Elektronika
Wskaźnik komfortu cieplnego RGB - PCB i mikroprocesor do projektu AVT 5301
- Pokazuje komfort cieplny kolorem RGB, uwzględniając temperaturę i porę roku, zamiast samego wyniku liczbowego. Wersja A+ zawiera płytkę PCB oraz zaprogramowany mikrokontroler.
Wskaźnik komfortu cieplnego RGB – termometr barwowy AVT5301
Układ pokazuje odczuwalny komfort cieplny za pomocą koloru RGB, uwzględniając temperaturę i porę roku.
Termometr barwowy z kalendarzem sezonowym
AVT5301 pozwala zbudować wskaźnik komfortu cieplnego, który nie pokazuje temperatury jako liczby, lecz jako kolor. Dzięki temu odczyt jest szybki i naturalny: od odcieni zimnych, przez zieleń i żółć, aż po pomarańcz, czerwień i fuksję.
Projekt sprawdza się jako domowy lub panelowy wskaźnik warunków cieplnych. Algorytm wykorzystuje temperaturę, datę z kalendarza sezonowego oraz logikę rozmytą, dlatego ten sam wynik pomiaru może być interpretowany inaczej zimą, wiosną, latem i jesienią.
Karta techniczna
AVT5301
Wskaźnik komfortu cieplnego z mikrokontrolerem ATmega88-PU, czujnikiem temperatury DS18S20, sterowaniem RGB przez tranzystory BUZ11 i algorytmem opartym na logice rozmytej.
| Wersja | A+ – płytka PCB + zaprogramowany mikrokontroler |
| Typ projektu | wskaźnik komfortu cieplnego / termometr barwowy RGB |
| Sposób prezentacji wyniku | kolor RGB odpowiadający odczuciu cieplnemu |
| Uwzględnienie pór roku | kalendarz sezonowy dla klimatu Polski |
| Algorytm sterujący | logika rozmyta, temperatura + kolejny dzień roku |
| Zakres wartości barwy | nRGB 0…680, przeliczany na kanały RGB 0…255 |
| Przykładowe odczucia barwne | od ekstremalnie zimno do upał |
| Czujnik temperatury | DS18S20, interfejs 1-Wire |
| Liczba czujników temperatury | 1 lub opcjonalnie 2 czujniki w różnych miejscach |
| Wybór temperatury przy 2 czujnikach | niższa z odczytanych wartości, aby ograniczyć wpływ nasłonecznienia |
| Element świecący | dioda RGB, zintegrowana dioda RGB lub taśma RGB 12 V ze wspólną anodą |
| Sterowanie kanałami RGB | PWM generowany przez mikrokontroler |
| Tranzystory wykonawcze | BUZ11, kanały R, G i B |
| Maksymalny prąd tranzystora | ID do 33 A, z ograniczeniem przez zasilacz i warunki chłodzenia |
| Czujnik oświetlenia | opcjonalny fotorezystor do automatycznego dopasowania jasności |
| Sterowanie użytkownika | przycisk S1 do ustawiania i weryfikacji daty oraz odczytu temperatury |
| Procedura startowa | test czujnika temperatury, sekwencja kolorów i ustawienie daty |
| Mikrokontroler | ATmega88-PU, zaprogramowany w wersji A+ |
| Stabilizator | LM7805, obudowa TO-220 |
| Zasilanie | stabilizowane 12 V DC |
| Pobór prądu | zależny od zastosowanych diod lub taśmy RGB |
| Wymiary płytki PCB | 75×46 mm |
Wersja A+ – płytka PCB i zaprogramowany mikrokontroler
AVT5301 A+ zawiera płytkę PCB oraz zaprogramowany mikrokontroler ATmega88-PU przygotowany do pracy w tym projekcie. Pozostałe elementy elektroniczne z poniższego wykazu trzeba skompletować osobno.
Wykaz elementów
- R1-R3: dobrać zależnie od zastosowanych diod LED RGB
- R4: 4,7 kΩ
- R6: 10 kΩ
- C1, C2, C5: 100 nF
- C3, C4: 22 pF
- C6: 1 µF / 25 V
- C8: 220 µF / 16 V
- C9: 100 µF / 16 V
- C11: 47 µF / 16 V
- FOTOREZ1: fotorezystor, opcjonalny czujnik oświetlenia
- IC1: ATmega88-PU, zaprogramowany
- IC2: DS18S20
- IC3: DS18S20, opcjonalny drugi czujnik temperatury
- IC4: LM7805, TO-220
- LEDRGB: dioda RGB, listwa LED RGB albo taśma RGB 12 V ze wspólną anodą
- T1-T3: BUZ11, TO-220
- J2: gniazdo jack
- L1, L2: dławik 10 µH
- S1: przycisk
- X1-X3, P4, P6, P101, P102: złącza ARK lub połączenia lutowane
Notes
Wersja A+ zawiera mikrokontroler z wgranym programem, dlatego nie trzeba samodzielnie programować ATmega88-PU do podstawowego uruchomienia wskaźnika.
Wyświetlacz RGB najlepiej wykonać z gotowej taśmy LED 12 V ze wspólną anodą. Przy montażu w obudowie warto zastosować matowy dyfuzor odsunięty od diod, aby kolory mieszały się równomiernie.
Czujnik temperatury warto umieścić z dala od ścian budynku, źródeł ciepła i bezpośredniego słońca. Przy dwóch czujnikach można rozmieścić je po różnych stronach budynku, aby ograniczyć wpływ chwilowego nasłonecznienia.
Uwaga: Dobór zasilacza 12 V musi uwzględniać prąd pobierany przez zastosowaną diodę lub taśmę RGB. Przy dłuższych odcinkach taśmy LED należy sprawdzić obciążenie kanałów, wydzielanie ciepła w tranzystorach BUZ11, przekrój przewodów i poprawność polaryzacji wspólnej anody.
Najczęściej zadawane pytania
Wersja A+ zawiera płytkę PCB oraz zaprogramowany mikrokontroler ATmega88-PU. Pozostałe elementy trzeba skompletować osobno.
Nie. Podstawowym wskazaniem jest kolor RGB odpowiadający odczuciu cieplnemu. Temperaturę można odczytać pomocniczo w procedurze weryfikacji, jako sekwencję mignięć.
Ta sama temperatura może być odbierana inaczej zimą, wiosną, latem i jesienią. Kalendarz sezonowy oraz logika rozmyta pozwalają dobrać kolor bardziej zgodny z subiektywnym komfortem cieplnym.
Tak. Projekt przewiduje użycie pojedynczej diody RGB, zintegrowanej diody RGB albo taśmy RGB 12 V ze wspólną anodą, z zachowaniem limitów prądu, zasilacza i tranzystorów.
Nie. Układ może pracować z jednym czujnikiem DS18S20. Drugi czujnik jest opcjonalny i pomaga ograniczyć wpływ nasłonecznienia, gdy czujniki są rozmieszczone w różnych miejscach.
Nie. To wersja A+, czyli płytka PCB i zaprogramowany mikrokontroler. Czujniki DS18S20, diody lub taśmę RGB, tranzystory BUZ11, stabilizator, złącza, przycisk, elementy bierne i pozostałe podzespoły trzeba dobrać osobno według wykazu.
