Электронный термостат W1209. Простые терморегуляторы Установка и настройка заданной температуры

Из этой статьи вы узнаете, что представляет собой устройство W1209, как оно работает, как его подключать.

Поставляется из Китая за 2-8 недель. Доставка бесплатная. Товар отгружается в течение 1 рабочего дня после получения оплаты. В комплекте с продуктом будет только плата, пакетик, микросхема и датчик.

Размер терморегулятора небольшой. Если его сравнивать со спичечным коробком, то он будет выглядеть даже меньше.

Самой заметной деталью изделия является цифровое табло, которое показывает температуру вплоть до одной десятой градуса. Также здесь есть три кнопки и слоты для подключения специальных проводов.

W1209 подключается очень просто. Даже обычный пользователь, который не имеет никакого представления об электричестве и принципах его работы, сможет это сделать самостоятельно и без всяких усилий. Чтобы подключить электронный термометр, необходимо найти специальное гнездо под правым шурупом, справа от дисплея.

Терморегулятор W1209 идеально подходит для регулирования температуры самодельного инкубатора. Купить его можно всего за 145 рублей на сайте Бангуд, перейдя по этой ссылке .

Схема подключения W1209

W1209 работает от постоянного тока — 12 вольт. Снизу представлена схема для подключения W1209. На центральном блоке расположены четыре слота. Левые два слота предназначены для подключения нагревательных элементов, правые два — для подключения энергии.

Согласно схеме, терморегулятор можно запитать от 220 вольт сети. Однако следующим элементом в этой цепи должен быть специальный трансформатор, который смог преобразовать 220 вольт в 12 вольт постоянного напряжения.

Слева от серого блока расположен нагревательный элемент (с двумя иероглифами), который можно подключить напрямую к W1209. В терморегуляторе размыкается контакт и нагреватель отключается.

Работа W1209 на примере подключения к инкубатору

Схема подключения терморегулятора здесь почти такая же, как и было описано выше, только к элементам нагревания добавляются еще: охлаждающий вентилятор, адаптер на 12 вольт, вентилятор, нагревательный элемент — лампочки накаливания.

На рисунке ниже показана схема, по которой подключается инкубатор. К термостату W1209 подключаются провода всех электрических приборов. Начнем с поступления переменного напряжения.

С правой стороны виден блок подключения термостата к сети постоянного напряжения 220 вольт. Однако он подключен не напрямую, а через 12-вольтный адаптер, преобразующий 220 в 12 вольт. Этот адаптер подключается к двум правым слотам — «минусу» и «плюсу».

К тому же на эти же провода подсоединен вентилятор на 12 вольт. К двум левым слотам подключаются лампы накаливания. Обратите внимание, что лампочки подключаются к сети напрямую без трансформаторов.

В самом термостате предусмотрен режим при котором в случае повышения нормальной температуры, цепь размыкается автоматически и лампочки гаснут. Сами лампы подключаются параллельно, чтобы можно было вкрутить более мощные лампочки накаливания и также они могли бы работать лишь на половину своих мощностей.

Температурный датчик W1209 сделан не самым лучшим образом, потому что длина его проводов не превышает 50 сантиметров. В большинстве случаев этого совсем недостаточно для корректной установки прибора, чтобы правильно измерять температуру.

Так как дисплей нам показывает лишь текущее значение температуры, пользователь захочет установить нужное для него значение. Как это сделать? Как говорилось выше, на терморегуляторе находятся еще три кнопки: «set», «plus’ и «minus».

Благодаря этим кнопкам, можно задавать необходимые параметры температуры. Делается это следующим образом — сначала нужно нажать на кнопку «сет», после чего при помощи кнопок «минус» и «плюс» задать необходимую температуру, при которой будет включаться реле. Собственно, за этими показателями и будет следить датчик.

Если температура будет ниже установленного значения, то контакты силовых клемм замкнутся. Термостат должен работать в паре с нагревателем или охладителем. Если зажать кнопку «сет» на пять и более секунд, то W1209 перейдет в режим настроек. Доступны следующие настройки:

P0 — выбор нагревателя или охладителя
P1 — гистерезис 0.1-15 °C, по умолчанию 2 °C
P2 — задание верхнего рабочего предела температуры по умолчанию 110°C
P3 — задание нижнего рабочего предела температуры по умолчанию -50°C
P4 — коррекция температуры -7 +7°C, по умолчанию 0
P5 — задержка включения/выключения реле 0-10 сек, по умолчанию 0
P6 — сигнал аварийного превышения температуры 0 +110 °C, по умолчанию выключен

Где Р — это программа, Н — это обогреватель (от английского heat, hot) и С — это охладитель (cool). Режим Р1 — это гистерезис, который удерживает колебание температуры в определенных пределах. Задается в настройках.

К сожалению, нельзя сделать так, чтобы все оборудование работало исключительно от адаптера в 12 вольт, потому что такого напряжения будет недостаточно для включения ламп накаливания.

Еще одним вариантом подключения терморегулятора является возможность его подключения не к постоянной сети напряжения (220 вольт), а к источнику питания напряжением 12 вольт, например, им может быть автомобильный аккумулятор.

На рисунке ниже изображена схема подключения аккумуляторной батареи к терморегулятору. Слева от w1209 находится нагревательный элемент, который работает на 12 вольт.

Итог

Терморегулятор W1209 является отличным изделием для использования регулировки температуры такого самодельного устройства, как инкубатор. Он отменно поддерживает оптимальную температуру.

В случае выхода из строя во время резкого скачка напряжения, его можно будет заменить на аналог. К тому же стоит он 140-150 рублей. W1209 — очень прост в использовании, даже самый начинающий пользователь без особых знаний принципов работы электрической цепи сможет его подключить и эффективно использовать.

Термостат W1209 — видео по тому, как использовать это устройство

После правильного подключения (можно посмотреть в ), мы переходим к установке температуры и прочих настроек.

В зависимости от того что нам нужно нагревать или охлаждать (при заданной температуре реле будет либо замыкать либо размыкать контакты), устанавливаем один из двух режимов: охлаждение или нагрев. Для этого нажимаем и удерживаем кнопку “SET” более двух секунд, на дисплее отобразится “Р0”, это означает, что мы зашли в программное меню. Кнопками “+” и “-” осуществляется навигация по программному меню, но в нашем случае мы находимся на нужном значении “Р0”, поэтому нажимаем еще раз кнопку “SET” и выбираем нужный режим: “С” это охлаждение, а “Н” нагрев.

Следующая настройка в меню “Р1” – гистерезис, это разница температур при которой включится или выключится термостат, (заводская настройка 2°C). Например, терморегулятор выставлен на отключение при +40°C, при достижении этой температуры реле разомкнется. А включится только тогда, когда температура опустится на выставленный гистерезис, то есть при +38°C.

Следующие два пункта меню:

• “Р2” верхний предел установки поддерживаемой температуры (заводская установка +110°C).
• “Р3” нижний предел установки поддерживаемой температуры (заводская установка -55°C). При достижении этих температур терморегулятор W1209 будет выключен.

Пункт меню “Р5” отвечает за задержку времени включения реле, можно выставить до 10 мин. (установка по умолчанию 0 мин).

Последний пункт “Р6” позволяет управлять защитой от перегрева. OFF –защита выключена, ON – защита включена.

Установка температуры: нажимаем кнопку “SET”, индикатор начнет моргать, кнопками “+” и “-” устанавливаем нужную температуру.

Для сброса на заводские настройки необходимо:

• отключить питание
• нажать и удерживать кнопки “+” и “-»
• подать питание на терморегулятор

На LED дисплее появится надпись “888”, после чего отобразится текущая температура.

Для изготовления самодельного инкубатора мне было необходимо приобрести регулятор температуры. Требования к нему были такие- маленькие габариты, небольшая стоимость, питание от 12 В постоянного тока, мощное исполнительное реле (чтобы выдерживал значительную нагрузку), индикация показаний, настройка параметров кнопками управления, точность измерения температуры и поддержания заданных параметров ну и конечно надежность.

На просторах интернета попался мне такой приборчик- . Отзывы о нем удовлетворяли моим требованиям. Пришел ко мне с сайта Алиэкспресс. Применить этот регулятор можно во многих местах- электрическое отопление, инкубаторы, холодильники сушильные шкафы, системы нагрева воды, защита электрооборудования, замер температуры охлаждающей жидкости автомобиля с последующим включением вентилятора теплицы, бани, теплые полы, обогрев труб, и т.д… Сам регулятор состоит из электронной платы с установленными 3 кнопки управления: SET Кнопка SETслужит для выбора режима и установки параметров а кнопками и непосредственно можно изменить данные программируемых параметров. ЛЕД индикатор имеет три разряда. Сам измеритель температуры устроен на базе термометра, установленного в чехол, имеет длину провода 30 см.

Пределы регулирования лежат в зоне от -50.0 до 110.0 градусов. Можно подключить нагрузки до 15 А (при 12 В постоянного тока) и до 5 А (при питании нагрузки от 220 В сети)

Питается прибор от 12 -14 В постоянного тока. Точность измерения находится в пределах 0.1 Цельсия. Ток потребления регулятора-35 мА при работе реле: 65 мА. В моей статье я расскажу как настроить и немного апгрейдить данный термостат.

Процесс настройки терморегулятора W1209 показан в видео:

Перечень инструментов и материалов
-нож или ножницы;
-отвертка;
-паяльник;
-тестер;
-пластиковая трубка от ушных палочек или стержня авторучки;
-неисправные светодиод диаметром 5 мм-4 штуки;
-пластиковые стойки-4 шт;
-соединительные провода;
-адаптер питания на 12 В;
-шурупы;
-пластмассовая коробочка из под шурупов с прозрачной крышкой;
-самоклеющаяся пленка.

Шаг первый. Изготовление корпуса.

Недостатком платы является то, что-она не подходит для установки в корпус, кнопки и индикатор расположены внизу относительно реле и клемм.

Шаг второй. Установка электронной платы терморегулятора.

Плату терморегулятора установил на стойках из пластмассовой трубки (от шариковой авторучки) как можно ближе к верхней крышке. Изготавлиаем толкатели кнопок из пластмассовой трубочки от ватных палочек или же от стержня шариковой авторучки. Затем на одном конце трубочки увеличиваем диаметр теплым паяльником и надеваем на кнопки. Трубочка села плотно так как расширилась паяльником на конус.

Шаг третий. Проверка и настройка регулятора.

Подключил для питания терморегулятора адаптер на 12 В (можно использовать любой источник питания на 12 В и ток от 0,1 А). Сравнил показания температуры с эталонным электронным термометром,в результате они оказались одинаковыми.

Режимы настройки.
P0 режим охладителя или нагревателя C/H
P1 настройка гистерезиса 0.1-15 градусов (разница в режиме переключения реле)
P2 установка верхнего рабочего предела температуры
P3 установка нижнего рабочего предела температуры
P4 подстройка температуры
P5 задержка включения реле (0-10 сек.,)
P6 аварийное превышение температуры. Режим Р4 служит для подстройки показаний по образцовому прибору.

На этом все доделки и переделки закончены. В результате, смонтировав плату в коробку мы защитили прибор от попадания влаги, механических повреждений на электронику и не допустили воздействие электротоком людей. После переделки можно использовать терморегулятор по прямому назначению.

В общем и целом это неплохой недорогой прибор (100р.) с большими возможностями в сфере применения.

Есть такой недорогой китайский термостат W1209. Их в изрядном количестве продают разнообразные китайские магазины. Из плюсов — цена:). Остальное немножко недостатки, частично который можно исправить перепрограммированием набортного контроллера — STM8S003F3.

Термодатчиком работает терморезистор, штатная прошивка позволяет ввести только смещение показаний. Соответственно для такой штуки точность может быть не очень (как повезет). Однако, есть неплохой цифровой термодатчик DS18B20, который калибровки не требует(ну, условно). Берем такой датчик, немного модернизируем платку (снимается конденсатор С1 возле разъема датчика, резистор R2 заменяем на 4,7К). Новый датчик цепляем на разъем старого (там GND и DQ), питание берем с разъема программирования(квадратный пятак слева от индикатора). Плюс заливаем новую прошивку — оп, работает 🙂 Отмечу, оригинальная прошивка защищена от считывания, поэтому сохранить ее не удалось. Возврата к старому варианту не будет. Другим пользователям повезло больше, китайцы не закрыли от считывания, так что родная прошивка приложена ниже. Новая — умеет установить порог срабатывания реле и метод управления — реле работает если температура ниже заданной или если выше. Краткое нажатие кнопки SET позволяет установить порог, удержание SET — метод управления.

Что потребуется:
1) программатор ST-Link/V2. Или любая плата STM8 Discovery (там он есть встроеный, можно использовать). Стоимость на алиэкспресс в пределах 2..4$
2) софт для программатора
http://www.st.com/web/en/catalog/tools/PF260219# (драйвер)
http://www.st.com/web/catalog/tools/FM147/CL1794/SC1807/SS1747/PF210568 (софт для программирования)
3) кусочек гребенки с шагом 2,54мм для программирования (можно без нее, просто проводочки впаять)
4) резистор типоразмера 0805 с номиналом 4,7КОм.
5) сам датчик DS18B20.

Производим модернизацию платы термометра согласно картинке

Берем программатор и соединяем его с разъемом программирования впаяным (или просто проводами). Обычно на программаторе подписано что и куда. Для моего варианта (как пример) см. картинку

Получаем что-то типа, как на картинке

Запускаем программу ST-Link Visual Programmer, выставляем параметры программирования

Чип изначально защищен от чтения/записи. Надо разблокировать:

1) +12в не подавать. питать от ст-линка.
2) запустить программатор.
3) не делая попытки записать, попробовать прочитать данные. (должна быть ошибка, по идее)
4) если таки да — закладка options (третья, там первая программа, вторая еепром, третья байты опций) переключиться на нее и сделать write page.
5) попробовать вычитать — если все нормально, чип начнет читаться нулями и перестанет совсем работать железка

Многим радиолюбителям известен так называемый "триггерный эффект" на пороге срабатывания термо-, фотореле, автоматического зарядного устройства и т.п. Устройство может сработать нормально десятки раз, но иногда бывает такой неприятный момент, когда исполнительное реле включится, сразу же выключится, опять включится и т.д. Такое явление может проявляться довольно длительное время - "подгорают" контакты реле, да и ресурс времени работы реле не безграничен. Если в схеме применены тиристоры, то при частом включении-выключении они могут греться и выходить из строя, а также давать помехи в питающую сеть. На рис.1 показана схема терморегулятора на реле, в котором такое вредное явление, как "триггерный эффект", отсутствует.

Предположим, что данный терморегулятор используют для регулировки температуры воздуха в инкубаторе. Если температура в инкубаторе ниже +38°С (выставляют переменным резистором R4), сопротивление терморезистора R3 сравнительно большое и компаратор на DA1 находится в режиме положительного насыщения, транзисторы VT1 и VT2 открыты, реле К1 притянуто, и происходит нагревание воздуха в инкубаторе. При достижении в инкубаторе температуры +38°С сопротивление терморезистора R3 становится меньше и компаратор перебрасывается в состояние отрицательного насыщения (на выходе потенциал общего провода), закрываются транзисторы VT1 и VT2, реле К1 отпускает. В связи с тем, что последовательно с резистором R1 включен резистор R2, который шунтируется нормально замкнутыми контактами реле К1, реле включается при одной температуре, а выключается при другой, т.е. поддерживается температура в инкубаторе в пределах, например, +37,5...38°С. Необходимая разность температур обеспечивается подбором резистора R2. Таким образом, такое вредное явление, как "триггерный эффект", в данной схеме терморегулятора отсутствует. Напряжение срабатывания реле К1 должно быть не ниже 10 В, контакты реле должны выдерживать коммутируемый переменный ток и быть рассчитаны на напряжение не менее 250 В. Печатная плата терморегулятора показана на рис.2.

На рис.3 показана схема терморегулятора с тиристором в силовой части, которая также свободна от явления "триггерного эффекта".

Предположим, что данный терморегулятор также используют для инкубатора, необходимая температура воздуха в нем должна быть в пределах +38...39°С (данный диапазон температур выставляют переменным резистором R4). На ОУ микросхемы DA1 выполнен двухпороговый компаратор. Если температура в инкубаторе ниже +38°С, сопротивление терморезистора R3 сравнительно большое, и оба компаратора находятся в состоянии положительного насыщения (уровень лог."1" на их выходах). На логических элементах DD1.2, DD1.3 построен RS-триггер. Если температура воздуха в инкубаторе ниже +38°С, на входе S RS-триггера присутствует лог."0" (после инвертора DD1.1), на входе R - лог."1", триггер находится в "единичном" состоянии (лог."0" на его инверсном выходе 4 DD1.3). При этом транзистор VT1 закрыт, на управляющий электрод тиристора VS1 подается положительный потенциал относительно его катода, тиристор открыт, нагревательный элемент Rн включен. При достижении температуры воздуха в инкубаторе +38°С сопротивление терморезистора R3 уменьшается, компаратор на DA1.1 перебрасывается из состояния положительного насыщения в состояние отрицательного насыщения, на его выходе устанавливается лог."0", на входе S триггера - лог."1", но триггер остается в "единичном" состоянии, нагревательный элемент RH включен. Когда температура воздуха в инкубаторе достигнет значения +39°С, лог."0" появится и на выходе компаратора DA1.2, который по входу R RS-триггера установит его в "нулевое" состояние. При этом на выводе 4 DD1.3 появится лог."1", которая откроет транзистор VT1, на управляющем электроде тиристора VS1 установится низкий потенциал относительно его катода, тиристор закроется, и нагреватель отключится от питающей сети. Когда температура воздуха в инкубаторе станет ниже +39°С, но выше +38°С, в состояние положительного насыщения установится компаратор DA1.2, но лог."1" на входе R триггера не изменит его нулевого состояния, и нагреватель по-прежнему будет отключен. И только при понижении температуры воздуха в инкубаторе ниже +38°С, в состояние положительного насыщения установится компаратор DА 1.1, на вход S триггера поступит лог."0", который включит в работу нагреватель Rн. Таким образом, температура в инкубаторе поддерживается в пределах +38...+39°С (необходимую разность температур достигают подбором сопротивления резистора R2), и явление "триггерного эффекта" в данной схеме терморегулятора отсутствует. Печатная плата терморегулятора показана на рис.4.

При налаживании и эксплуатации устройства необходимо соблюдать осторожность и не касаться деталей, так как в схеме присутствует потенциал сети. Целесообразно для более точной и плавной регулировки температуры подобрать переменный резистор R4 (также и в схеме рис.1). Диоды VD1-VD4 можно исключить. В этом случае на нагревателе Rн будет только одна полуволна сетевого напряжения, т.е. при мощности 500 Вт на нагревателе будет выделяться 250 Вт, и значительно возрастет надежность и долговечность самого нагревателя. Напряжение на вторичной обмотке трансформатора Т1 должно быть в пределах 13...16 В.

Радіоаматор №12, 2005г.

Список радиоэлементов