Sterownik pieca CO

[dkradke]

Kolega modernizując u siebie w mieszkaniu system ogrzewania poprosił mnie o wykonanie jakiegoś sterownika do pieca CO wraz ze sterowaniem dmuchawy. Tak powstał niewielki regulator, który miał mieć na celu prostotę i czytelność.

Główne elementy użyte do budowy sterownika to:

• LCD 2x16 HD44780
• ATMEGA8 - zastosowany procesor
• DS18B20 - czujnik mierzący temperaturę na piecu
• przekaźnik na 5V taki jak tutaj: przekaźnik

Głównym zadaniem jest uruchamianie pompy obiegowej na podstawie zadanej temperatury na piecu. Dodatkową funkcją jest tryb rozpalania, który w początkowej fazie uruchamia dmuchawę. Jest to bardzo przydatna opcja, przyspieszająca proces rozpalania w piecu.

Sterowanie jest bardzo proste, odbywa się z wykorzystaniem tylko trzech przycisków. W podstawowym widoku regulujemy zadaną temperaturę na piecu, która decyduje o tym czy pompa ma zacząć pracować czy nie. Regulator jest prostą nastawą z histerezą.

Po wejściu w menu możemy dodatkowo zmienić:

• temperaturę wyłączenia dmuchawy. Jeżeli piec jest zimny i włączymy opcję rozpalania to po osiągnięciu już stosunkowo niewielkiej temperatury dmuchawa zostanie wyłączona
• histerezę pracy regulatora
• maksymalne czasy pracy pompy i dmuchawy

Wszystko zostało zamknięte w obudowie natynkowej, a sterownik umieszczony obok pieca w pomieszczeniu gospodarczym.

Układ składa się z dwóch płytek rozdzielając część wysokiego napięcia i sterowania.

Zdecydowałem się na umieszczenie kompletnego zasilania w urządzeniu, transformator, bezpiecznik i kilka dodatkowych elementów. Powodem tego było to, że sterownik jest używany przez kogoś innego a dołączany zasilacz może się zgubić i wtedy nie mam kontroli na tym jaki zamiennik zostanie użyty.

Tutaj jest pokazany schemat i wzór płytki:

Płytka została wykonana w domowych warunkach metodą żelazkową. Dla poprawy czytelności wykorzystałem możliwość definiowania własnych znaków co pozwoliło uzyskać duże cyfry widoczne z daleka. Niżej pokazuje jak uzyskać takie efekt.

- najpierw musimy zdefiniować poszczególne elementy cyfr i ładujemy je do pamięci wyświetlacza

uint8_t BigDigitDefChar[][8] = {
                {15,7,32,32,32,32,3,7},
                {32,32,32,32,32,32,7,15},
                {28,30,30,30,30,30,30,28},
                {7,15,15,15,15,15,15,7},
                {31,31,32,32,32,32,32,32},
                {32,32,32,32,32,32,31,31},
                {31,31,32,32,32,32,31,31},
                {30,28,32,32,32,32,24,28}
};

for(uint8_t i=0;i<8;i++) lcd_defchar(i,BigDigitDefChar[i]);

- następnie tworzymy tablicę która poskleja nam te segmenty w cyfry

char* BigDigit[][2]={
                {"\x83\x84\x82","\x83\x85\x82"},        //0
                {"  \x82","  \x82"},                    //1
                {"\x80\x86\x82","\x83\x85\x85"},        //2
                {"\x80\x86\x82","\x81\x85\x82"},        //3
                {"\x83\x85\x82","  \x82"},              //4
                {"\x83\x86\x87","\x81\x85\x82"},        //5
                {"\x83\x86\x87","\x83\x85\x82"},        //6
                {"\x83\x84\x82","  \x82"},              //7
                {"\x83\x86\x82","\x83\x85\x82"},        //8
                {"\x83\x86\x82","\x81\x85\x82"}         //9
 
};

- teraz już tylko wystarczy użyć odpowiedniej funkcji do wyświetlania. Funkcja ta korzysta z obsługi R/W i odczytuje stan busy flag co pozwala na odczytanie pozycji kursora. Jeśli ktoś będzie chciał podłączyć R/W do GND to musi przerobić tą funkcję tak aby przekazać do niej pozycję kursora

void lcd_big_int(int val)
{
        uint8_t pp,x,y;
 
        char bufor[17];
        char *wsk=itoa(val, bufor, 10);  //zamieniamy całą liczbę na pojedyncze znaki ACSII np. 1234 -> '1','2','3','4'
 
        register uint8_t znak;
        while ( (znak=*(wsk++)) )    //pętla jest powtarzana po wszystkich indeksach tablicy bufor, aż napotka '\0'
        {
                pp = check_BF() & 0b01111111;  //odczytujemy aktualną pozycję kursora - busy flag wyświetlacza
 
                y = pp & 0xF0;    //wyodrębniamy nr wiersza
                x = pp & 0x0F;    //wyodrębniamy pozycję x
 
                znak -= 0x30;    //zamieniamy kod ascii na rzeczywistą wartość dziesiętną np '7' -> 7; będzie to nasz indeks do tablicy
                lcd_str(BigDigit[znak][0]);     //ładujemy na wyświetlacz górną część cyfry
                lcd_write_cmd( (0x80 + y + 0x40 + x) );   //wracamy kursorem na domyślną pozycję x, ale o jeden wiersz niżej
               
                lcd_str(BigDigit[znak][1]);   //ładujemy na wyświetlacz dolną część cyfry
                lcd_write_cmd( (0x80 + y + x + 0x03) );  //ustawiamy kursor zaraz za cyfrą w wierszu domyślnym, czyli takim w którym wywołano funkcję
        }
}

uint8_t check_BF(void)
{
        CLR_RS;
        return _lcd_read_byte();
}

Jest to prosty sposób na bardzo fajne wyświetlanie liczb, które są widoczne z daleka.

Edytowano Styczeń 16, 2019 przez Treker
Poprawiłem formatowanie.

[Treker (Damian Szymański)]

@dkradke, właśnie zaakceptowałem opis. Dziękuję za przedstawienie ciekawego projektu, zachęcam do prezentowania kolejnych DIY oraz aktywności na naszym forum  

[mmuha]

Bardzo fajne rozwiązanie z tymi dużymi cyframi. A jak przymocowałeś płytkę z wyświetlaczem do przedniego panelu? Czy jest przykręcona? I jeszcze mam pytanie o ten nadruk na frontowym panelu - na czym to jest zrobione - bo pewnie musi być nieco sztywne?

[dkradke]

Na zdjęciu gdzie jest LCD widać wystające śruby M3, przykleiłem je do przedniego panelu jakimś mocniejszym klejem. Płytkę można zdemontować odkręcając nakrętki. Wszystko jest w pełni rozbieralne. Przedni panel to zwykły wydruk na papierze i zalaminowane, przyciski wystają minimalnie ponad plastik obudowy, tak że ten nadruk fajnie się opiera o nie, efekt trochę jak przy membranowych przyciskach.

[miastek]

Witam, zainteresował mnie temat sterownika.

W tej chwili korzystam z fabrycznego dołączonego do pieca, lecz bardzo mi brakuje komunikacji z Home Assistant.

Zastanawiam się nad zbudowaniem sterownika opartego o rozwiązanie ESP32 i oprogramowanie ESPHome, tak aby łatwo było to spiąć z HomeAssistant właśnie, i oczywiście aby urządzenie również pracowało jako niezależne (kiedy np zerwie się komunikacja z serwerem HA)

Niestety dopiero zaczynam przygodę z ESP32 i z HomeAssistant.

Jeśli znalazły by się osoby chętne do podjęcia zbudowania sterownika wspólnymi siłami to mógłby powstać bardzo ciekawy i rozwojowy projekt.

[_LM_]

Fajnie wykonany projekt, podoba mi się że chciało ci się zrobić płytkę a nie zamawiać z chin. Kilka uwag co do projektu: wyjście aref powinno być zablokowane kondensatorem 100n do masy. Oraz taki niuans jeśli chodzi o oprogramowanie. Tablicę stałych można pobierać bezpośrednio z pamięci programu przez makra pgmreadbyte... 

[pokornom]

Wszystko super. Tylko jedna uwaga. Sterownik kotła a nie pieca! Kocioł to takie urządzenie, które podgrzewa wodę. A piec nie!

[BlackJack]

WoW, poczułem się znowu jak w późnych latach 90 XX wieku, kiedy takie i nie tylko rzeczy się na ATMegach8 stawiało. Natomiast 2022, chyba można już, legalnie nazwać powrotem do przeszłości patrząc co, się dzieje na rynku, nie tylko elektroniki. Co do projektu. Spartańsko prosty, ale jak działa, to jest OK.

[darex120]

Witam , fajny projekcik a macie może wsad do procesora