Терморегулятор из блока питания АТХ для "балконного" овощехранилища |
Секрет простоты этого терморегулятора — кроме блока питания от старого компьютера, для него требуется лишь микросхема-датчик температуры DS1821, способная работать автономно, включая и выключая блок с подключенным к выходу нагревателем при заданных в цифровой форме значениях температуры. Такой датчик может найти применение и в других конструкциях, автоматически контролирующих температуру.
Садоводы и члены их семей часто в зимнее время хранят собранный летом урожай на балконе или в лоджии, поместив овощи и фрукты в термоизолированный ящик с подогревом. Есть много описаний терморегуляторов для таких овощехранилищ, автоматически включающих нагреватель (например, из ламп накаливания) при чрезмерном снижении температуры и выключающих его при ее повышении. Но все эти устройства довольно сложны, требуют изготовления монтажной платы, на которой нужно установить и соединить должным образом множество деталей. Непростым оказывается и процесс установки режима работы прибора, обеспечивающего нужную температуру.
В овощехранилище можно было бы применить терморегулятор для "теплого пола", но такие приборы дороги и не позволяют поддерживать температуру ниже +5 °С. Предлагаемый вариант терморегулятора содержит минимум деталей и может быть собран буквально за несколько минут. При мощности нагревателя 20... 100 Вт он будет поддерживать в "балконном" овощехранилище заданную температуру с точностью ±1 °С.
 В запасах у многих читателей, давно пользующихся компьютерами, найдется, вероятно, вполне исправный, но морально устаревший и непригодный для нового компьютера блок питания формата АТХ. Не составит труда и приобрести такой блок на ближайшем радиорынке, стоит он недорого.
Блок нужно подключить к сети и убедиться, прежде всего, в наличии на его главном 20-контактном выходном разъеме (рис. 1, [1]) напряжения 5 В между гнездом 9 (цепь +5VSB, пурпурный провод) и любым из тех гнезд, к которым идут черные провода (цепь СОМ — общий).
Далее соедините проволочной перемычкой гнездо 14 (цепь PS-ON, зеленый провод) с одним из гнезд СОМ и проверьте, появилось ли напряжение 5 В между гнездами, к которым идут красные провода, и цепью СОМ. Если да, блок пригоден к работе в терморегуляторе. Учтите, в некоторых блоках "сомнительных" производителей цвет проводов отличается от указанных на рис. 1, однако назначение одинаково расположенных гнезд разъема всегда соответствует приведенному.
 Еще одна необходимая деталь — микросхема-датчик температуры [2]. Ее нужно подключить к блоку питания по схеме, изображенной на рис. 2. При этом можно даже обойтись без пайки. Главное, чтобы соединение было надежным.
Остальные детали на рис. 2 не обязательны, они лишь делают пользование устройством более удобным. Светодиод HL1 сигнализирует, что оно подключено к сети, а светодиод HL2 — о том, что включен нагреватель. Выключатель SA1 позволяет в любой момент включить нагреватель независимо от состояния датчика температуры или даже без него.
В качестве нагревателей я использовал два-три резистора SQP мощностью 20 Вт и сопротивлением 1,5 Ом в керамических корпусах размерами 60x12x12 мм. Каждый резистор подключают к одному из гнезд +5 В и к
одному из гнезд СОМ. Можно использовать гнезда как основного разъема, так и тех четырехконтактных, что предназначены для питания дисководов компьютера. Нужно стремиться распределить нагрузку равномерно, подключая каждый резистор к своей паре гнезд.
Через один резистор указанного выше номинала протекает ток 3,3 А, и он выделяет около 17 Вт тепла. Число резисторов и их сопротивление могут быть другими, но суммарный потребляемый ими ток не должен превышать максимально допустимого для данного блока по цепи +5 В. Это значение обычно написано на шильдике блока. Можно подключать резисторы и к выходам с другим напряжением, не превышая допустимой для них нагрузки. Все резисторы нагревателя следует расположить в потоке воздуха, создаваемом вентилятором блока питания. Это обеспечит быстрый и равномерный прогрев всего объема овощехранилища.
 Почему использован именно датчик DS1821? По той причине, что в нем предусмотрен не только режим измерения температуры, но и режим термостата, в котором состояние внутренней цепи между его выводами 1 (GND) и 2 (DQ) в зависимости от температуры изменяется, как показано на графике рис. 3.
Если значение разряда POL в регистре конфигурации датчика равно 1, цепь остается разомкнутой, пока температура не упадет ниже TLOw. А замкнувшись, она остается такой, пока температура не превысит ТНIGH. При POL=0 состояния цепи противоположны. Значения THIGH и TLOW хранятся во внутренних регистрах датчика.
К сожалению, датчик поступает с завода запрограммированным на работу в режиме измерения температуры. Чтобы перевести датчик в режим термостата и задать нужные для работы в овощехранилище пороговые значения температуры, нужен специальный программатор. После программирования датчик DS1821 может неопределенное время регулировать температуру автономно, не требуя, кроме напряжения питания, никаких внешних сигналов и сохраняя настройки в отсутствие питания.
Я программировал датчик с помощью отладочной платы OLIMEX LPC-P2148, подключив его к линиям ее интерфейса I2С, но используя в специально написанной программе обычные функции двунаправленного ввода/вывода. Были заданы значения: TLOW = +1 °С; ТHIGH = +4 °С, РОL=1. В этом режиме датчик проработал всю зиму, не допустив порчи продуктов.
Тем, кто знаком с программированием микроконтроллеров, протоколом шины 1 -Wire, по которой датчик общается с микроконтроллером, со структурой самого датчика и исполняемыми им командами, не составит особого труда написать собственную программу настройки.
 Остальным рекомендую изготовить по схеме, изображенной на рис. 4, подробно описанный в [3] адаптер, с помощью которого датчик подключают для программирования к СОМ-порту компьютера, и воспользоваться программой DS1821 .ехе, находящейся здесь.
Если в дальнейшем использовать блок питания по прямому назначению не предполагается, все дополнительные детали можно разместить внутри его корпуса и подключить их не к гнездам разъемов, а к соединенным с ними контактным площадкам платы. Оставшиеся лишними разъемы и идущие к ним провода можно просто удалить.
В качестве SA1 можно воспользоваться сетевым выключателем блока, отключив и соединив вместе шедшие к нему провода. Если отказываться от выключателя сети нежелательно, SA1 можно закрепить в специально просверленном в корпусе блока отверстии. Такие же отверстия сверлят и для светодиодов HL1 и HL2.
При недостатке места для резисторов-нагревателей внутри корпуса их крепят снаружи вблизи решетки вентилятора. Сам вентилятор разворачивают так, чтобы он не нагнетал, а отсасывал воздух из корпуса.
Датчик рекомендуется размещать так, чтобы он находился поближе к полу шкафа-овощехранилища, но в месте без сквозняка. Чтобы контролировать температуру в разных частях шкафа большого объема, в нем можно установить несколько датчиков, соединив их параллельно, причем их настройки не обязательно должны быть одинаковыми. Поток воздуха от вентилятора должен быть направлен вверх. А. БОКОВ, г. Березники Пермского края, Радио №4, 2010г.
ЛИТЕРАТУРА
1. Александров Р. Схемотехника блоков питания персональных компьютеров. — Радио, 2002, № 5, с. 21—23.
2. DS1821 Programmable Digital Thermostat and Thermometer. — .
3. Ридико Л. Программатор термометра/ термостата DS1821. —
| C этой схемой также часто просматривают: |
 Таймер для кухни
Полицейская крякалка своими руками на PIC-микроконтроллере
Схема новогодней гирлянды на микроконтроллере
Простое ИК управление своими руками
| 
