Терморегулятор для инкубатора своими руками: схема самодельного цифрового регулятора температуры, как сделать на микроконтроллере

Простая и надёжная схема терморегулятора для инкубатора

ТЕРМОРЕГУЛЯТОР СВОИМИ РУКАМИ

С ранней весны и до середины лета — пора инкубаторов. Почти все, имеющие в своём подворье птиц пользуются инкубаторами. С ним удобно в любой период времени вывести необходимое количество любой породы птицы. Не надо ждать когда сядет на гнездо наседка.

Неотъемлемая часть любого инкубатора — это терморегулятор! От его надёжности и точности зависит и вывод птицы.

Необязательно использовать программируемый цифровой дорогой терморегулятор. Со своей задачей отлично справляется терморегулятор, предложенный в этой статье. Простая и надёжная схема терморегулятора для инкубатора на одной простой и недорогой микросхеме К561ЛА7 предложена ниже.

Простая, потому что кучу транзисторов заменила одна микросхема.

Надёжная, потому что в схеме используются некоторые моменты:

  1. Для падения напряжения с 220В до 9В используется резистор, а не конденсатор (как часто бывает в других схемах). Он намного надёжнее.
  2. Лампы включены последовательно-параллельно, что тоже надёжнее чем просто параллельное включение.
  3. При плохом контакте переменного резистора «температура» произойдёт отключение ламп, а не наоборот.
  4. Микросхема К561ЛА7 (как показала практика) более надёжная чем ОУ или PIC.

На первом элементе DD1.1 собран пороговый элемент, который меняет с 1 на 0 свое положение на выходе при заданной температуре. Регулятором «Температура» меняется этот порог.

На втором элементе DD1.2 собран формирователь импульсов для правильной работы тиристора.

Третий элемент DD1.3 — сумматор.

Четвёртый элемент DD1.4 — свободен и может использоваться (в крайнем случае) для замены одного из остальных элементов в случае его выхода из строя.

Микросхему К561ЛА7 можно заменить её импортным аналогом CD4011B.

Ток потребления схемы по 9В — 5 мА, температура R13 примерно 60 — 70 гр. — это нормальный режим резистора.

Импульсы, поступающие на транзистор открывают его, что способствует в последствии открыванию тиристора.

Тиристор (Т122 или КУ202Н,М,Л) — мощный коммутирующий элемент схемы. Тиристор (если используется КУ202Н,М,Л) без радиатора способен коммутировать нагрузку до 300 Вт. Обычно это хватает. Если у вас нагрузка превышает данное значение, то тиристор необходимо поставить на радиатор. Максимальное значение 1000 Вт. А также можно установить более мощный тиристор — Т122.

Рассчитать нагрузку для инкубатора просто. Включаем нагреватели (лампы) через данный регулятор температуры на полную. И контролируем по термометру температуру. Даже на полную (лампочки не отключаются) температура в инкубаторе не должна подниматься выше 50 градусов.

Так как, в процессе эксплуатации нити ламп сильно провисают и перегорают. Есть опасность выхода из строя тиристора. Поэтому лампы рекомендуется соединять последовательно-параллельно, как указано на схеме, для большей продолжительности срока службы ламп и схемы.

Так как в инкубаторе очень высокая влажность на датчик температуры — терморезистор необходимо надеть кусочек трубочки и залить с двух сторон водостойким клеем или герметиком. Это лучше проделать несколько раз с периодом в несколько часов после высыхания. Торец терморезистора можно оставить на поверхности для большей чувствительности.

Схема универсальна к выбору терморезисторов. Номинал терморезистора подходит в широких пределах. Я пробовал от 1 кОма до 15 кОм, которые были у меня в наличии. Подойдут и другие. Правильный режим работы необходимо подобрать делителем на R2, R3. Подобрать R3 можно по таблице ниже.

Схема терморегулятора для инкубатора своими руками

Приведенная ниже схема является развитием темы симисторного регулятора мощности. В данном случае добавляются термочувствительный и нагревательный элементы благодаря которым и поддерживается требуемая температура. Включая-отключая нагрузку, которой служит электронагреватель, терморегулятор регулирует температуру микросреды инкубатора, аквариума или другого замкнутого пространства.

Схема терморегулятора

Принцип работы терморегулятора

Итак, рассмотрим как работает схема терморегулятора для инкубатора своими руками: основой данного устройства является операционный усилитель DA1, работающий в режиме компаратора напряжений. На один вход подается изменяющееся напряжение с терморезистора R2, а на второй, задаваемое переменным резистором R5 и подстроечным R4. Для точной и грубой регулировки. В зависимости от области применения, подстроечный резистор можно и исключить.
При равенстве входных напряжений транзистор VT1, управляемый выходом компаратор – закрыт, на управляющем электроде VS1 ноль, а значит закрыт и симистор. При изменении температуры меняется сопротивление R2, а на разницу напряжений на входах компаратор отреагирует подачей открывающего сигнала на VT1. Появившееся на R8 напряжение откроет тиристор, пустив через нагрузку ток. Когда напряжения на входах операционного усилителя выравняются, он отключит нагрузку.
Питание управляющего каскада осуществляется через выпрямительный диод VD2 и гасящее сопротивление R10. При его сверхмалом потреблении тока – это вполне допустимо, как и использование для стабилизации питающего напряжения всего одного стабилитрона VD1. К тому же, управляющие цепи запитываются через нагрузку, на которой тоже происходит падение напряжения, особенно в нагретом состоянии.

Замены деталей

Обратите внимание на мощность резистора R10 — 2Вт, так же этот резистор должен выдерживать мгновенное напряжение 400В, если такой резистор не удается найти, его можно заменить несколькими последовательно включенными резисторами на меньшую мощность и напряжение.
В качестве стабилитрона VD1 можно установить BZX30C12 или любой другой стабилитрон на 12В близкий по параметрам.
Вместо VD2 можно поставить диод с обратным напряжением не менее 400В и током не менее 0,3А: например из серии 1N4004 — 1N4007
На место DA1 можно установить практически любой операционный усилитель, главное чтобы он работал в диапазоне питающих напряжений 10..15В.

А вот однопереходный транзистор КТ117 (VT1) не такой общераспространенный компонент электронных схем (зарубежные однопереходные транзисторы: 2N6027, 2N6028), зато его можно заменить схемой из двух биполярных транзисторов разной структуры и одного резистора 47 кОм. В схеме используются распространенные КТ315 и КТ361, но вполне могут использоваться и другие маломощные комплиментарные биполярные транзисторы.

Области применения терморегулятора

В основном, данное устройство применялось для термостабилизации птичьих инкубаторов. Где в роли тэнов выступали маломощные электрические лампочки по 60 Вт, соединенные параллельно по 4, 6 и 8 штук, в зависимости от размеров инкубатора и количества инкубируемых яиц.

Как монтировать обогреватель для инкубатора

  • лампы должны быть равномерно расположены над поверхностью яиц, на расстоянии 25-30 см от их поверхности;
  • терморезистор должен находиться как можно ближе к поверхности яиц, но не касаться их;
  • использовать вместо лампочек можно и другие нагреватели, но с малой теплоемкостью, к примеру, вольфрамовую проволоку, натянутую на керамическую рамку в форме тетраэдра.

Обогреватель для аквариума

Реже, такой терморегулятор применялся для поддержания заданной температуры в аквариумах с тропическими рыбками. Такая необходимость возникала из-за того, что большинство, выпускаемых для этих целей термообогревателей, имеет механический терморегулятор объединенный с тэном в одном корпусе. А следовательно, они поддерживают в заданных пределах свою, а не окружающую температуру. Это хорошо работает только в помещениях со стабильной, в пределах одного-двух градусов, своей температурой воздуха.

Особенности монтажа

  • из-за инертности воды, датчик и обогреватель должны быть разнесены, но в пределах прямой видимости (без перекрытия растениями и элементами декора) друг от друга;
  • из-за электропроводимости воды, датчик должен быть изолирован, либо средствами с хорошей теплопроводностью, либо тонким слоем обычного герметика;
  • допускается использование как обычных аквариумных обогревателей, так и регулируемых, с выставленной на максимум температурой.

Можно найти и другие сферы применения данному, несложному в изготовлении устройству. К примеру для рассадных парничков, сушильных шкафов, различных термованночек. На что вашей фантазии хватит. Только, если нагрузка допускает возможность короткого замыкания, необходимо добавить плавкий предохранитель на 1 А.

P.S.
Как говорилось выше данный простой терморегулятор применялся в инкубаторах раньше, сейчас на его смену пришли терморегуляторы с микроконтроллерным управлением, способные в автоматическом режиме понижать температуру в течении цикла инкубации. Да и сами инкубаторы обзавелись функцией регулирования влажности и переворачивания яиц.

12 thoughts on “ Схема терморегулятора для инкубатора своими руками ”

За микроконтроллерами будущее, не спорю, спасибо Гарвардской архитектуре вообще и Микрочип Технолоджи в частности. Но везде ли рентабельно их применение, с их-то возможностями. Сами-то они не дороги, но необходимая им периферия может быть разной. Да и без знания программирования на низком, машинном уровне — браться за них не стоит. Одним словом — чип для профессионалов и профессионального использования.
Но осваивать цифровые технологии необходимо и любителям, конечно, куда сейчас без них.

Видел инкубатор со схемой которая намного проще, где используется маломощный закрытый нагреватель и тепловое реле-регулятор. Конечно эта схема хорошая, но для любителя сложновата, ведь её надо ещё настроить.

Читайте также:  Как выбрать автоматический инкубатор Блиц - плюсы и минусы

Эту схему настраивать не нужно, заработать должна сразу. Вот подстраивать температуру нужно будет.
Если брать готовый регулятор, то и паять ничего не нужно: просто прикрутить провода к клеммам и готово. Кстати терморегулятор с цифровым индикатором, микропроцессором и датчиком температуры на алиэкспрессе можно купить что-то около 2 долларов. Долларов за 10-15 можно взять терморегулятор для теплого пола с графиком изменения температуры в течении суток и по дням недели.

Если для простенького инкубатора, то можно и за 2$, а лучше за 3-4, с задачей температурного люфта, чтоб лампочки не «дребежжали» из-за чувствительности датчика. Для хорошего, хорошо брать с полным графиком (и памятью на несколько) за 15-20$, чтоб задать полный цикл на весь период инкубации (для разных птиц), а к тенам подключить тихоходный (или редукцированный ) движок переворотки.
Но, по-настоящему хорошо — изучать pic-процессоры и создавать на их базе свои устройства, любой функциональности. А на алиэкспрессе можно купить программатор.

Микроконтроллеры штука хорошая, но когда речь идет о живых душах, лучше проще но надежнее на мой взгляд. Дабы яйца не заморозить или рыбок аквариумных не сварить.
Потому как бывает, что прошивку вылизываешь до блеска, мплаб и протеус аж дымятся от симуляции, и макет казалось бы работает. А вот складываются вдруг однажды некие условия, в которых программа заходит в тупик и устройство на МК впадает в маразм. И что характерно, прямо на ровном месте, там где казалось бы ничего не должно случится. Однако же не досмотрел какой-то из возможных вариантов, и пожалуйста — глюк. Терморегулятор с компаратором уж точно не заглючит при исправных деталях.

А можно ли использовать подобный(близкий к этому)принцип для создания токового реле нагрузки,но с 12 вольтовым питанием устройства

Да, даже проще получиться не нужен будет стабилитрон и мощный резистор, однопереходной транзистор, а вместо симмистора — MOSFET (если нагрузка небольшая то можно и биполярным транзистором обойтись).

Компаратор без гистерезиса и достаточно мощный нагреватель не дадут неожиданных эффектов для приборов работающих по соседству? Я делал похожий для обогрева кожуха уличной аналоговой камеры. Но нагреватель был сделан из резисторов МЛТ и в качестве ключа мощный биполярный резистор (питание нагревателя 15 вольт). В ходе переключения компаратора «дребезг» был такой, что несколько секунд невозможно было ничего разобрать на видеозаписи с камеры. А в морозную погоду эти дребезги каждые несколько минут возникали. Помехи от многочисленных переключений на пороге срабатывания компаратора. Пришлось камеру снимать, допаивать навесом на плату резистор между выходом и неинвертирующим входом для обеспечения гистерезиса. Инкубатор и аквариум, конечно, не камера, но мало ли чего с ними в одну розетку будет подключено…

Естественно, дребезг переключений — основной недостаток данного устройства. И чем выше чувствительность и безинерционность термодатчика — тем он более ощутим. Об этом стоит помнить и, если это создает неудобство, то устранять, хотяя бы приведенным Root методом.
В закрытых, теплоизолированных от внешних условий системах с «тугими» термодатчиками, данная проблема особых неудобств не представляет.
Не стоит забывать и о том, что в те давние времена особочуствительной электроники практически не было.

Привет всем! кто может под заказ сделать плату для инкубатора?

Непонятно — а зачем в схеме симистор? Ведь управление идёт только во время одной полуволны?
КУ?

Резонно, в данной схеме можно обойтись тиристором, например КУ202Н.

Терморегулятор для инкубатора: делаем своими руками

Инкубация – практичный и простой метод выведения птицы. Любой птицевод знает, что для успешной инкубации яиц нужно поддерживать стабильную температуру и влажность воздуха. В этом помогает автоматический терморегулятор. Он нагревает элементы так, чтобы температура в инкубаторе не менялась, даже если на улице она резко изменится.

От того, насколько прибор точен и надёжен, зависит количество выводимых птиц, их здоровье и жизни. Но необязательно покупать дорогие терморегуляторы в магазинах. Имея необходимые детали, навыки и знания в электрике, можно сделать регулятор температуры своими руками. Такой прибор будет ничем не хуже покупного.

Как сделать простой терморегулятор для инкубатора

Есть два способа самодельного изготовления прибора: используя электронную схему и на основе нагревательного устройства.

Основное, что понадобится для изготовления терморегулятора в домашних условиях – это схема. На ней будут указаны параметры конденсаторов и резисторов. Дополнительные детали можно купить в любом магазине электроники. Для надёжности схемы важно учитывать несколько нюансов:

  • для снижения, стабилизации и фильтрации напряжения применяется резистор, а не конденсатор. Это увеличит срок службы регулятора до 10 лет и более;
  • не делать параллельное включение ламп. Надёжнее будет – последовательно-параллельно. Это исключит вероятность провисания и перегорания нитей ламп;
  • не устанавливать термистор, у которого сопротивление меньше 1 ком. Это может ухудшить работу схемы и снизить стабильность терморегулятора;
  • надёжнее использовать микросхему К561ЛА7, чем ОУ либо PIC;
  • датчик, в котором есть однопроводной цифровой интерфейс применяется на микроконтроллере;
  • если нужна мгновенная реакция схемы на перемену температуры, стоит применить терморезистор с неметаллическим корпусом. Если не нужна мгновенная реакция – можно использовать с металлическим корпусом;
  • допускается использование терморезисторов с отрицательным и положительным температурным коэффициентом сопротивления.

На основе нагревательного устройства

Терморегулятор для инкубатора своими руками на основе нагревательного прибора – метод эффективный, но недостатком является то, что настройку чувствительности нужно производить вручную. Принцип действия такой:

  1. Разобрать старый нагревательный прибор, например, утюг. Достать из него термостат.
  2. Распаять или намочить по центру, чтобы термостат стал нерабочим.
  3. Влить в термостат эфир. При любом изменении температуры (даже на долю градуса) ёмкость будет сужаться или расширяться. При повышении температуры – пластинки будут размыкаться (воздух не нагревается), а при понижении – замыкаться (происходит нагрев воздуха).
  1. Запаять термостат.
  2. Присоединить его к прибору винтами пластины.

Подключение к инкубатору

Для правильной и безопасной работы терморегулятора, его нужно настроить и установить:

  1. Поместить контакты на расстояние, при котором показатели чувствительности стали бы наиболее точными.
  2. Терморегулятор выводится снаружи инкубатора.
  3. Датчик температуры оставляется внутри и располагается на уровне немного выше яиц. Нужно устранить влияние нагревательных элементов, лампы и вентилятора на датчик.
  4. Рядом с датчиком температуры устанавливается термометр.
  5. Нагревательные элементы располагаются минимум на 5 см выше датчика.
  6. Вентилятор должен быть встроен перед и после нагревающего устройства.

Терморегулятор будет надёжным прибором, если соединения тщательно запаяны, а клеммы плотно затянуты.

Полезное видео

Схемы терморегуляторов для инкубаторов своими руками

Многие фермеры для разных нужд разводят домашних птиц. Если это делается с коммерческой целью, то в большинстве случаев не обойтись без инкубатора, где при определенной температуре можно производить потомство в промышленных масштабах. Его можно купить как в готовом виде, так и смастерить своими руками. Причем самостоятельно можно сделать не только сам инкубатор, но и всевозможные приспособления для его работы.

Сегодня вы узнаете, как по определенным схемам можно сделать простой самодельный терморегулятор для инкубатора.

Зачем нужен терморегулятор для инкубатора?

Чтобы в инкубаторе можно было качественно выводить молодняк птиц, требуется регулярно поддерживать на оптимальном уровне влажность и температуру. Показатели температуры отличаются в зависимости от породы пернатых и этапа их инкубации, соответственно, их надо регулировать. Они варьируются в пределах от 35 до 39 градусов. А чтобы можно было осуществлять температурный контроль, требуется микроконтроллер (терморегулятор).

Немало современных заводских инкубаторов оснащены аналоговыми терморегуляторами, которые нужно часто подстраивать в зависимости от показаний температуры. Чаще всего для поддержания температуры применяют термометры на спирте или ртути.

Однако цифровые микроконтроллеры температуры имеют больше преимуществ по сравнению с аналоговыми аппаратами:

  • внутри прибора обеспечивается требуемая температура;
  • появляется возможность управлять работой нагревательных элементов;
  • на основании текущих показателей можно контролировать температуру;
  • процесс автоматизирован и не нуждается в регулярной подстройке;
  • экономится электроэнергия, поскольку при получении требуемой температуры нагревательные элементы отключаются.

Терморегулятор: заводской или своими руками?

Многие задаются вопросом: какой терморегулятор для инкубатора лучше – самодельный или заводской?

Почти все заводские инкубаторы уже оснащены данным прибором, поэтому приобретать его дополнительно или делать своими руками нужно не всегда.

Готовые приборы предназначены для контроля режима и при сбое системы подают сигнал. А самодельный простой термостат не сможет наверняка гарантировать, что показатели влажности или температуры будут верными. Многие специалисты рекомендуют покупать заводской терморегулятор даже к самодельному инкубатору.

Иногда в роли термостата выступает обычный градусник. Однако его недостаток – это невозможность далеко и надолго уйти от инкубатора. А вот сложный цифровой терморегулятор контролирует всю работу нагревательных элементов и при необходимости сам отключается. Автономность его работы обеспечивается предварительной настройкой нужных параметров. Ниже мы рассмотрим особенности работы цифровых измерительных приборов.

Читайте также:  Чем кормить кроликов в домашних условиях - обзорное видео-руководство

Как работает цифровой терморегулятор?

Точность регулирования температуры лучше всего обеспечивается благодаря применению цифровых терморегуляторов. От простых конструкций они отличаются методом обработки сигнала. Напряжение снимается с датчика, проходит аналогово-цифровой преобразователь и попадает в сравнительный бок. Полученное в цифровом виде первоначальное значение температуры далее сравнивается с полученным из датчика, после чего управляющий прибор получает соответствующую команду.

Благодаря такому методу точность измерения повышается и почти не зависит от температуры окружающей среды или помех. Чувствительность и стабильность чаще всего ограничиваются разрядностью системы и возможностями датчика. Цифровой сигнал без труда позволяет выводить температуру на специальное табло.

Обзор моделей терморегуляторов цифрового типа

Терморегулятор Ringder THC-220 – недорогая модель, которая отлично подойдет для небольшого домашнего инкубатора, собранного своими руками. Благодаря внешнему блоку розеток и регулировке температуры от 16 до 42 градусов его можно применять и в межсезонье, а не только летом.

Технические характеристики прибора:

  • влажность и температура в области датчика высвечиваются на специальном дисплее;
  • индицируемая температура варьируется от -40 и до 100 градусов, а влажность – до 99 процентов;
  • тот или иной режим отображается в виде определенного символа;
  • шаг температурной установки составляет 0,7 градуса;
  • таймер имеет формат на 24 часа и делится на ночной и дневной;
  • один канал имеет нагрузочную способность 1200 Вт;
  • температура в большом помещении может отклоняться в пределах одного градуса.

Другая заводская модель цифрового контроллера – ХМ–18. В России его можно купить с английским или китайским интерфейсом. Он более сложный и стоит дороже предыдущего прибора.

Разобраться с ним несложно. В зависимости от требуемой температуры внутри инкубатора, специальными клавишами можно контролировать заводскую программу. На лицевой панели есть экраны, где отображается температура, влажность и дополнительные параметры. Активные режимы индицируются посредством светодиодов, при опасных отклонениях срабатывает световая и звуковая сигнализация.

  • температурный рабочий диапазон – от 0 до 40,5 градусов, вероятность отклонения – 0,1 градуса;
  • допустимая нагрузка по каналу нагревателя составляет 1760 Вт;
  • допустимая нагрузка по каналам влажности, сигнализации и моторов – 220 Вт;
  • между переворачиваем яиц предусмотрен интервал до 999 минут;
  • вентилятор охлаждения работает 999 секунд между допустимыми периодами между переворачиваниями;
  • в помещении допускается температура от -10 до 60 градусов, а относительная влажность – до 85 процентов.

При выборе заводского терморегулятора с температурным датчиком для инкубатора очень важно учитывать его возможности. Если он небольшой и сделан своими руками, то вам хватит прибора, контролирующего лишь влажность и температуру, а дополнительные возможности нужны для более сложных моделей для промышленных нужд.

Терморегуляторы для инкубатора своими руками: схемы и особенности

Сделать регулятор температур своими руками непросто. Такой прибор будет менее совершенным, чем заводская модель.

Есть два варианта изготовления регулятора согласно схемам:

  • электротехнический (используется электротехническая схема прибора) – такой регулятор более точный, но его сборка своими руками требует определенных знаний в электромеханической сфере;
  • на основе б/у термостата – для этой сборки вам подойдет отработанный термостат от разных бытовых приборов, вариант простой и подойдет даже для новичков.

Рассмотрим схему сборки электротехнического регулятора температуры для инкубатора. Для работы вам будут нужны радиодетали:

  • стабилитроны любого типа для поддержания постоянного напряжения от 7 до 9 вольт;
  • два специальных транзистора;
  • тиристор серии КУ-201, КУ-202;
  • диоды КД-202 – 4 штуки, отмеченные буквами НС или Н, мощность – от 600 Вт и выше;
  • переменный резистор с сопротивлением от 30 до 50 кОм для регулировки режимов;
  • реле МКУ;
  • транзистор в качестве датчика температуры, установленный в стеклянной трубке, который укладывают на яичный лоток.

Когда регулятор включается в сеть, размыкаются контакты реле, вследствие чего инкубатор обогревается лампочками, подключенными к сети на 220 вольт. Когда он отключается от сети, контакты реле замыкаются, в работу включается аккумулятор и лампы обогрева.

С применением термостата прибор сделать гораздо проще. Берем использованный термостат, заполняем его корпус эфиром и хорошо запаиваем. Будьте внимательными при работе, поскольку эфир хорошо и оперативно испаряется и резко реагирует на смену наружной температуры, вследствие чего меняется состояние корпуса.

Винт, припаянный к корпусу, связывается прочно с контактами, вследствие чего в нужное время включается или отключается нагревательный элемент. Температура регулируется с помощью вращений винта.

При таком способе сборки своими руками не нужны сложные радиодетали, части конструкции устанавливаются навесным методом или на печатную плату.

Перед закладкой яиц в инкубатор, который оснащен таким самодельным терморегулятором, нужно прибор прогреть и настроить показатели.

Схемы терморегуляторов для разных моделей инкубаторов

Схемы конструкций отличаются друг от друга и в зависимости от модели инкубатора.

Схема терморегулятора для прибора «Квочка» включает полевые транзисторы и выпрямитель. Сам регулятор соединен с динистором. Конденсаторы нужны открытого типа. Для регулятора сборки своими руками по этой схеме нужен простой изолятор. В инкубаторе используется микросхема серии РР20.

Схема устройства для модели марки «Золушка» основана на поворотном регуляторе. Выпрямитель применяют с двумя контактами. Для сборки терморегулятора нужен один динистор, перегрузочный показатель прибора колеблется в пределах 2 А, входное напряжение цепи равно до 12 вольт. Допускается применение в системе резисторов подстроечного или полевого типа.

Схема прибора для инкубатора «Наседка» включает модульный выпрямитель, нужны трансиверы полевого типа. В цепи используется 3 конденсатора, емкость которых на входе равна 12 пФ. Чувствительность системы равна порядка 3 мк. Используется полупроводниковый расширитель, выходное напряжение составляет 10 вольт. Стабилизатор в этом случае не нужен.

Терморегулятор – неотъемлемая часть практически любого инкубатора, и его конструкция зависит от того, насколько он сложен и объемен. В зависимости от типа инкубатора такой прибор требуемой модификации можно приобрести в готовом виде или собрать своими руками.

Регулятор температуры для инкубатора на PIC

Здравствуйте дорогие читатели. Хочу предложить вам еще один вариант термостабилизатора для инкубатора.

Прототипом данной конструкции стала схема и программа опубликованных в статье «Микроконтроллерный термометр-термостабилизатор для инкубатора» П.Высочанского. в «Радио»№12 2007г. Схема и программа были изменены под мои возможности. Так что этот вариант может пригодиться и вам. При общении микроконтроллера с датчиком температуры DS18B20 совсем не обязательна высокая стабильность тактовой частоты, суньте в схему любой кварц с частотой около 4Мгц, да даже и 5Мгц и все будет работать. Поэтому от кварца я сразу же отказался и применил внутренний генератор на 4Мгц, что высвободило два выхода. Выходы портов контроллера рассчитаны на ток до 25ма – что вполне достаточно для обычных светодиодных индикаторов. Значит можно отказаться и от лишней микросхемы. Индикатор с общим анодом заменен индикатором с общим катодом – они применялись в старых АОНах, они дешевле и достать их легче по дешевке. Получилась вот такая схема – рис.1

После включения питания загорается светодиод LED2 зеленого цвета. Начинает свою работу и программа микроконтроллера. Если текущее значение температуры ниже заданного, на выходе RA1 МК установлен высокий логический уровень, что открывает транзистор VT1.О том, что нагреватель работает, сигнализирует светодиод LED1. По мере прогрева инкубатора температура, измеренная датчиком, растет. Как только она сравняется с заданной, нагреватель будет обесточен. Его следующее включение произойдет при температуре, на 0,2°С меньше заданной. По умолчанию в инкубаторе поддерживается температура 38°С. Если требуется иная, следует нажать на кнопку SB1 или SB2 и удерживать ее нажатой, пока цифры на индикаторе не начнут мигать. Они соответствуют поддерживаемому значению температуры. Нажимая на кнопки SB1 и SB2, это значение уменьшают или увеличивают. Можно выбрать любое значение в интервале З2. 39,9°С с шагом 0,1°С. Если в течение 10с ни одна кнопка не нажималась, устройство автоматически возвратится в рабочий режим с прежним значением заданной температуры, сделанные изменения учтены не будут. Чтобы возвратиться в рабочий режим с записью в память МК вновь установленного значения, необходимо нажать на кнопку SB3. Этой же кнопкой можно в любой момент вызвать на индикатор для просмотра значение поддерживаемой температуры.


Транзистор VT1 – КТ829В является ключом, с помощью которого включается и выключается нагреватель 1. Нагреватель имеет вид дюралюминиевой пластины, установленной на высоте два сантиметра от дна инкубатора и имеющей меньший периметр на один сантиметр с каждой стороны, чем у дна. Эта пластина является радиатором стабилизатора тока, при протекании тока через который, и происходит нагрев. В дне и в этом радиаторе сделаны вентиляционные отверстия. Про такие нагреватели можно прочитать здесь. Все элементы схемы установлены на печатной плате.

Читайте также:  Инкубатор автомат - отзывы птицеводов, характеристики, фото

В качестве сетевого трансформатора использован трансформатор ТС-90 от старого телевизора. С трансформатора сматываются все вторичные обмотки и наматываются две новые. Для этого трансформатора количество витков на один вольт равно 4,4. Полное количество витков обмотки IV будет равно 4,4 х 7 = 31 провода 0,35. Напряжение обмотки III возьмем равным 40В. Число витков для ее = 4,4 х 40 = 176 витков. Ток, протекающий через стабилизатор имеет величину 1,2 ампера. Диаметр провода равен = 0,7•корень квадратный из тока. Диаметр =0,7•1,095 = 0,76мм. При всем этом мощность обогревателя равна U•I = 40•1,2=48вт. Для домашнего инкубатора этого вполне достаточно. Успехов всем. К.В.Ю.

Рисунок печатной платы, схема, файл прошивки здесь

Термостат для инкубатора.

05.10.2011 71 комментарий

Термостат для инкубатора.

  • Диапазон термостата — 35.0С…44.5С.
  • Индикация и обработка аварийных ситуаций.
  • Сложный алгоритм поддержания температуры.
  • Функция поворота лотков.
  • Канал влажности.

Кнопки «влажность» и «пауза»имеютальтернативные функции соответственно плюс и минус, эти функциидействуют во всех режимах.
Для входа во все режимы редактированияпараметров, следует нажатьи удерживать соответствующие кнопки болеедвух секунд. При этом на экране высветится название режимаи приотпускании кнопки выведется мигающее значение параметра. Если кнопке назначено два параметра, то для входа в режимредактирования второго параметра , следует продолжать удерживать кнопку еще две секунды.

Для установкитемпературы стабилизации название режима«УСt».
Для установкитемпературы аварии название режима«АВР».
Для режимаустановки порога влажности «ВLA»,
Для влажности задается еще один параметр — пауза. Название режима «PAU».
Для установкивремени выключенного состояния двигателя поворота лотков -«OFF».
Для ручногоуправления поворотным механизмом название режима«РУЧ».
Для установкикоррекции датчиков название режима«СОР».

В термостате предусмотрена коррекция используемыхв схеме датчиков DS18B20, для входа в режим редактирования коррекцииследует нажать все три кнопки, при этом выведется название режима«COP», если кнопки удерживать нажатыми еще 2секунды,выведется название режима «-2-» коррекция второгодатчика. Коррекция устанавливается с разрешением 0,1 градус.

Если в выше перечисленных режимах (кроме режима«РУЧ») не нажимать кнопки в течениичетырехсекунд, то происходит сохранение параметра в энергонезависимую память ипереход в рабочий режим. Во всех режимах новое измененное значение,принимается только после выхода в рабочийрежим.

Есть две порошивки.

  1. С движением лотков по концевикам и повремени.
  2. С движением лотков только по концевикам.

Движение лотков может задаваться по времени и по концевикам. При первомвключении после прошивки или при искажении сохраненных данных в еепром,времядвижения лотковзадается равным 50,0 секундам. Для установки времени движения,предназначенрежим «РУЧ» ручного управления поворотным механизмом. Время в режиме«РУЧ» индицируется в секундах, в программезапоминается сразрешением в 0,1 секунду. Длявхода в него следует нажать две кнопки «влажность»(плюс) и«пауза» (минус), при этом на экране выведетсяназваниережима «РУЧ». Далее, нажатие кнопки«влажность»(плюс) включает движение вперед, на экране отображается времявключенного состояния. При нажатии кнопки «пауза»(минус),включается режим реверс, соответственно время на экране начинаетуменьшаться. Для обнуления времени следует нажать кнопку«температура», при нажатом состоянии кнопки экрангасится.Для принятия и сохранения значения в EEPROM следует удерживать кнопку«температура» нажатой более трёх секунд, при этомпроизойдет сохранение параметра в EEPROM и переход в рабочий режим.Если подождать 25секунд, при этом, если не было нажатий термостат переходит в рабочийрежим без принятия и сохранения параметра в еепром. То есть этимрежимом можно пользоваться для установки положения лотков. Внимание , привыходе из этого режима, если используется движение по времени и ни одинконцевик не замкнут, следующие включение двигателя будет в реверс!Принудительный поворот лотков можно включить удерживая кнопки«температура» и «пауза» более 2секунд.

Последовательность настройки времени движения лотков.

  1. Нажатием «влажность»(плюс) и «пауза» (минус), вызвали режим«РУЧ».
  2. Подвели лотки на исходное положение.
  3. Нажали кнопку «температура» длясброса времени.
  4. Нажатием «влажность» (плюс)подводим механизм на нужноерасстояние, допускается нажатие кнопки «пауза»(минус) длякорректировки положения.
  5. Нажали и удерживаем кнопку«температура» более 3 секунд.

В-общем то для управления лотками можно использовать сразу контрольконечниками и контроль по времени. В этом случае выход из строяконечника к поломке механизма не приведет (произойдет останов повремени). Также если используется движение только по времени, то,например, в результате отключения электричества в момент движениялотков они будут находиться не в исходном состоянии. При подаче питанияи истечении времени паузы начнется движение вперед на заданное внастройках время, что может привести к поломке механизма.

В прошивках с движением лотков только по концевикам, времядвижения мотора не запоминается и не учитывается.

Используется психометрический способ, что это такое и рекомендации повыполнению влажного термометра хорошо освещены в интернете. Дляопределения влажности в интернете была найдена таблицаи дополнена спомощью этой программы,если Вы найдете в таблице ошибки, то сообщитепожалуйста. Для управления влажностью применен следующий алгоритм. Есливлажность меньше установленного порога влажности, то на вывод в течении15 секунд подаётся высокий уровень напряжения включающий исполнительныймеханизм, далее на выводе устанавливается низкий уровень напряжения напаузу заданную параметром «PAU». Паузу можнозадавать впределах 0..200 секунд. Для входа в режим редактированияпаузыследует нажать и удерживать кнопку «влажность»более 4секунд, при этом сначала на экране выведется название для режимавлажности «BLA», затем для режима паузы«PAU».
Короткое нажатие на кнопку «влажность»включает на 20секунд отображение вычисленной влажности, следующие нажатие,включает отображение температуры второго датчика. Влажностьвычисляется в диапазоне 35,0-43,5градусов для сухого термометра.

Небольшой рисунок поясняющийработу кнопок.

При включении, параметры считываются из EEPROM, если их контрольнаясумма не совпадает с сохраненной, то параметры инициализируютсязначениями по умолчанию температура стабилизации –35градусов, температура аварии – 40,5 градусов, времявыключенного состояния двигателя – 2 часа, времявключенного состояния двигателя – 50,0 секунд, коррекциидатчиков– 0 градусов. Влажность 50%, пауза влажности 30 секунд. Наэкранвыводится надпись «EEP» (EEPROM)

Для управленияповоротныммеханизмом выделено два выхода,«движение» вывод 2 и «реверс»вывод 3. И двавхода для концевых выключателей SA1 и SA2. Схемы подключения двигателяиспользованы из журналов, в частности «Н. Заец. Устройство управлениядвигателем инкубатора. Радио №5 2002». Здесьнебольшая подборка статей, на которые обращал внимание, при разработке.При движении вперед навыводе «движение» устанавливаетсявысокий уровеньнапряжения. При реверсе включениепроисходит в следующем порядке, на выводе «реверс»устанавливается высокий уровень напряжения, через 100миллисекунд на выводе «движение» устанавливается высокийуровеньнапряжения и начинается отсчет времени. Выключение происходит вобратном порядке, на выводе «движение»устанавливаетсянизкий уровень напряжения, через 100 миллисекунд на выводе«реверс». Если используются концевые выключатели,то ихзамыкание выключает двигатель и включается счет паузы. При замкнутомвыключателе SA1 включение поворотного механизма всегда будетосуществляться вперед, при замкнутом SA2 в реверс.

Простые схемы, для понятия принципа, подключениядвигателя с помощью реле.

Пример схемыподключения двигателя с помощью транзисторов.

На выводе PD3 точка «А» на схеме, для включениясимистора генерируются импульс длительностью 25 микросекунд.
В схеме можно применять тиристоры и симисторы включенные по схемамприведенным ниже. Импульсные трансформаторы применяют типов МИТ-4,МИТ-12 или аналогичных.
Если нет возможности их достать, то можносделать самодельный. Трансформатор содержит две изолированные друг отдруга обмотки по 45 витков провода ПЭЛШО 0,18 магнитопровод –кольцевой К10х6х4.5 из феррита 2000НМ.

Управление с помощью оптопар МОС:
Для прошивки с фазоимпульсным управлением, можно применять толькоMOC3021, MOC3022, MOC3023, подключив их к точке «А», они не имеют всвоем составе схемы Zero-Cross. Вывод «нагрев», в этой прошивкеиндицирует поданную мощность.
Для прошивки с алгоритмом низкочастотной шим, желательно применятьоптопары содержащие блок «Zero-Cross» (Zero-Cross:схема управления переключением (открыванием симистора) в моментперехода фазы через ноль) MOC3041, MOC3042,MOC3043, MOC3061, MOC3062, MOC3063 подключив их к точке «B» наосновной схеме. Или к точке «А» подключаются оптопарыбез «Zero-Cross» — MOC3021,MOC3022, MOC3023. Статья по применению этих оптопар,журнал радиомир10.2008 (21 Kb)

Для встречно-параллельно включенных тиристоров.

( MOC3021,MOC3022, MOC3023 подключаются к точке А).

Ограничивающие резисторы R* во всех случаях подбираются в зависимостиот используемого импульсного трансформатора или типа применяемойоптопары.

Для правильной работы узлауправления симистором, следует проконтролировать работу блокасинхронизации с сетью, на схеме ( рис. 1) VT1, R1, R2, R3, C6, VD2.
Осцилограммы его работы:

  • Черный — напряжение с выхода диодногомоста.
  • Красный — управляющие импульсы на симистор PB3(17).
  • Синий — синхроимпульсы с коллектора VT1.

    Fuse биты.

    Скачать прошивки.
    Скачать исходник.
    Более новая версия:
    При не совпадении контрольной суммы подается звуковая сигнализация.
    Порог по умолчанию 37,5гр.
    Добавлен параметр на время включения вывода влажности.
    Добавлена поддержка управления лотками с помощью актуатора.
    Скачать прошивки.
    Скачать исходник.

  • Ссылка на основную публикацию