Mikroprocesorowy
M
i
k
r
o
p
r
o
c
e
s
o
r
o
w
y
Mikroprocesorowy
M
i
k
r
o
p
r
o
c
e
s
o
r
o
w
y
sterownik akwarium
s
t
e
r
o
w
n
i
k
a
k
w
a
r
i
u
m
sterownik akwarium
s
t
e
r
o
w
n
i
k
a
k
w
a
r
i
u
m
Mikroprocesorowy sterownik akwarium
zwalnia posiadacza akwarium od wykony-
µP-3004
µ
P
3
0
0
4
µP-3004
µ
P
3
0
0
4
wania codziennych podstawowych czynno-
ści takich jak włączanie rano i wyłączanie
wieczorem oświetlenia, pompki powietrza.
Utrzymuje stałą temperaturę wody, powiada-
mia o jej zbyt niskiej lub wysokiej wartości
sygnałem dz
więkowym i włączeniem pod-
świetlenia wyświetlacza, jednocześnie
podejmując próby przywrócenia jej do tem-
czasu włączenia i wyłączenia powietrza, nego stopnia Celsjusza. Temperatura mierzo-

peratury zadanej. Urządzenie pełni także ustawienie czasu rzeczywistego, na jest co 1 sekundę. Urządzenie posiada 5-

rolę zegarka. możliwe jest także włączenie lub wyłącze- przyciskową klawiaturę, wyświetlacz alfanu-
Sterownik umożliwia ustawienie: nie oświetlenia w dowolnym momencie po- meryczny LCD, 4 diody LED sygnalizujące

temperatury w akwarium (20-36oC), przez dodatkowy przycisk oraz przerywanie stany wyjść, dz
więkowy sygnał alarmowy,

temperatury alarmowej min i max pracy powietrza w czasie jego włączenia. przycisk reset.
(20-36oC), Wszystkie czasy ustawia się z dokładno-

czasu włączenia i wyłączenia oświetlenia, ścią do jednej minuty, a temperatury do jed- Rys. 1 Schemat ideowy
+5V V+
3 1 TR1
+5V Vin
220V~
GND
M
C7
R14
U3 2
C5
+5V
220V~
C8
D10
C6
D7
D8
D12
BATERIA (np.3x1,5V)
+5V
220V~
LCD 1*16
D13
Powietrze
Oświetlenie Grzałka
LCD Display
D11
220V~
T4
R1 R2 R3 R4 R5
R13 SW1
U1 8051
PK3
PK1 V+ PK2 V+ V+
<
1 39
VCC
P10 P00
2 38
P11 P01
V+ V+ V+
3 37 SW2
P12 P02
R2
4 36 BUZZER
YES
P13 P03
+5V
5 35
D4 D5 D6
P14 P04
6 34 SW3
R10
P15 P05 R11
R9
7 33
>
TH1 P16 P06
TH1
8 32
U2A
SW4
termistor P17 P07
termistor
3
LIGHT
13 21
1
INT1 3,3 P20 D1
D2 D3
12 22
NO
INT0 3,2 P21
23
2
P22
15 24 SW5
C4
T1 3,5 P23
T1 T4
D9 14 25 T2
Buz
+5V T0 3,4 P24
26 R8
R6 R7
Pow
P25
31 27
EA/VP P26
28
P27
19
Pow Åšw
Grz
X1
18
X2
Grz
+5V
3,0 RXD
9 10
RESET
Åšw
11
3,1 TXD
C3
17 30
ALE/P
RD 3,7
XTAL1
16 29
PSEN
WR 3,6
C2 C1
SW6
RESET
+5V
Elektronika dla Wszystkich
19
Vss
Vdd
Vo
RS
R/W
E
DB0
DB1
DB2
DB5
DB6
DB7
K(-)
A(+)
DB3
DB4
1
2
3
7
5
6
8
9
4
11
12
13
10
15
16
14
89C51
Opis układu jednoznaczne z zakończeniem pomiaru tem- Montaż i uruchomienie
Sercem układu jest mikrokontroler peratury. Stabilność wskazań temperatury Proponowana płytka drukowana pokazana
AT89C51 firmy Atmel. Odczytuje stan kla- zależy od stabilności pojemności kondensa- jest na rysunku 2. Jedyna uwaga jaka mi
wiatury, mierzy temperaturę, i steruje urzą- tora C4 przy zmianie temperatury otoczenia się nasunęła odnośnie montażu to, że nie
dzeniami zewnętrznymi. Do portu pierwsze- (to z praktyki). Kalibracja termometru pole- należy zbyt mocno przegrzewać podczas
go przyłączony jest wyświetlacz alfanume- ga na dobraniu wartości tego kondensatora lutowania termistora i kondensatorów bio-
ryczny. Tranzystor T4 włącza podświetlanie (np. przez połączenie równoległe kilku) rących udział w mierzeniu temperatury.
wyświetlacza w momencie korzystania i powinna wynosić ok. 200nF. Mikroproce- Zwłaszcza termistor może zmienić trwale
z klawiatury lub włączenia alarmu, gaśnie sor pracuje z kwarcem 11059200Hz co swoje parametry.
z ok. 15-sekundowym opóz
nieniem. Tempe- umożliwia łatwe i dokładne odmierzanie Po włączeniu urządzenia do sieci należy
ratura mierzona jest na podstawie zdekre- czasu. Klawiatura jest podłączona do portu zresetować układ, będą wtedy prawidłowo
mentowanej zmiennej w pamięci RAM pro- P0. Rezystory R1-R5 podciągają wyjścia wyświetlane znaki zdefiniowane w CGRAM
cesora w czasie ładowania kondensatora C4 portu do plusa zasilania. Do wyjścia P3.5 wyświetlacza (?).
przez termistor do napięcia progowego prze- jest podłączony buzzer z wewnętrznym ge-
rzutnika Shmidtta w bramce U2A. Im wy- neratorem. Tranzystory T1-T3 sterują trze- Obsługa
ższa temperatura, tym mniejsza jest rezy- ma przekaz
nikami załączającymi grzałkę, Sterownik posiada 5-cio przyciskową kla-
stancja termistora, kondensator ładuje się oświetlenie i pompkę powietrza (tzw. brzę- wiaturę, pokazaną na rysunku 3. Strzałki
szybciej i zmienna ma większą wartość czyk). Wybrałem tranzystory NPN ponie- służą do zmiany wartości ustawianych tem-
(mniej więcej proporcjonalnie do temperatu- waż przekaz
niki pracują z napięciem ok. peratur oraz godzin i minut wszystkich cza-
ry). Przez ok. 0,5 sekundy końcówka 12 U1 12V a  cała reszta z 5V więc wspólna jest sów. Przyciskiem YES wchodzimy w edycję
jest w stanie niskim. W tym czasie rozłado- masa. Diody D4-D6 zabezpieczają układ tych wartości i wychodzimy. Przycisk NO
wuje się C4. W momencie przejścia P3.2 przed przepięciami powstającymi gdy prze- służy do wychodzenia z podmenu temperatu-
w stan wysoki kondensator Å‚aduje siÄ™ przez kaz
nik jest odłączany od napięcia zasilają- ry alarmowej i załączania powietrza oraz
termistor, D9 odcina plus napięcia od P3.2. cego. Diody D1-D3 informują o włączeniu do natychmiastowego wyświetlania godziny
Teraz procesor czeka (dekrementuje zmien- odpowiedniego urzÄ…dzenia. Informacje te sÄ… i temperatury. PiszÄ™ natychmiastowego, bo
ną) na stan niski z wyjścia U2A. Będzie to także widoczne na wyświetlaczu. W ukła- po 15 sekundach nieużywania klawiatury
dzie zastosowałem zasilanie awaryjne do układ sam przechodzi do tego trybu.
kontrolera i wyświetlacza dlatego że li-
Wykaz elementów
czy on czas rzeczywisty. Pamięć nieulot-
na EEPROM rozwiązałaby jedynie pro-
R1-R8,R13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10k&!
R
1
R
8
,
R
1
3
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
0
k
&!
blem danych wprowadzonych przez użyt-
kownika. Mogłoby się zdarzyć, że godzi-
R9-R11,R14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .430&!
R
9
R
1
1
,
R
1
4
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
4
3
0
&!
na włączenia urządzenia wypadnie
R12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220&!
R
1
2
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
2
0
&!
w czasie zaniku napięcia i włączenie to
C1-C2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22pF
C
1
C
2
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
2
p
F
by nie nastąpiło. Z baterii zasilany jest
µC i LCD (nie przekaz
niki), pobór prądu
C3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1µF/16V
C
3
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
µ
F
/
1
6
V
jest rzędu 8mA. Zastosowanie trzech
C4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200nF
C
4
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
0
0
n
F
ogniw 1,5V znacznie pogarsza kontrast wy- Rys. 3
C5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1000µF/25V
C
5
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
0
0
0
µ
F
/
2
5
V
świetlacza, ale układ działa prawidłowo.
Baterie alkaliczne wymieniane raz na rok Rys. 4
C6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100µF/16V
C
6
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
0
0
µ
F
/
1
6
V
nie sprawią chyba wielkiego kłopotu.
C7-C8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100nF
C
7
C
8
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
0
0
n
F
Oprócz ustawienia temperatury w akwa-
rium, czasu włączenia i wyłączenia oświe-
D1-D3,D12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . LED
D
1
D
3
,
D
1
2
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
L
E
D
tlenia i powietrza, możliwe jest także usta-
D4-D11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1N4148
D
4
D
1
1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
N
4
1
4
8
wienie temperatur włączających alarm
D13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50V/1A
D
1
3
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
5
0
V
/
1
A
dz
więkowy. Zapobiega to w sytuacji awa-
ryjnej (uszkodzenie grzałki, sklejenie sty-
T1-T4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . BC547
T
1
T
4
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
B
C
5
4
7
ków przekaz
nika) nadmiernemu ochłodze-
U1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . AT89C51
U
1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
A
T
8
9
C
5
1
niu lub ogrzaniu wody w akwarium. W mo-
U2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4093
U
2
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
4
0
9
3
mencie gdy temperatura wody spadnie po-
niżej alarmowej MIN podejmowane są Symbol żarówki to bezpośrednie włączanie
U3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7805/1A
U
3
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
7
8
0
5
/
1
A
próby ratowania życia w akwarium: włą- i wyłączanie oświetlenia. Stan tego przycisku
LCD 1*16
L
C
D
1
*
1
6
czana jest grzałka i wyłączane powietrze, sprawdzany jest co sekundę. Jeszcze kilka
M . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . mostek 1A/50V gdy temperatura przekroczy alarmową słów na temat pracy napowietrzania. W me-
M
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
m
o
s
t
e
k
1
A
/
5
0
V
MAX włączane jest powietrze i wyłączana nu jest opcja Wł. powietrza w niej znajdują
BUZZER z generatorem
B
U
Z
Z
E
R
z
g
e
n
e
r
a
t
o
r
e
m
grzałka niezależnie od innych ustawień po się czas wł., okres wł., praca ciągła. W przy-
PK1-PK3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . przekaz
nik 12V
P
K
1
P
K
3
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
p
r
z
e
k
a
z

n
i
k
1
2
V
unormowaniu się warunków temperaturo- padku wybrania praca ciągła w opcji TAK
wych, napowietrzanie i grzałka pracuje tak napowietrzacz pracuje od godz. wł. do godz.
SW1-SW6 . . . . . . . . . . . . . . . . . .przełącznik RESET
S
W
1
S
W
6
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
p
r
z
e
Å‚
Ä…
c
z
n
i
k
R
E
S
E
T
jak przed wystąpieniem alarmu. Pomiędzy wył. Jeśli wybierzemy NIE praca ta jest prze-
TR1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .TS2/14
T
R
1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
T
S
2
/
1
4
włączeniem i wyłączeniem powietrza moż- rywana zgodnie z okresem wł. i okresem wył.
XTAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11059200 Hz
X
T
A
L
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
1
0
5
9
2
0
0
H
z
liwe jest ustawienie przerw w pracy pomp- w menu Wył. powietrza. Można to porównać
ki, co daje bardziej równomierne napowie- do współczynnika wypełnienia regulowane-
trzenie akwarium. Sprawdzanie temperatur go od 1:59 do 59:1 (w minutach).
co minutę zapobiega ewentualnym częstym Rysunek 4 pokazuje opis kontrolek.
Komplet podzespołów z płytką jest
K
o
m
p
l
e
t
p
o
d
z
e
s
p
o
Å‚
ó
w
z
p
Å‚
y
t
k
Ä…
j
e
s
t
przełączaniu przekaz
nika na pograniczu
dostępny w sieci handlowej AVT
d
o
s
t
Ä™
p
n
y
w
s
i
e
c
i
h
a
n
d
l
o
w
e
j
A
V
T
dwóch wartości temperatury. Cezary Kuśmierski
jako kit szkolny µP-3004
j
a
k
o
k
i
t
s
z
k
o
l
n
y
µ
P
3
0
0
4
Elektronika dla Wszystkich
20