Tani chiński cyfrowy termostat W1209

Ceny niektórych chińskich modułów są naprawdę zdumiewające. Podobnie jest z dość znanym termostatem cyfrowym W1209, który można kupić za ok. 2$ z bezpłatną wysyłką do Polski, czyli za mniej niż 10zł. Tej ceny nie uda nam się pobić nawet wtedy, gdy spróbujemy takie urządzenie zbudować samodzielnie od podstaw. Poniżej krótki opis możliwości tego dwufunkcyjnego termostatu.

Budowa chińskiego, taniego termostatu

Całe urządzenie składa się dosłownie z kilkunastu części. Mózgiem jest mikrokontroler STM8S003F3, posiadający m.in. 8kB Flash, 128B EEPROM, przetwornik ADC 10-bit, UART, SPI, I²C, trzy timery, wewnętrzny oscylator RC – w sumie całkiem sporo. Temperatura i nastawy są wyświetlane na multipleksowanym, 3 cyfrowym, 7-segmentowym wyświetlaczu LED. Do sterowania mamy 3 mikroswitche. Czujnik temperatury to termistor NTC 10kΩ z 50cm odłączanym kabelkiem, zalany w srebrnej, metalowej gilzie, a więc wodoszczelny. Zasilanie o napięciu stałym napięciu 12V doprowadza się do zacisków śrubowych. Na wejściu zastosowano diodę prostowniczą, która zabezpiecza układ przed odwrotną polaryzacją. Napięcie +5V dla mikrokontrolera zapewnia stabilizator AMS1117 5.0. Układ wykonawczy, to przekaźnik z cewką 12V o oznaczeniu SRA-12VDC-AL sterowany za pomocą tranzystora NPN. Według opisu jest on w stanie załączać prąd 20A dla 14VDC i tyle samo dla 125V AC. Ja jednak przyjąłbym do 24V AC/DC prąd max. 5A, dla większych napięć i prądów warto zastosować inny, lepszy przekaźnik. Po lewej stronie wyświetlacza znajdują się cztery pady do programowania, po prawej stronie dioda LED sygnalizująca załączenie przekaźnika.

Styk NO (normalnie otwarty) przekaźnika został wyprowadzony na złącze śrubowe K0 i K1.

Układ pobiera niewiele prądu – około 60mA z włączonym przekaźnikiem i 30mA z wyłączonym. Wykonanie – na przyzwoitym poziomie. Wszystkie części ładnie polutowane, nie ma się do czego przyczepić. Całość jest zmontowana na dwustronnej płytce drukowanej o wymiarach zaledwie 40mmx50mm.

Termostat W1209 – opis funkcji

Układ został wyposażony w 3 przyciski opisane jako set, + i –. Po włączeniu zasilania wyświetlana jest mierzona temperatura w zakresie -50 do +110ºC. Przedział -9,9ºC do 99,9ºC jest pokazywany z rozdzielczością jednego miejsca po przecinku, pozostałe wartości jako liczby całkowite.

Krótkie wciśnięcie przycisku set spowoduje wyświetlenie i miganie nastawionej temperatury, którą można zmieniać za pomocą klawiszy + i –. Po kilku sekundach bezczynności, termostat zaczyna wyświetlać mierzoną temperaturę.

Przytrzymanie przycisku set przez ok. 4 sekundy spowoduje przejście do menu i wyświetlenie P0. Przycisk set powoduje wejście do nastawy i jej zatwierdzenie, klawisze + i – pozwalają zmieniać funkcje P0…P6 i ich nastawy.

P0 – wybór między trybami H a C: H – (heating) grzanie, C – (cooling) chłodzenie, domyślnie H;

P1 – ustawienie histerezy 0,1ºC do 15ºC, domyślnie 2,0ºC;

P2 – górna granica mierzonej temperatury w zakresie -45ºC do 110ºC, domyślnie +110ºC;

P3 – dolna granica mierzonej temperatury w zakresie -50ºC do 105ºC, domyślnie -50ºC;

P4 – kalibracja wskazań w zakresie -7,0ºC do +7,0ºC, domyślnie 0;

P5 – opóźnienie załączenia przekaźnika w zakresie 0…10min, domyślnie 0,

P6 – ostrzeżenie o zbyt wysokiej temperaturze, ustawienia OFF lub On i wartość temperatury, domyślnie OFF.

Po kilku sekundach bezczynności układ wychodzi z menu i wyświetla mierzoną temperaturę.

Układ można zresetować do ustawień fabrycznych przez wciśnięcie klawiszy + oraz – i podłączenie zasilania.

Tryb H – grzania termostatu W1209

Zbudowałem prosty układ – do termostatu podłączyłem zasilanie, do wyjścia rezystor mocy 12Ω i przywiązanym termistorem. Temperaturę ustawiłem na 35,0ºC, pozostałe funkcje jak niżej:

P0 – H, P1 – 0,5, P2 – 110, P3 – -50, P4 – 0, P5 – 0, P6 – On 40.

Jak działa taki układ? Gdy temperatura spadnie poniżej ustawionej 35,0ºC, przekaźnik załączy się, co powoduje podanie prądu na rezystor i ogrzewanie czujnika. Jeśli zmierzona temperatura wyniesie dokładnie 35,5ºC (ustawienie + histereza z P1), przekaźnik zostanie wyłączony i odetnie prąd od opornika pracującego jako grzałka.

Eksperyment można obejrzeć na krótkim filmie, gdzie ustawiłem również alarm (P6) na 40ºC.

Funkcja chłodzenia w termostacie W1209

Sprawdziłem też, jak termostat działa w trybie chłodzenia (P0 – C). Zamiast rezystora podłączyłem wentylator, który chłodzi czujnik, podgrzewany dłonią. W tym eksperymencie, temperaturę ustawiłem na 26,0ºC, a pozostałe opcje jak niżej:

P0 – C, P1 – 1.0, P2 – 110, P3 – -50, P4 – 0, P5 – 0, P6 – OFF

Załączenie wentylatora następowało przy temperaturze ustawionej, czyli równo 26,0°C, a wyłączenie gdy czujnik wskazywał mniej niż 25,0°C (temp. ustawiona – histereza z P1). Można to zobaczyć na filmie:

Podsumowanie

Niewątpliwą zaletą termostatu W1209 jest jego niska cena, nawet w Polsce układ można kupić zależnie od sklepu za 18-24zł. Wadą może okazać się słaby przekaźnik, ale łatwo można podłączyć inny oraz zachowanie termostatu w przypadku odłączenia czujnika – wykrywane jest to jako dolna temperatura poza zakresem, na wyświetlaczu pojawia się LLL i jeśli układ pracuje w trybie grzania – załączenie wyjścia, co może być najbardziej kłopotliwe.