Banc d'essai : thermostat numérique intelligent
Le relais SRU22F peut commuter 10 A sous 240 V. Il commandera sans problème un groupe de froid ou un chauffage de 2000 W. Sur le circuit imprimé, l'écart de sécurité entre pistes où règne la tension secteur est respecté. Seule ombre au tableau, le relais n'est équipé que d'un contact travail. Le câblage en série avec la charge est donc obligatoire.
Le circuit est alimenté sous une tension continue de 12 V et absorbe un courant d'environ 100 mA plus 20 mA lorsque le relais est activé. Un régulateur de tension 1117-5.0 abaisse cette tension à 5 V pour alimenter le microcontrôleur et un registre à décalage 74HC164D. Le microcontrôleur à 8 bits est un STM8S003F3 de STMicroelectronics cadencé à 8 MHz avec une mémoire flash de 8 Kb, une EEPROM de 128 octets, un convertisseur A/N à 10 bits, trois timers, et un interfaçage triple : UART, SPI et I2C. Le microcontrôleur commande un transistor tampon qui pilote le relais alimenté directement sous 12 V. Une diode de roue libre est placée en parallèle sur la bobine du relais pour annihiler toute toute crête de tension inverse.
Le réglage des seuils s'accompagne d'un bip. Si la sonde de température n'est pas raccordée un bip retentit également. Dans ce dernier cas, l'afficheur rouge indique également « LL » (Low Level). Le reste du circuit est si simple qu'il n'y a pas besoin d'étalonnage de la sonde de température (thermistance 3950, NTC). Dommage que la température mesurée soit légèrement différente de la température réelle, mais l'écart est si faible qu'on peut le négliger.
Le thermostat indique la température en degrés de –9 à +99 °C, sans décimale, donc avec une résolution de 1 °C. La gamme et la résolution des températures d'enclenchement et de coupure du relais sont identiques. C'est un peu dommage car un convertisseur A/N à 10 bits divise la gamme de mesure en 210 = 1024 pas, c'est amplement suffisant pour afficher la température à ½ degré près. Rien ne nous indique que la résolution interne de calcul est d'1/10 de degré, cela correspondrait à la précision maximale envisageable ici.
Un câble de 45 cm environ sort de la sonde de température et se termine par un connecteur polarisé du genre Molex, come on en trouve souvent sur les produits chinois. La sonde et la jonction câble/sonde sont étanches, il est donc possible de mesurer des liquides.
En résumé, ce thermostat numérique intelligent est pratique et d'un bon rapport qualité-prix. Pour le monter dans un boîtier, il faut être prudent et tenir compte de la présence du secteur à l'intérieur ! Les cosses et pistes de la tension secteur se trouvent juste au-dessous du bouton-poussoir de la température d'enclenchement. Si on glisse malencontreusement sur le bouton, on peut facilement écoper d'une désagréable – et dangereuse – décharge secteur.
Les afficheurs à 7 segments rouges dépassent de la platine de la même hauteur que les boutons ; l'implantation dans un boîtier avec face avant plane serait donc tout indiquée. Pour une réalisation d'allure professionnelle, une face avant en tôle de plastique, prédécoupée pour les afficheurs et boutons, et recouverte d'une membrane isolante de protection serait parfaite. Ce type de face avant allie belle finition et bonne sécurité d'utilisation.
Le circuit est alimenté sous une tension continue de 12 V et absorbe un courant d'environ 100 mA plus 20 mA lorsque le relais est activé. Un régulateur de tension 1117-5.0 abaisse cette tension à 5 V pour alimenter le microcontrôleur et un registre à décalage 74HC164D. Le microcontrôleur à 8 bits est un STM8S003F3 de STMicroelectronics cadencé à 8 MHz avec une mémoire flash de 8 Kb, une EEPROM de 128 octets, un convertisseur A/N à 10 bits, trois timers, et un interfaçage triple : UART, SPI et I2C. Le microcontrôleur commande un transistor tampon qui pilote le relais alimenté directement sous 12 V. Une diode de roue libre est placée en parallèle sur la bobine du relais pour annihiler toute toute crête de tension inverse.
Le réglage des seuils s'accompagne d'un bip. Si la sonde de température n'est pas raccordée un bip retentit également. Dans ce dernier cas, l'afficheur rouge indique également « LL » (Low Level). Le reste du circuit est si simple qu'il n'y a pas besoin d'étalonnage de la sonde de température (thermistance 3950, NTC). Dommage que la température mesurée soit légèrement différente de la température réelle, mais l'écart est si faible qu'on peut le négliger.
Le thermostat indique la température en degrés de –9 à +99 °C, sans décimale, donc avec une résolution de 1 °C. La gamme et la résolution des températures d'enclenchement et de coupure du relais sont identiques. C'est un peu dommage car un convertisseur A/N à 10 bits divise la gamme de mesure en 210 = 1024 pas, c'est amplement suffisant pour afficher la température à ½ degré près. Rien ne nous indique que la résolution interne de calcul est d'1/10 de degré, cela correspondrait à la précision maximale envisageable ici.
Un câble de 45 cm environ sort de la sonde de température et se termine par un connecteur polarisé du genre Molex, come on en trouve souvent sur les produits chinois. La sonde et la jonction câble/sonde sont étanches, il est donc possible de mesurer des liquides.
En résumé, ce thermostat numérique intelligent est pratique et d'un bon rapport qualité-prix. Pour le monter dans un boîtier, il faut être prudent et tenir compte de la présence du secteur à l'intérieur ! Les cosses et pistes de la tension secteur se trouvent juste au-dessous du bouton-poussoir de la température d'enclenchement. Si on glisse malencontreusement sur le bouton, on peut facilement écoper d'une désagréable – et dangereuse – décharge secteur.
Les afficheurs à 7 segments rouges dépassent de la platine de la même hauteur que les boutons ; l'implantation dans un boîtier avec face avant plane serait donc tout indiquée. Pour une réalisation d'allure professionnelle, une face avant en tôle de plastique, prédécoupée pour les afficheurs et boutons, et recouverte d'une membrane isolante de protection serait parfaite. Ce type de face avant allie belle finition et bonne sécurité d'utilisation.
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