PIC16F876: таймер вытяжного вентилятора в ванной и электронный термометр

Я недавно делал капитальный ремонт ванной комнаты и возник вопрос, как управлять вентилятором вытяжки? Просто поставить выключатель как-то слишком просто и неудобно. Готовые решения от производителей подобных устройств не понравились, как и варианты из Сети. Особенно возмутил вариант работы вентилятора от выключателя света.

Решил сделать удобный в управлении таймер с широким диапазоном настроек автоматического цикла работы и паузы. А смонтировал в виде отдельного блока в стандартный скрытый подрозетник на стене.
Моя ванная комната небольшая, 3 кв. метра, но всё-таки решил сделать электрический тёплый пол. Из экономических соображений, регулятор купил самый дешёвый, без индикации температуры. На панели у него только крутилка по шкале. Поэтому в блок моего таймера ввёл ещё и режим измерения температуры, благо контроллер позволяет. Теперь температуру в ванной на уровне примерно 1,2 метр от пола мерит мой прибор.

Микротумблер сбоку, чтобы полностью обесточить прибор, например, если вам надо уехать на месяц. При повседневной жизни «работа-дом-дача» обесточивать прибор нет смысла.

Можно посмотреть температуру в любое время, в том числе и когда на индикаторах идёт отсчёт.
У меня в ванной постоянно стоит режим индикации температуры. А если, например, покурю, то могу нажать кнопку «Смена режима», включив вентилятор на ранее установленное время, и уйти. Таймер сам отключит вентилятор и перейдёт на паузу.

На мой взгляд, таймер получился максимально функциональным. Пользователь может сменить в любое время нужный режим нажатием всего одной кнопки. Надеюсь, кому-то пригодится такое решение. Необходимое условие - прокладка проводки от вентилятора до таймера и наличие напряжения 220 В в месте установки таймера.

Основные режимы:
1. Режим работы (вентилятор включён).
2. Режим паузы (вентилятор выключен).
3. Режим ввода (установка значений времени для работы и паузы).
4. Режим индикации температуры (цикл таймера не прерывается).

↑ Характеристики:

- установка времени работы от 1 минуты до 9 часов 59 минут
- установка времени паузы от 1 минуты до 9 часов 59 минут
- возможность в любой момент сменить текущий режим
- при выключении питания, все заданные данные сохраняются
- бесконтактное включение нагрузки
- измерение температуры в диапазоне 0 – 100 С
- разрешение индикации температуры 1 градус

↑ Индикация

Применен трехразрядный индикатор типа BT-M322RD и два светодиода режимов работы.
- режим "Работа" = красный
- режим "Пауза" = зелёный
Есть особенность индикации времени текущего режима. Например: 2.34 - 2 часа 34 минуты (точка мигает 1 раз в секунду).
Если остается меньше 1 минуты до окончания счета, на индикацию выводятся только секунды.

Когда выводится температура, мигает точка (раз в секунду) в правом разряде, выполняя функцию статусного индикатора.

↑ Управление

Осуществляется тремя кнопками. Нажатие кнопки сопровождается коротким звуковым сигналом.
Первым делом надо настроить таймер, установить необходимые временные интервалы работы и паузы.

Первое нажатие кнопки «Ввод»: вход в режим установки времени работы. Мигает красный светодиод. Нажатием кнопок «+» или «-» устанавливается необходимое время. Если нажать и удерживать одну из этих кнопок, происходит ускоренный выбор времени.

Второе нажатие кнопки «Ввод»: вход в режим установки времени паузы. Мигает зелёный светодиод.

Третье нажатие кнопки «Ввод»: выход из режима ввода, звучит звуковой сигнал длительностью 1 секунда, и таймер включает отсчёт времени паузы, горит зелёный светодиод.
Настройка закончена.

Переключение режимов можно осуществить кнопкой «Смена» (смена режима). Отсчёт времени при смене начинается с заданного значения.
Если выставить время работы, равное 0, то время паузы не имеет значения, т.к. нагрузка никогда не включится. Все светодиоды погашены.
Если выставить время паузы равное 0, горит красный светодиод, нагрузка постоянно включена.

Для индикации температуры необходимо нажать кнопку «t». При этом контроль над текущим режимом можно осуществлять по светодиодам. Выключение индикации температуры - повторное нажатие кнопки «t».

↑ Схема

Микроконтроллер PIC16F876A. Датчик температуры DS1820. Коммутирует нагрузку симистор BT138-600, включенный через драйвер МОС3063.

В качестве блока питания 5 В применено зарядное устройство типа Motorola DCH3-05EU-0300 от сотового телефона. Оно обеспечивает ток до 500 мА, работает стабильно и имеет малые габариты.
От безтрансформаторных схем БП решил отказаться в целях безопасности.

↑ Программа

Программа написана на Ассемблере. Ничего сверхъестественного нет. В приложение полный проект под MPLAB 8.89 с комментариями. Кто пожелает - разберётесь. Смотрите файлы.

↑ Конструкция

Таймер собран на трех печатных платах:
- плата управления (контроллер, индикатор, кнопки, датчик);
- переходная плата для стыковки/расстыковки через штыревые разъемы платы управления с блоком питания и силовой частью;
- плата силовой части (симистор, драйвер, клеммники для подключения внешних проводов);

Платы установлены в корпус от стандартной сетевой розетки. Углубление для вилки было аккуратно вырезано и заклеено подходящим пластиком
Вырезаны все отверстия. Под крышкой расположена плата управления.


На металлической рамке, оставшейся от розетки, собраны остальные платы.

Передняя панель была нарисована в Splan 7.0 и распечатана на самоклеющейся бумаге для принтеров. Сверху наклейка защищена прозрачной самоклеющейся плёнкой.

↑ Файлы

Прикладываю чертежи печатных плат. Хотя розетки все разные, вам будет легче подредактировать чертежи под свой случай. Моя розетка была какая-то турецкая.
Платы в lay: 🎁platy-taymera.7z  17.49 Kb ⇣ 102
Прошивка: 🎁taimvan-hex.7z  1.87 Kb ⇣ 93
Проект в Ассемблере под MPLAB 8.89: 🎁taimvan-project.7z  36.99 Kb ⇣ 90

↑ Видео работы

↑ Итого

Месяц эксплуатации не выявил каких-либо отклонений от задуманного.
Рекомендую при повторении все платы обильно покрыть лаком.
Возможно, эта простая конструкция найдёт у вас и другое применение.

Спасибо за внимание!

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации