Ничего не найдено :(
    В гостях у Самоделкина! » Темы » Советы » Терморегулятор для холодильника с графическим дисплеем

    Терморегулятор для холодильника с графическим дисплеем

    Терморегулятор для холодильника с графическим дисплеем

    Как водится, проблема возникла в связи с поломкой. Поломкой терморегулятора холодильника. Температура в высокотемпературном (0 - +5С) отсеке стала очень сильно понижаться и стала достигать больших отрицательных значений (до минус 15С и ниже), что абсолютно неприемлемо. Небольшой опыт построения устройств на микроконтроллерах AVR побудил к поиску похожих вещей в интернете. Одни сложны, другие просты, но ни те ни другие не удовлетворяли представлению о работе и параметрах регулятора для холодильника.

    Задумано было устройство информативное и дружелюбное. В качестве датчика температуры был протестирован DS18B20 по каналу 1-wire. Для обработки данных был применен модуль Arduino Pro Mini, в последствии замененный на более дешевый вариант Мелисса Arduino Mini. На него же была возложена задача вывода результатов на цветной дисплей 1,5 дюймовый цветной дисплей.

    Для работы в реальных условиях холодильника необходимо иметь герметичный температурный датчик, который был изготовлен по рекомендациям в интернете. В запаянную с одного конца латунную трубку из секции от телескопической антенны подходящего диаметра был помещен датчик и залит по длине проводов внутри трубки герметиком (клеем Титан). Выглядит в сборе с выведенным тонким коаксиальным кабелем и распайкой по схеме с «паразитным» питанием так:

    Пользовательский интерфейс был задуман минимально-ограниченным, но не сильно напрягающим, а именно – несколько простых кнопок. Одна – вход/выход в режим регулировок, две – уменьшение или увеличение параметра (температуры камеры). Монитор при этом должен показывать как текущее значение температуры, так и установленное пороговое значение. Так же необходимо было предусмотреть звуковые сигналы в случае, если требуемой температуры не удается достигнуть слишком долго. Ну и для реакции на нажатие и изменение параметра и режима работы то же звуковые сопровождения.

    Адаптер питания разместился на задней стенке холодильника рядом с вводом 220 вольт.

    На печатной плате размещены: стабилизированный источник питания 7805, контроллер, пищалка, разъемы для прошивки и подключения монитора с кнопками (блок индикации и управления объединен в общий модуль, соединенный 10-проводным шлейфом), мощные триаки с оптической развязкой и дополнительная навеска.

    В подключенном, но не упакованном виде выглядит так:

    Схема принципиальная электрическая.

    Спецификация.

    Выносной блок индикации и управления имеет свою плату на которой установлены монитор и три кнопки. Сверху наложена рамка для красоты.
    При регулировке режимов над кнопками в нижней строке дисплея появляются символы, указывающие текущий функционал кнопок.

    Рабочий режим

    Выбор регулировки


    Регулировка холодильника

    Алгоритм работы регулятора был прописан следующим образом:
    при включении (подаче питания на регулятор) восстанавливаются прежние предустановленные значения пороговых температур, которые сохраняются в EEPROM после каждого сеанса регулировки, производится замер текущего значения температуры и сравнения с предустановленным. Далее – по обычной схеме – если больше – включаем компрессор и проводим периодические измерения, если меньше – компрессор не включаем, также меряем и ждем превышения. Если же по прошествии 15 мин. температура не достигнута – включаем звуковой сигнал тревоги и подсвечиваем на дисплее рамкой аварийный режим. И тоже самое для второго канала (холодильник 2-х компрессорный).

    Опытная эксплуатация выявил узкую проблему – помехозащищенность линии управления. Короткие паразитные импульсы наводок могут возникать в линиях управления и переводить регулятор в другой режим. Это легко устранилось введением задержки опроса кнопок до 0,5 сек.
    Теперь полет нормальный, правда при нажатии кнопок ощущается задержка. Срок непрерывной эксплуатации 4 месяца.

    Изготовленный образец имеет 2 канала управления и контроля, но изначальный регулятор морозильника еще работает, поэтому ни датчика ни управления на втором компрессоре сейчас нет.

    Листинг прошивки прилагается.
    numtemperaturedevices_display_3buttons_control_v5_004_final.rar [4,08 Kb] (скачиваний: 16)
    specif1.doc [28 Kb] (скачиваний: 16)
    Посмотреть онлайн файл: specif1.doc


    Буду рад любым замечаниям и пожеланиям.

    Стружкоотвод на пылесос для электрорубанка из РЕТ бутылок

    Реле задержки выключения мультиметра

    Добавить комментарий

    7 комментариев
    Pronin
    Данные в Чип и дип: Рабочее напряжение 5 В 

    Чип и Дип - это магазин. А не...
    "Рабочее напряжение 5в" - это у контроллера ATmega328, кот. внутри этой прелады "Мелисса". На неудобоваримой схеме у вас показана подача питания на Vin от 7805. Там у Мелиссы стабилизатор стоит свой, кот. уже с конденсаторами (с обвязкой). И на него требуется подавать +7...+9в
    На еще более неудобоваримой "картинке" с желтыми проводами угадывается подкл. от 7805 к Vcc контроллера. Т.е. минуя внутр стабилизатор.
    Подача +5в на Out капризной  LP2985AIM5X-5 ?? scratch
    И как такие желтые картинки пропускают? Чтобы не обсуждать тупую схемотехнику?
    sZOOn Автор
    Цитата: Pronin
    У Меллисы входное питание Vin, как я понял, +7...+9в.

    Данные в Чип и дип: Рабочее напряжение 5 В 

    Цитата: Pronin
    для конкретики нужно ставить конденсаторы на вход и выход

    Конденсаторы конкретно не ставил как раз по причине всеобщей стабилизации

    Цитата: Pronin
    И DS18B20 лучше включать по 3-х проводной схеме

    По три провода тянуть - лениво, а тонкий коаксиал - в самый раз, помехи легко фильтруются обработкой и синхронных с включением/выключением компрессора и при слабой фильтрации не наблюдалось.
    Практика - критерий истинности./Гегель/
    Pronin
    У Меллисы входное питание Vin, как я понял, +7...+9в. У нее стабилизатор свой.
    Если питать от стабилизатора 7805, то для конкретики нужно ставить конденсаторы на вход и выход.
    И DS18B20 лучше включать по 3-х проводной схеме. Помехозащищенность выше. Там где клацают симисторы с индуктивными нагрузками в сети 230в, это существенно.
    sZOOn Автор
    Уважаемый Гость Вася!   
      Благодарю за Ваш комментарий. Однако замечу, термин "адекватность" более применим к человеческим отношениям, и в данном случае в Вашем комментарии она отсутствует. Вы теоретически рассматриваете стандартный режим работы холодильника, при котором пользователь открывает дверцу, чтобы что-либо положить или взять из холодильника.
     1. Хочу заметить, что открытие/закрытие дверцы не влияет напрямую на изменение режима работы компрессора. Изменение наступает при превышении диапазона изменения температуры в пределах +-2 градуса Цельсия от предустановленной. Жестко закрепленный на испарителе температурный датчик отслеживает изменения температуры. Изменение температуры испарителя будет происходить при естественной утечке холода, зависящей от степени термоизоляции, объема камеры, установленной температуры, и, конечно при открытой дверце тоже, но в силу температурной инерции системы это не происходит моментально при открывании.
     2. При заданной стандартной температуре холодильной камеры 5 градусов Цельсия в процессе работы холодильника не наблюдалось нарастания инея вообще, поскольку регулятор обеспечивает отключение компрессора при температуре выше нуля градусов. И хотя в силу завершения процесса работы хладагента в системе температура падает до -1 ... -2 градуса это состояние не является долговременным и постоянного нарастания инея не происходит. Для отсутствия инея на испарителе важно так же соблюдать и правила пользования холодильником. На практике его нет вообще. В конце статьи упоминается, что успешная эксплуатация регулятора составляет 4 месяца, на самом деле система устойчиво работает с мая 2019 года, т.е. более 1,5 лет. В силу сильной занятости и по здоровью работа над статьей была начата в конце 2019 года, а закончилась только сейчас, но холодильник все еще продолжает успешно работать.
     3. Пусковое устройство компрессора предохраняет его от частых перезапусков и нормально включает его при наличии поданного питания, это было обнаружено в процессе пуско-наладочных работ, но при работе терморегулятора такой режим отсутствует в силу указанных выше причин.
     4. Надеюсь, что приведенные мной разъяснения  ответят на  Ваши теоретические рассуждения о плохой работе предлагаемого терморегулятора, рекомендую внимательно  и полностью изучать все материалы статьи для составления адекватного мнения (включая приведенный листинг прошивки микроконтроллера).
    5. В целях дальнейшего совершенствования разрабатывается следующая версия прошивки с возможностью диагностики и предотвращения аварийного режима в случае  обрыва температурного датчика.
    ino53
    Цитата: Гость Вася
    между включением и выключение компрессора (он должен составлять минимуму минут 5-7
    Думаю, такую паузу несложно запрограммировать, без вмешательства в "железо"... :-)))

    Гость Вася
    Это не будет одекватно работать на холодильнике по двум причинам. 1нериалезована оттайка плачещего испарителя, датчиком оттайки или задержкой по времени(шуба будем расти на задней стенке внутри холодильного отделения). 2диференциал между включением и выключение компрессора (он должен составлять минимуму минут 5-7,если меньше компрессор может не запустится). У тебя холодильник набрал температуру выключился, ты открыл дверь температура полезла вверх пошла команда на включение а компрессор не готов к пуску (неуравновесилось давление и позистор на пусковом реле не остыл) 
    ino53
    Однажды пришлось мне ремонтировать собственный холодильник. Назавтра жена спрашивает: - Супчик будешь?  -Угу... -Размораживай сам! Глыба льда в кастрюле... xaxa 
    Отличная работа.good На вход оптопары идет уровень или импульсы? Если импульсы, то на симисторах неплохо бы снабберные цепочки поставить...)))

    Привет, Гость!


    Зарегистрируйтесь

    Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

    Войти

    Добавьте самоделку

    Добавьте тему

    Онлайн чат

    Последние комментарии

    Все комментарии