PabloX - elektrotechnika

Ide o upravenú verziu monitora teploty v chladničke z roku 2017, ku ktorému som navrhol novú DPS (pôvodná konštrukcia bola na univerzálnej DPS) a napísal nový firmware pre Arduino NANO, v ktorom som odstránil nedostatky z predchádzajúcej verzie + vykonal nejaké HW úpravy. Firmware navyše obsahuje komunikáciu cez MODBUS RTU pre čítanie teplôt a stavu monitora cez zbernicu RS485.

- odstránené oneskorenie alarmu po prekročení teploty - v reálnom živote to bolo zbytočné, keď teplota prekročila alarmovú hodnotu, už bolo zle

- odstránené blokovanie programu pomocou delay, vymenené za millis - nutné z dôvodu implementácie protokolu MODBUS RTU

- pridaná hysteréza pre ukončenie alarmu (teplota musí klesnúť pod alarmovú hodnotu poníženú o hysterézu - nedochádza tak k zbytočným prekmitom pri teplote na hranici ok/alarm)

- alarmový výstup je typu NC a je oddelený optočlenom (všetko ok - zopnutý, alarm - rozopnutý)

- pridaný stabilizátor na vstupe pre potrebu vyššieho napájacieho napätia (12V)

- pôvodné piezo nahradené samovybudzujúcim typom

- doplnený protokol MODBUS RTU s rozhraním RS485

- ako procesor zostáva Arduino NANO

Schéma zapojenia (kliknite pre zväčšenie)

400001 : ID monitora
400002 : teplota v chladničke
400003 : znamienko teploty v chladničke: 0-záporná, 1-kladná
400004 : teplota v mrazničke
400005 : znamienko teploty v mrazničke: 0-záporná, 1-kladná  
400006 : stav monitora, 1-OK, 0-ALARM
400007 : stav alarmu, 1-ALARM, 0-OK
400008 : stav snímačov, 0-OK, 1-CHYBA

DPS monitora - LED a tlačidlo tam boli na testovanie. Modul s MAX485 je pod Arduinom

Ako teplotné snímače sú použité čidlá od DALLAS DS18B20 v trojvodičovom zapojení a ako indikácia stavu dvojfarebná LED.
Pri alarme zhasne zelená LED a zasvieti červená + je prítomný zvukový alarm. Ten sa potvrdzuje tlačidlom, ktoré alarm odloží na nastavený čas. Pri poruche čidla bliká červená LED a na LCD svieti informácia o poruche čidla. Na zelenú LED je napojený alarmový výstup oddelený optočlenom - ten sa rozopne aj pri výpadku napájania monitora.

Použil som hotový modul s obvodom MAX485 z Číny ako v tomto zapojení. Pôvodný návrh DPS s rozhraním RS485 nepočítal, na DPS som ale nechal vyvedené piny pre pripojenie modulu (JP2 až JP4). Pri použití kolíkovo-dutinkovej lišty pre Arduino NANO sa dá modul schovať pod samotné Arduino. Dobrá rada na ušetrenie nervov a času - ak použijete tento modul, vymeňte pôvodný budič (xx485) za napríklad ST485 (rovnaké zapojenie vývodov) od overeného výrobcu (nie z Číny). Čínske budiče si robili čo chceli a o náhodnom odchádzaní nehovoriac.

Monitor s osadeným LCD

Hlavná svorkovnica:
X1-1 : RS485 (či je to A alebo B závisí od pripojenia modulu k DPS)
X1-2 : RS485 (či je to A alebo B závisí od pripojenia modulu k DPS)
X1-3 : GND
X1-4 : GND
X1-5 : DS18B20 DATA
X1-6 : +5V pre čidlo
X1-7 : výstup ALARM +
X1-8 : výstup ALARM -
X1-9 : GND
X1-10 : +7-15V napájanie

Konektor JP1 (všetko zapojené proti GND):
1 : červená LED (ALARM)
2 : tlačidlo
3 : zelená LED (OK) - NC alarmový výstup na optočlen
4 : spoločná GND,

Konektor JP2 (riadenie modulu s MAX485):
1 : DI
2 : DE+RE (prepojené)
3 : RO

Konektor JP3 (linka RS485):
1,2 - pripojiť na A,B modulu (slúži len na vyvedenie signálov A, B na hlavné svorky X1-1 a X1-2)

Konektor JP4 - napájanie pre modul s budičom 485

V [priloženom archíve] nájdete:

- DPS v PDF

- schému a podklady k DPS vo formáte EAGLE

- firmware pre monitor

- firmware pre MASTER a čítanie dát z monitora (výpis na sériovú linku)

- firmware pre zistenie adresy Dallas čidla

- knižnice pre MODBUS