Простой термостат на основе датчика DS1821

Принципиальная схема простого самодельного термостата (термореле) на промышленном датчике DS1821. Промышленностью выпускаются программируемые термодатчики, один изкоторых DS1821 интересен тем, что позволяет не только передавать данные о температуре на персональный компьютер или микроконтроллер, но и работать самостоятельно как термостат, управляя нагрузкой в зависимости от данных пороговых значений температуры, занесенных в его память при помощи компьютера.

Принципиальная схема

Принципиальная схема термостата показана на рисунке 1. На выходе датчика DS1821 включен простой транзисторный ключ, который управляет током через светодиод оптопары U1, а та управляет симистором, управляющим питанием нагревателя.

Рис.1. Принципиальная схема термостата на датчике DS1821.

Теперь немного слов о самой микросхеме DS1821. Выпускается фирмой «МАХІМ» и может работать как термостат (с двумя порогами температуры, - на включение и на выключение) или как цифровой термодатчик, передающий данные на микроконтроллер или компьютер. Диапазон рабочих температур от -55 до +125°С.

Схема программатора для DS1821

Промышленно микросхема выпускается настроенная как термодатчик. Для перевода её в режим термостата и задания температурнных порогов (нижнего - TL и верхнего ТН) необходим персональный компьютер с портом СОМ, в который микросхема подключается при помощи переходника, схема которого показана на рисунке 2.

Требуется программа ds1821.exe - Скачать (446 КБ).

Схема переходника-программатора приводится в закладке «Adapter Curcut» этой программы. Однако, в схеме приводимой в программе (рис. 3.) используются полевые транзисторы, которых у меня не оказалось, и схему программатора собрал из того что было (рис.2).

Такая тоже работает, проверено!

Рис. 2. Принципиальная схема программатора для настройки термодатчика DS1821 через com-порт.

Программатор на рисунке 2 и тот, что по схеме, предложенной в программе, рассчитан на работу с 9-выводным СОМ-портом персонального компьютера. Но, сейчас данный порт уже редко используется, и в новых компьютерах его может и не быть, так как все уже давно перешло на USB.

В этом случае нужно в любом магазине компьютерных принадлежностей приобрести адаптер-переходник COM-USB, и подключать программатор через него. После того как программа установлена и переходник сделан нужно чтобы микросхема находилась в режиме термодатчика. Если она новая она в таком режиме и будет. Если нет, - нужно в главном окошке программы (рис. 4) установить режим термодатчика (1-Wire). Затем,

в строке ТН набрать верхнюю температуру, а в строке TL - нижнюю (значения в градусах по Цельсию). Затем «Termostat» и «Exit». Теперь микросхема все «запомнила» и будет управлять нагрузкой согласно этим установкам. Если нужно измерять температуру и видеть показания на экране монитора, - снова подключаем микросхему к СОМ через переходник и переводим её в режим датчика «1-Wire», затем нажимаем «Start» и видим значение температуры в строке снизу.

Рис. 3. Принципиальная схема программатора из программы ds1821.

Использовать более доступную микросхему DS18S20, как это ошибочно утверждается в некоторых источниках, невозможно, так как DS18S20 не имеет функции работы в качестве термостата. Поэтому подходит только DS1821. Микросхема DS18S20 работает только в качестве датчика, - для передачи данных о температуре на микроконтроллер или персональный компьютер.

Рис. 4. Скриншот программы ds1821.

Принимая во внимание тот факт, что компьютер и термостат могут быть расположены (установлены) достаточно далеко друг от друга, в конструкции термостата предусмотрена возможность легкого снятия микросхемы (датчика), подключаемой через разъем Х1 (рис. 1) чтобы её можно было отнести к компьютеру, подключить через переходник-программатор в СОМ и изменить пороги переключения, когда это потребуется.

Питание термостата

Схема термостата (рис.1) питается от покупного трансформаторного источника питания напряжением 5V. Это хорошо в том смысле, что обеспечивается полная гальваническая развязка от электросети. Источник питания должен быть стабилизированным. Либо можно взять нестабилизированный источник напряжения больше, например, 9V или 12V, и с него подать напряжение на схему рис.1 через стабилизатор, например, 78L05.

Ладное М. М. РК-2016-09.