Forum Czytelników
F
o
r
u
m
C
z
y
t
e
l
n
i
k
ó
w
Forum Czytelników
F
o
r
u
m
C
z
y
t
e
l
n
i
k
ó
w
Sterownik pieca węglowego
S
t
e
r
o
w
n
i
k
p
i
e
c
a
w
ę
g
l
o
w
e
g
o
Sterownik pieca węglowego
S
t
e
r
o
w
n
i
k
p
i
e
c
a
w
ę
g
l
o
w
e
g
o
Każdy z nas próbuje oszczędzać energię oraz 3. Sterowanie pompką wodno-cyrkulacyjną. ną zaletą tych czujników jest brak kalibracji
racjonalnie ją wykorzystywać. Związane są Ważne jest, by pompka nie pracowała na  próż- oraz dość dobra dokładność w odniesieniu do
z tym mniejsze koszty, jak i dbałość o nasze no , np. gdy w instalacji jest zimna woda lub ceny. Do sygnalizacji dz
więkowej użyłem
środowisko. W artykule chciałbym się skupić gdy temperatura wody w piecu jest zbyt mała. buzzera, który ożywa podczas przyciskania
nad możliwością sterowania najzwyczajniej- 4. Sterowanie wentylatorem wtłaczającym S1, S2, S3 oraz w krytycznych sytuacji: np.
szym piecem centralnego ogrzewania, który powietrze, który jest potrzebny do procesu
możemy spotkać w domach jednorodzin- spalania.
nych. Ma to na celu maksymalne wykorzy-
stanie opału oraz wygodę w eksploatacji Opis układu
tychże pieców. Dość ciągłego sprawdzania - Schemat blokowy przedstawiony został na
co tam się dzieje w naszym piecu! Każdy rysunku 1, natomiast schemat ideowy na ry-
oczywiście chciałby, aby można było nasta- sunku 2.
wić pożądaną temperaturę wody w instalacji Sercem sterownika jest mikroprocesor
centralnego ogrzewania bez konieczności AT89C4051 współpracujący na I2C ze zna-
ciągłego dokładania opału, czy też zamar- nym przetwornikiem A/C PCF8591. Dzięki
twiania się o zbyt duży wzrost temperatury niemu analogowe sygnały z czujników tempe-
wody w c.o. (jak wiemy nie jest to pozytyw- ratury LM35 (U3-U6) zamieniane zostają na
nym zjawiskiem). Osobiście miałem podob- słowo cyfrowe zrozumiałe dla mikrokontrole- Rys. 1 Schemat blokowy
ne problemy, dlatego postanowiłem wykonać ra. Jako napięcie odniesienia przetwornika
sterownik do mojego pieca. A/C użyłem układu LM385/1,2V (U8). Waż- Rys. 2 Schemat ideowy
Układowi po-
stawiłem następu-
jące wymagania:
1. Pomiar tempe-
ratury w trzech
punktach (max.
w czterech) - na
piecu, na bojlerze
z ciepłą wodą oraz
w pomieszczeniu,
w którym znajdu-
je się sterownik.
Najważniejszy
odczyt stanowi
temperatura na
piecu, ponieważ
względem niej do-
konywane są na-
stawy. Pozostałe
pomiary tempera-
tury są opcją czy-
sto informacyjną.
2. Odczyt wska-
zań sterownika
(temperatur, alar-
mów, nastawów,
itp.) za pomocą
LCD 16*1 (16*2).
Elektronika dla Wszystkich
60
Forum Czytelników
przegrzanie wody w piecu T>94oC. Układ nie lator działa, mikroprocesor sprawdza co czte- my włączyć sterownik lub silnik, stojąc przy
jest zbyt skomplikowany, gdyż wszystko ry minuty, czy temperatura zmienia się, jeże- piecu (np. podczas dokładania opału).
skupia się w obszarze oprogramowania li dwukrotnie będzie niezmienna (8min), Płytka  LCD przedstawiona została na
AT89C4051. wówczas wentylator zostanie wyłączony. Je- rysunku 4. Znajdują się na niej podzespoły
Sl, S2, S3 to przyciski sterujące pracą układu: żeli natomiast kolejne trzy sprawdzenia wy- związane z odczytem temperatur oraz przyci-
Sl (czujnik) - dokonujemy wyboru czujni- kryją, iż temperatura jest za każdym razem ski sterujące (Sl, S2, S3). Płytkę tę umieści-
ka, którego odczyt temperatury chcemy uj- mniejsza od poprzednio przepisanej - wenty- łem w mieszkaniu. Jako przyciski najlepiej
rzeć na LCD. lator zostanie bezwzględnie wyłączony. Za- użyć mikrostyków typu Reset 9mm. Lutuje-
S2 (Todn) - sprawdzamy aktualnie usta- wsze możemy go włączyć przyciskiem S3. my je od strony druku.
wioną temperaturę odniesienia, czyli tempe- Wszelkie nastawy oraz parametry czaso- Największy problem może być ze znale-
raturę wody w piecu, do której utrzymania we zostały dobrane doświadczalnie. zieniem odpowiedniego wentylatora nadmu-
sterownik będzie dążył. Poprzez dłuższe chowego. Najczęściej w sklepach możemy
przytrzymanie przycisku (około ls) dokonu- Montaż i uruchomienie spotkać zwyczajne wentylatory łazienkowe,
jemy zmiany Todn z krokiem co 2oC w za- Z montażem nie powinno być żadnych pro- których nie polecam ze względu na ich małą
kresie od 56 do 86 [oC]. blemów. Czujniki nie wymagają kalibracji. wydajność. Piecowi musimy zapewnić dużą
S3 (on/off) - w momencie włączenia zasi- Należy pamiętać, żeby czujniki połączyć ilość powietrza, by mógł prawidłowo działać.
lania przycisk ten służy do uruchomienia ste- z płytką ekranowanymi przewodami oraz za- Najlepszy jest wentylator typu ślimakowego
rownika, a w momencie działania do ręczne- opatrzyć je w kondensatory 100nF. Sterow- na napięcie sieciowe, przykładem odpowie-
go włączenia lub wyłączenia wentylatora. nik składa się z dwóch płytek. dniej budowy może być nadmuch z Fiata
Załączenie wentylatora i pompki następuje Płytka  zasilacza przedstawiona została 126p. Wentylator łączymy z piecem, pamię-
poprzez przekaz
niki 5-woltowe (K1, K2) na rysunku 3. Umieściłem na niej przekaz
ni- tając o zapewnieniu szczelności. Na rynku
wysterowane przez tranzystory T1 i T2, ki, stabilizator napięcia 5V (U1) oraz przy- znalazłem dobry wentylator - AXC 100, jed-
wprowadzane w stan nasycenia stanem ni- cisk typu Reset (S3B), który jest równoważ- nak dość wysoka jest jego cena 300-400 zł.
skim z wyjść mikrokontrolera. Do sygnaliza- ny z przyciskiem S3 (on/off). Płytka ta, skry- Można też do niego dokupić powietrzny za-
cji wzrokowej włączenia pompki i wentyla- ta w obudowie, umieszczona jest w pomie- wór przepływowy, który zabezpiecza przed
tora użyłem diod LED (D2, D3). szczeniu gdzie znajduje się piec. Dodatkowy dostawaniem się  fałszywego powietrza.
przycisk S3B staje się przydatny, gdy chce- Wszelkie rury łączeniowe możemy nabyć
Opis programu sterownika w sklepach z materiałami budowlanymi. Do-
Program można ściągnąć ze strony interneto- bieramy je w zależności od typu naszego
wej EdW www.edw.com.pl z działu FTP. Do pieca oraz od kształtu otworu wlotowego
napisania i skompilowania programu użyłem w piecu. W piecu, którym dysponowałem,
pakietu BASCOM 8051. Na wstępie wspom- fabrycznie był już przygotowany wlot po-
nę, iż napisanie programu było ciężkim zada- wietrza z wentylatora. Pozostało mi jedynie
niem w odniesieniu do pieca c.o. ze względu zapewnić szczelność, aby do pieca wpadało
na dużą stałą czasową tego obiektu cieplne- wyłącznie powietrze z wentylatora. Objawia
go. Opis programu podzielę na części, aby się to następującym działaniem - w momen-
był on bardziej zrozumiały: cie, kiedy wentylator nie działa, w piecu bra-
kuje tlenu podczas procesu spalania. Dzieje
Działanie pompki się tak do momentu, kiedy temperatura nie
Pierwsze załączenie następuje, gdy tempera- spadnie poniżej Todn-1, następuje załączenie
tura T wody w piecu przewyższy 50oC. Jeże- wentylatora, prawidłowe spalanie i powolny
li T osiągnie Todn (temperaturę pożądaną, wzrost temperatury wody w instalacji, która
Rys. 3 Schemat montażowy  zasilacza
ustawioną opcjonalnie), ponowne załączenie ciągle krąży, oddając ciepło w całym domu.
Rys. 4 Schemat montażowy  LCD
nastąpi gdy T=Todn. Wyłączenie pompki na- W przypadku zastosowania wentylatora
stąpi zawsze gdy T<49oC. W przypadku nor- o zbyt małej wydajności, ilość wtłoczo-
malnej pracy bliskiej Todn sterownik wyłą- nego powietrza może być za mała do
czy pompkę (gdy T=Todn-3). Kiedy tempe- spalenia opału. Wówczas cała idea stero-
ratura wzrośnie powyżej 90oC, zostaniemy wania piecem będzie niepoprawna!
szybko poinformowani cyklicznym alarmem
dz
więkowym. Praktyczne wnioski
Po roku eksploatacji i wielu popraw-
Działanie wentylatora kach programu, które, jak każdy wie, są
Pierwsze załączenie następuje ręcznie, wenty- nieuniknione, ze względu na nowe roz-
lator działa do czasu osiągnięcia temperatury wiązania i pomysły, mogę zrobić małe
Todn, z czym wiąże się oczywiście jego wy- podsumowanie:
łączenie. Ponowne załączenie nastąpi, gdy - nie występują już sytuacje przegrzania
woda w instalacji zostanie schłodzona do wody w instalacji c.o.,
temperatury Todn-1. Sterownik będzie dążył - obsługa pieca stała się mniej uciążliwa,
do utrzymania zadanej temperatury. W pro- mamy cały obraz procesu w piecu na LCD,
gramie przewidziałem automatyczne wyłą- - odczuwa się wrażenie kontroli nad spa-
czenie wentylatora, zostaniemy powiadomie- laniem opału,
ni o tym alarmem dz
więkowym. Sytuacja ta- - ważnym aspektem jest również fakt, iż
ka nastąpi, kiedy w piecu nie będzie wystar- w momencie zaniku napięcia sieciowego
czającej ilości opału do utrzymania Todn lub (220V) zatrzymuje się pompka cyrkulacyj-
też kiedy piec będzie wygasał. Kiedy wenty- na. Jeżeli odpowiednio nie zareagujemy,
Elektronika dla Wszystkich
61
Forum Czytelników
to w piecu bez sterownia przegrzanie się wo-
Wykaz elementów
dy w c.o. mamy pewne (brak obiegu wody +
T
1
T
3
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
B
C
5
5
7
stały dopływ powietrza). Natomiast w roz- Rezystory: T1-T3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .BC557
R
1
3
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
k
&!
U
1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
7
8
0
5
wiązaniu ze sterownikiem dopływ powietrza R1-3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1k&! U1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7805
R
4
,
R
6
,
R
7
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
4
7
0
&!
U
2
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
A
T
8
9
C
4
0
5
1
jest na stałe zamknięty i uszczelniony  to R4,R6,R7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470&! U2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .AT89C4051
R
5
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
0
k
&!
p
o
t
e
n
c
j
o
m
e
t
r
U
3
U
6
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
L
M
3
5
wentylator przejmuje zadanie nadmuchu po- R5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10k&! potencjometr U3-U6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .LM35
R
8
R
1
0
,
R
1
2
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
3
,
3
k
&!
U
7
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
P
C
F
8
5
9
1
wietrza. Podczas zaniku napięcia zarówno R8-R10,R12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3,3k&! U7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .PCF8591
R
1
1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
0
k
&!
pompka nie pracuje, jak i wentylator, dlatego R11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10k&!
U
8
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
L
M
3
8
5
/
1
,
2
V
nie ma spalania i zagrożenia przegrzaniem Kondensatory U8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .LM 385/1,2V
C
1
,
2
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
3
3
p
F
W
1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
L
C
D
1
6
*
1
się wody w instalacji. Zastosowałem również C1,2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33pF W1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .LCD 16*1
C
3
,
C
4
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
0
0
n
F
c
e
r
a
m
i
c
z
n
y
zabezpieczenie programowe, które zawsze C3,C4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100nF ceramiczny Pozostałe
C
5
,
C
6
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
0
0
�
F
/
1
6
V
J
1
J
4
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
A
R
K
2
obsługuje pompkę  oczywiście przy włączo- C5,C6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100�F/16V J1-J4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ARK2
C
7
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
�
F
/
1
6
V
K
1
,
K
2
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
R
M
8
1
/
5
V
nym sterowniku, przeciwdziała to chwilo- C7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1�F/16V K1,K2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .RM81/5V
C
8
C
1
1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
0
�
F
/
1
6
V
S
1
,
S
2
,
S
3
,
S
3
B
.
.
.
.
.
.
.
.
.
m
i
k
r
o
s
t
y
k
i
t
y
p
u
R
e
s
e
t
9
m
m
wym zanikom napięcia zasilającego. C8-C11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10�F/16V S1,S2,S3,S3B . . . . . . . . .mikrostyki typu Reset 9mm
Y
1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
r
e
z
o
n
a
t
o
r
k
w
a
r
c
o
w
y
1
2
M
H
Z
Życzę miłego eksperymentowania, zima Półprzewodniki Y1 . . . . . . . . . . . . . . . . .rezonator kwarcowy 12MHZ
D
1
,
D
4
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
N
4
1
4
8
Y
2
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
B
U
Z
Z
E
R
5
V
tuż-tuż. D1,D4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1N4148 Y2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .BUZZER 5V
D
2
,
D
3
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
L
E
D
c
z
e
r
w
o
n
a
Z
a
s
i
l
a
c
z
9
V
/
4
5
0
m
A
Krzysztof Nawacki D2,D3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .LED czerwona Zasilacz 9V/450mA
[e-mail]
Elektronika dla Wszystkich
62