Online seit Februar 2009

 

 

 


"Universeller-Temperatur-Schalt-Regler (Thermostat)"
mit dem Temperatur-Fühler DS18S20 / DS18B20
und dem Controller PIC16F628A

Fast am Schluss als Geräte-Aufbau
!!! Dort ist auch der Bastel-Anleitungs-Download verfügbar !!!

 
Kurzbeschreibung des Testaufbaus:

Der Temperatur-Regler (Thermostat) funktioniert sowohl für das Heizen als auch für das Kühlen. Vor dem Einschalten muss man dies mit
einem DIP-Schalter einstellen.

Es erscheint dann für 2sec die Ausschrift "PRINZIP HEIZEN" oder
"PRINZIP KUEHLEN".

Dann setzt das Messen und Schalten der Temperatur ein.
Man erkennt es im 2-zeiligen Display mit:
1-te Zeile
IST  Mess-Temperatur in °C mit einer Anzeige in 0,5°C Schritten
und ob das Schalt-Relais "EIN" oder "AUS" ist.

2-te Zeile
Links die niedrige Schalt-Temperatur in °C
rechts die hohe Schalt-Temperatur in °C
zwischen welchen geschaltet werden soll.

Mit dem Temperatursensor  DS18S20  (1-wire-Prinzip) erfolgt die Messung.
Es kann von -55°C bis 125°C mit einem Fehler von 0,5°C gemessen werden.
Es wird in 0,5°C Schritten angezeigt !
Aller 1sec oder 5sec erfolgt eine Temperatur-Messung je nach PIC-Software.

Der ähnliche DS18B20 liefert zwar Messwerte in 0,1°C Schritten. (genau 0,0625°C)
Aber auch hier wird nur in 0,5°C Schritten angezeigt !
Es wurde nur eine andere Software dem Download beigelegt für
den Fall man hat nur den billigeren DS18B20 ...

Eine Schrittweiten-Messgenauigkeit von 0,5°C reicht vollständig !
In der zu regelnden Umgebung ist ja meist ein "Temperatur-Gefälle" vorhanden!

Testaufbau mit 2Stck. Tastern oberhalb
                    mit Temp. hoch und runter
                   
für hohe Schalt-Temperatur.

Und             mit 2Stck.Tastern unterhalb
                    mit Temp. hoch und runter
                    für niedrige Schalt-Temperatur.

-Temperatursensor DS18S20 links oben am Kabel

-Wahlschalter für HEIZEN oder KUEHLEN
  rechts oben

Beide Schalt-Temperaturen kann man im Bereich
von -40°C bis 110°C einstellen.
Dazu gibt es 4 Taster.
2stck (erhöhen und erniedrigen) für
die hohe Schalt-Temperatur
Und 2stck. (erhöhen und erniedrigen)
für die niedrige Schalt-Temperatur.

Es lassen sich erst die Temperatur-Schaltwerte ändern,
wenn die beiden Taster der hohen Temperatur gemeinsam
für 2sec lang gedrückt wurden.
Also bis die Ausschrift "EINSTELLEN" erscheint.

Damit wurde eine Sicherheit durch irrtümliche / zufällige Bedienung
der Taster ausgeschlossen.
Also eine Art "Kindersicherung" ist vorhanden.
Dann kann man mit Einzel-Klick um 0,5°C die Einstellwerte
erhöhen oder erniedrigen.
Hält man den jeweiligen Taster länger gedrückt, zählt es schneller
in 0,5°C Schritten hoch oder runter.
Dabei kann man aber den niedrigeren Temperaturwert
nicht höher als den höheren Temp.-Wert einstellen.
Eine softwaremäßige Blockierung ist vorhanden.
Der niedrige und der hohe Temp.-Werte bleiben immer
als Niedriger oder Hoher Wert erhalten.

Beide Einstell-Werte kann man aber gleich groß machen.
Dann ist die Schalthysterese 0,5°C groß, also zwischen ein- und ausschalten. Siehe links im Foto unterhalb mit den 27,0°C.

10sec nach dem letzten Einstell-Tasterdruck
werden die Werte speichererhaltend im EEPROM-Speicher gespeichert, dann geht es wieder in den Mess-Regel-Modus.

Beim Neu-Einschalten des Gerätes erscheinen
die selben abgespeicherten Schalt-Temperaturwerte.
Es arbeitet dann normal weiter.
So kommt es auch bei einem Stromausfall zu keinem Hängenbleiben
oder Absturz des Controllers! (auch bei kurzen Strom-Ausfällen)
Fehlt der Temperatur-Sensor (ist er kaputt), geht das Relais auf AUS.
Und es erscheint die Ausschrift "KEIN SENSOR".

Beispiel Heizen (siehe links im Foto) mit :
niedrige Schalt-Temperatur (immer links) von 23,0°C
hohe Temperatur (immer rechts) von 25,0°C
Es wäre :
unterhalb 23,0°C heizt es bis die 25,0°C erreicht sind.
dann kühlt es ab und unterhalb 23,0°C schaltet es wieder ein.
Es pendelt immer zwischen 23°C und 25°C.

Hier sind es 22,5°C als gemessener Temperatur-Wert.
Dies liegt unterhalb 23,0°C.
Es heizt in diesem Fall. Es ist EIN im Display zu sehen.
Die rote LED leuchtet, an Stelle des Relais. (Relais wäre angezogen)
Hier bei Minus-Graden das Kühlen (siehe links im Foto)  :
niedrige Temperatur (immer links) von -2,5°C
hohe Temperatur (immer rechts) von -1,0°C
Es wäre :
oberhalb -1,0°C schaltet die Kühlung auf EIN
bis -2,5°C erreicht sind, dann geht das Kühlen auf AUS
Es pendelt so immer zwischen -2,5°C und -1,0°C.

Hier bei -6,5°C kühlt es nicht mehr. Es ist die Kühlung auf AUS.

Natürlich geht dies auch um den Nullpunkt oder bei positiven Temp.

Es wurden alle Kühl- und Heiz-Temperatur-Varianten von -40°C bis 110°C in der Assembler-Software berücksichtigt !

(Klick hier)
und man findet ein DS18S20 Sensorkabel im Handel für diese Bastelei  .

So etwas kann man sich aber selbst zusammen basteln aus dem einzelnen Bauelement DS18S20 (1,90€ bei Reichelt).
Epoxid-Harz-Kleber mit Glasfasergewebe (bis +80°C), wie im Modellbau verwendet, kann hier hilfreich sein ....... !

Beim Selbstaufbau des Kabels kann man Längen von maximal 6 Metern noch realisieren.
Laut Datenblatt-Beschreibung des DS18S20 werden max. Längen von 150m angegeben !
Dies hat aber praktisch nicht funktioniert !!!
Nur max. Längen von 6 Meter waren für das Sensorkabel möglich !!!


 
 
Achtung für Funkamateure:
Ich hatte aber erhebliche Schwierigkeiten,
wenn Hochfrequenz auf KW (3,5Mhz-28Mhz) 
ausgestrahlt wurde.
Es kam meist zu Einstreuungen der HF in
den Messfühler DS18S20 / DS18B20.
Es kam zu Fehlmessungen. 
Das Relais schaltete kurzzeitig unzulässig.
Ich konnte dies mit einem Ferritringkern
in der Messfühler-Leitung beheben.
Der Ringkern ist aber teuer.



  Aus obigem Probe-Test-Aufbau ist ein kompaktes Gerät entstanden

 Download hier:
"Universeller-Temperaturschalt-Regler-als-Geraet.zip"
                            (ca.4,5Mbyte)


Kurzbeschreibung:                   
Es funktioniert genau so, wie schon oben beim Probe-Test-Aufbau
beschrieben.

Ein Video soll nochmals die Bedienung zeigen. (Klick hier)

Der Download beinhaltet die exakte komplette Bastelanleitung !

Es wurde mehrfach nachgebaut fürs Terrarium oder Ätz-Bad ...
Aber meist mit eigenen Universal-Lochraster-Leiterplatten.

Die Material-Kosten liegen bei ca. 50-60 Euro
durch
Gehäuse : 20.-€
beleuchtetes LCD-Display : 15.-€
Rest mindestens : 15.-€
und die geätzten Leiterplatten 

Klick hier
und es erscheint vorab der Stromlaufplan !
(im Bastel-Download ist er natürlich besser zu erkennen...)
 

Links im Foto der Innen-Aufbau 
des Temperatur-Reglers.