Данный терморегулятор предназначен для поддержания заданной температуры в инкубаторе с функцией переворачивания лотков. Несмотря на часто встречающиеся в продаже электронные блоки для инкубаторов, в них обчно ограничиваются только термостатом. Функция автоматического переворота яиц если и встречается, то только в самых дорогих моделях. Поэтому есть смысл сделать такое устройство самому, тем более что оно не содержит дорогостоящих компонентов.
Принципиальная электросхема автоматического инкубатора с терморегулятором
Тип регулятора – ПИД (пропорционально-интегрально-дифференциальный). При перегреве включается дискретное регулирование при помощи аварийного реле. В этом случае нагреватель отключается по достижению максимальной температуры, а включается при снижении ее ниже максимальной на величину гистерезиса. Основа устройства — микроконтроллер Atmega-8, для прошивки которого используем любой программатор.
Температура измеряется в диапазоне -55,0 — 125,0 оС. На дисплей выводится только положительная температура 0,0 — 99,9 оС. Если температура отрицательная, или выше 99,9 оС, или произошла ошибка датчика на дисплей выводятся прочерки. Раздаются прерывистые звуковые сигналы (если звук активирован). Терморегулятор продолжает свою работу, за исключением случая ошибки датчика – нагреватель при этом отключается.
При отсутствии синхроимпульсов на месте индикации выходной мощности выводятся прочерки, ПИД-регулирование отключается. Если отклонение температуры стало больше на величину, заданную в настройках (диапазон установки 0,1 — 9,9 оС), включаются прерывистые звуковые сигналы (если звук активирован).
- Диапазон устанавливаемой температуры 0,0 — 99,9 оС.
- При нажатии на кнопки короткий звуковой сигнал.
- При включении питания, а также при нажатии на кнопки автоматически включается подсветка. Подсветка отключается через 30 сек.
Установка управляющей программы
Нажатием на SET производится листание страниц меню. Кнопкой MODE выбор параметра для установки в пределах страницы. Кнопками PLUS/MINUS устанавливается выбранный параметр.
Коррекция температуры инкубатора
Для обеспечения точности показаний предусмотрена цифровая коррекция температуры. К измеренному значению температуры добавляется или вычитается значение коррекции. Коррекция возможна в пределах ±0,0 — 9,9 оС. Коррекция применяется только для положительных температур.
ПИД регулятор инкубатора
- zP – зона пропорциональности.
- pG – пропорциональный коэффициент.
- dG – дифференциальный коэффициент.
- iG – интегральный коэффициент.
Регулятор сравнивает значение температуры с заданием и вычисляет ошибку. Ошибка (с учетом знака) накапливается в сумматоре ошибки. Сумматор ограничен величиной ±zP. Интегральная составляющая регулятора вычисляется умножением значения сумматора на iG. Таким образом, интегральная составляющая делает регулятор инерционным. Пропорциональная составляющая вычисляется умножением значения ошибки на коэффициент pG. Прямое воздействие на регулятор.
Дифференциальная составляющая вычисляется вычитанием новой ошибки из предыдущей и умножением разницы на коэффициент dG. Дифференциальная составляющая определяет с какой скоростью идет изменение параметра и в каком направлении. Все составляющие суммируются с учетом знаков и преобразуются в величину, определяющую угол открытия симистора.
Переворачивание лотка с яйцами
Максимальное время 9 часов 59 минут. Формат отображения Ч.ММ. При подаче питания таймер находится в основном режиме:
- двигатель отключен, но, если ни один из конечных выключателей не замкнут, то включается вращение вправо до срабатывания выключателя;
- ведется отсчет времени;
- на индикаторе оставшееся время;
- разделительная точка мигает;
- символ «>» на индикаторе обозначает, что поворачивание будет вправо, символ «<» – влево.
Нажатие на кнопки PLUS или MINUS из основного режима включает вращение двигателя вправо и влево соответственно, если это не запрещено конечными выключателями. Таймер сбрасывается, начинается новый отсчет. Двигатель работает, пока нажата кнопка или пока не сработает конечный выключатель.
По истечении заданного времени включается двигатель. Направление вращения определено конечными выключателями. Начинается новый отсчет времени. Двигатель продолжает работу до срабатывания соответствующего конечного выключателя.
Состояние, когда оба конечных выключателя замкнуты, считается ошибкой. На индикаторе в месте символа направления вращения знак ?. Все необходимые файлы — прошивку контроллера AtMega8, печатные платы и т.д. можно
. А здесь более новая версия
. Авторы схемы: Александрович & SOIR.
