentni displej za prikaz
podataka
(7) Podešavanje RealTimeClock-a (sati - minuti), podešavanje
sata uključenja rasvete, i sata isključenja
rasvete (0..24h)
(8) Podešavanje opsega alarma temperature i alarmiranje
ukoliko temperatura izlazi van opsega koji je podešen
(Lo, Hi)
(9) Prinudno svetlo, ukoliko je ugašeno automatikom

Slika 2 – Štampana plocica za uredaj AquaAuto
ver3.0 |
Kliknuti
na sliku za download
zip fajla sa nacrtima štampe
Zahvaljujem se Predragu Kraguljcu za ovaj dizajn
:) |
Princip rada:
Uređaj se zasniva na PIC16F88 – I/P mikrokontroleru.
Ovaj mikrokontroler spada u jeftinije, zatim poseduje:
interni 10bitni AD konvertor, interni EEPROM za smeštaj
podešenih vrednosti, dovoljan broj I/O pinova, i smešten
je u 18pinsko DIP kućište. On ima zadatak da
vrši merenje potrebnih veličina (temperatura
i vreme) i da na zadate parametre korisnika vrši kontrolu
izlaznih uređaja (grejača i neonske sijalice).
Merenje temperature se zasniva na popularnom silicijumskom
senzoru KTY10-6, odnosno njegovom identičnom
zamenom KTY81-210, koji je povezan na najjednostavniji
mogući način u naponski razdelnik. Izlaz
iz ovog temperaturno zavisnog naponskog razdelnika
direktno je vezan na pin mikrokontrolera koji ovaj
napon uvodi u interni AD konvertor u samom mikrokontroleru.
Histerezis preklapanja grejača podešen je unutar
mikrokontrolera na ±1°C od zadate (ako je temperatura
podešena na 25°C uključuje na 24°C a isključuje
na 25°C). Grejač radi u ON/OFF režimu.
Izlazna elektronika grejača (MOC3041 i Trijak)
projektovana je tako da se on uključuje pri prolasku
napona kroz nulu tako da dodatno štiti grejač
od pregorevanja, čime je takođe produžen
i radni vek samog grejača.
Ovaj princip smo mogli da iskoristimo i za paljenje
rasvete, ali je ipak odabran klasičan relej,
iz razloga što većina akvarista koristi i neonsku
rasvetu. Neonska rasveta (sa klasičnim prigušnicama)
potencijalno je veoma destruktivna po poluprovodnike
(kao što je trijak) zbog pojave velikih napona pri
paljenju. Kako bi ovo sprečili morala je da se
ugradi i dodatna zaštitna elektronika, koja bi bespotrebno
povećala cenu koštanja. Ovaj kompromis i upotreba
releja se pokazala kao dobra, jer i nakon više od
dve godine korišćenja neonke od snage 18W, nije
se uočio bilo kakav problem vezan za funkciju
paljenja/gašenja rasvete.
Sva podešavanja vrše se pomoću tri tastera MODE,
UP, DOWN, a “meniji” i modovi propraćeni su tekstualnim
porukama na dvocifarskom LED displeju tipa:
St - podešavanje temperature
koju želimo da održavamo
So - ručno baždarenje, pritiskom
na UP ili DN baždarimo digitalni termometar u odnosu
na spoljni referentni sa živom.
Sh - podešavanje realnog vremena
sati
Sd - podešavanje realnog vremena
minuti
On - uključenje rasvete akvarijuma
oF - sati da se iskljuci osvetljenje
akvarijuma
Lo - donja granica normalne temperature,
ukoliko se temperatura spusti ispod ovde podešene,
oglasiće se alarm biper.
Hi - gornja granica normalne temperature,
ukoliko se temperatura podigne iznad ovde podešene,
oglasiće se alarm.
Napomene:
1) Podešavanje realnog tekućeg vremena vrši se
u satima i minutima. Dok se vreme preklapanja rasvete
(On i Off) vrši samo u satima.
2) Izlaz iz menija može izvršiti dužm pritiskom (>2sek)
na taster MODE.
Detalje oko podešavanja grafički smo ilustrovali
u PDF uputstvu za upotrebu, koga preporučujemo da
obavezno pročitate, i možete da ga skinete ovde.
Podešavanje i montaža:
Pre prvog uključenja uređaja potrebno je
postaviti isprogramiran mikrokontroler, sve proveriti
od eventualnih kratkih spojeva. Ukoliko je sve u redu,
uređaj možemo priključiti na 12VDC napon.
Odmah po uključenju LED dispelj bi trebao da
prikazuje izmerenu temperaturu i da blinka. Ovo je
znak da je nestajalo mrežnog napajanja i da je potrebno
proveriti podešavanje sata realnog vremena. Pritiskom
na taster DN, displej prestaje da blinka. Indikacija
da smo u osnovnom modu prikaza temperature je istovremeno
žmirkanje obe tačke na LED displejima. Sada je
potrebno pritiskom tastera MODE doći do podešavanja
temperaturnog offseta (4 pritiska na taster) i tasterima
UP/DN uskladiti prikazivanje temperature sa referentnim
živinim termometrom. Ovim je baždarenje završeno.
Sada je potrebno podesiti sat realnog vremena, i time
je inicijalno podešavanje završeno. Po želji možete
podesiti i Lo/Hi temperaturnog alarma kao i vreme
uključenja/isključenja rasvete.
Firmware:
Iskompajlirani HEXfajl
mozete skinuti ovde. On je besplatan za kućnu
hobi upotrebu. Nije dozvoljeno upotrebljavati ga u
finalnom proizvodu koji je namenjen prodaji!!
VAŽNE NAPOMENE:
Ovaj uređaj zbog svoje jednostavnosti poseduje
i neke nedostatke. Jedna od njih je i nedostatak backup
baterije sata realnog vremena. Ipak, ukoliko želite
da pri nestanku struje sat realnog vremena zadrži
vreme, to je moguće uz upotrebu jedne alkalne
baterije od 9V. Nju, priključujemo preko jedne
diode 1N4007, paralelno napajanju uredjaja. To omogućava
kratku autonomiju (par sati), što je u većini
slučajeva dovoljno da po dolasku struje svetlo
i dalje bude pravilno kontrolisano. Termostat nema
problema i ako nestane struje jer se njegova podešavanja
čuvaju u internom EEPROM-u. Odmah po dolasku
struje on je automatski spreman za rad.
Uređaj je namenjen hobistima. Istestiran je
u praksi i pokazao se kao apsolutno primenljiv. Međutim
autor ne može snositi odgovornost za bilo kakav neuspeh
pri upotrebi ovog uređaja.
Bio bih zahvalan, ukoliko bi ste mi javili utiske
vezane za ovaj projekat [kliknite
ovde]
Ukoliko ima nekih nejasnoća javite se na: npejcic@epraktikum.iz.rs