СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №5/2014

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 52 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 5 2014 RK1 Датчик температуры ДТС125-РТ100.В2.60 Терморегулятор ТРМ202 Нагреватель Блок симисторный Вентилятор Электронагреватель Плата контроллера Тепловая пушка А1 АВ1 АВ2 АВ3 А2 +24 В Общ +24 В +5 В Общ +5 В А B C N РЕ ∼ 380 В А3 RK2 Датчик температуры ДТС125-РТ100.В2.60 t ° t ° Вкл. U1 U2 0 0 t1 t2 t t Канал № 1 Канал № 2 Вкл. Выкл. Выкл. Умный дом на микроконтроллерах ATMEL В статье представлены три независимые системы умного дома: обогрева, имитации присутствия и охраны. Приводится схемотехника каждой из систем, подробные комментарии к программному обеспечению микроконтроллеров ATMEL. Сергей Шишкин (г. Саров, Нижегородская обл.) Умный дом – жилой дом современно- го типа, в котором для удобного и ком- фортного проживания людей запроек- тировано использование высокотехно- логичных автоматизированных систем. Умный дом представляет собой единую систему, которая обеспечивает без- опасность, комфорт и ресурсосбереже- ние. В простейшем случае эта система должна уметь распознавать некоторые события и соответствующим образом на них реагировать. Фактически – это наиболее прогрессивная концепция взаимодействия человека с жилым про- странством, суть которой заключает- ся в автоматической подстройке всех инженерных систем и электроприбо- ров дома к изменяющимся внешним условиям и потребностям обитателей. Причём «глубину интеллекта» умного дома может задавать (ограничивать) пользователь. Можно, конечно, и в сти- ральную машину каждый день зака- чивать из Интернета новые програм- мы стирки, однако вряд ли подобное стоит считать обязательным условием. Система управления умного дома обеспечивает согласованную работу всех инженерных систем в доме, кото- рые как минимум не должны мешать друг другу. Но для того чтобы сделать своюжизнь комфортной и безопасной, совсем не обязательно одновременно перестраивать в доме или в квартире всё. Можно постепенно добавлять все необходимые системы, и шаг за шагом приближаться к своей мечте. В статье описаны три независимые системы, являющиеся составными частями умного дома: отопление, систе- ма имитации присутствия и охрана. С ИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ Система управления отоплением позволяет автоматически поддержи- вать заданные температурные режи- мы в дневное и ночное время. Эконо- мия электроэнергии осуществляется за счёт автоматического понижения под- держиваемой температуры в помеще- нии в ночное время. Сформулируем основные требования к системе отопления: ● система должна автоматически под- держивать различные заданные зна- чения температуры в двух интервалах времени (дневном и ночном) дли- тельностью от 1 мин до 24 ч каждый; ● система должна работать в режиме реального времени; ● в качестве источника тепла применя- ется мощная тепловая пушка (в дан- ном конкретном случае). Функциональная схема системы ото- пления представлена на рисунке 1. Основные функциональные узлы: измеритель-регулятор А1 (далее – тер- морегулятор); плата контроллера А1; нагреватель А3. Нагреватель состоит из силового симисторного блока А3.1 и тепловой пушки, в состав которой входят электронагреватель А3.2 и вен- тилятор А3.3. Временна ′ я диаграмма, поясняющая алгоритм работы систе- мы, представлена на рисунке 2. Функцию поддержания заданных температур в системе выполняет тер- морегулятор ТРМ202 фирмы «ОВЕН». В данном терморегуляторе имеются два независимых канала измерения и под- держания заданной температуры 1 и 2. Заданные температуры (дневная и ноч- ная) и другие параметры каналов про- граммируются заранее. Выходные сиг- налы терморегулятора поступают на плату контроллера А2. Выходные сиг- налы платы контроллера обеспечива- ют управление нагревателем. На плате контроллера имеется таймер, который функционирует в режиме реально- го времени. До момента времени t 1 (см. рис. 2) система поддерживает тем- пературу, заданную в канале № 1 тер- морегулятора (дневная температура). С момента времени t 1 до момента вре- мени t 2 система поддерживает темпера- туру, заданную в канале № 2 терморе- гулятора (ночная температура). Интер- вал поддержания ночной температуры ( Δ t = t 2 – t 1) программируется. Во избежание нагрева корпуса и выхода из строя находящихся на нём элементов управления у мощных тепло- вых пушек при выключении необходи- мо сначала выключить электронагре- ватель, а потом, с некоторой задерж- кой, вентилятор. После выключения электронагревателя производится его обдув до тех пор, пока температура на выходе тепловой пушки не достиг- нет комнатной (если тепловая пушка эксплуатируется в помещении с ком- Рис. 1. Функциональная схема системы отопления Рис. 2. Временна ′ я диаграмма, поясняющая алгоритм работы системы отопления © СТА-ПРЕСС