Самостоятельная замена термостата Лада Калина пошаговая инструкция

Пошаговая процедура по снятию и обратной установке, замене нового термостата для автомобилей с системой впрыска топлива и карбюраторным двигателем. Советы перед началом работы.

Проверка работоспособности

Сперва, не будем торопиться со снятием термостата, ведь для этого необходимо много поморочиться. Возможно окажется, что мы зря грешим на него, а дело-то в чем либо другом:

  1. Нагрев. Беремся за нижний патрубок радиатора, а кто-то пусть заведет движок. Если ассистента нет, то заводите сами, успеете подержаться за шланг. Учтите, ранее машина должна быть прохладной. Поначалу патрубок, естественно, прохладный, но при работающем моторе очень стремительно греется. Если так происходит, означает, термостат работает исправно, установка нового пока не требуется;

Проверить и заменить термостат в холодильнике

Первое, что надо сделать перед тем, как заменить терморегулятор, это провести диагностику неисправности, то есть сейчас я расскажу, как проверить термостат в холодильнике. Для этого вам надо провести следующие действие

  1. Отключите холодильник от розетки
  2. Уберите все продукты из морозильной и холодильной камеры
  3. Полностью разморозьте холодильник (двигатель должен быть холодным)
  4. Поставьте терморегулятор на минимальное положение, то есть поверните ручку против часовой стрелки до щелчка
  5. В холодильную камеру положите уличный термометр. Для полной картины желательно положить градусник и в морозильное отделение
  6. Включите холодильник
  7. В течении двух часов ни в коем случае не открывайте двери
  8. По истечению этого времени, надо быстро посмотреть на температуру в холодильной и морозильной камере

В большей мере нас интересует температура в холодильном отделении, она должна быть не выше 6 и 7 градусов тепла. Если вы видите, что температура выше этих показателей, то замена термостата не приведёт к желаемому результату. В морозильной камере температура должна быть не ниже -22оС, если вы видите, что там минус 30, то скорее всего речь идёт об утечке фреона. Дальше я отвечу на несколько вопросов, которые чаще всего звучат в моей мастерской

Мой холодильник Атлант перестал выключаться, мотор тарабанит целыми сутками. В верхней камере, там где хранятся основные продукты, холод нормальный, борщи и супы не скисают. Морозилка дубасит, как сумасшедшая. Вызвали мастера, он сказал, что надо заправлять холодильник хладоном. У меня вопрос, зачем это делать, если холода вполне достаточно

Поймите, терморегулятор отключит мотор, только в том случае, если на стенке плачущего испарителя будет нужная температура.

Термостат состоит из нескольких основных частей, в состав которых входит сильфонная трубка с гармошкой, в эту трубку закачен фреон, который под действием низкой температуры сужается, в результате происходит размыкание контактов на термостате.

В вашем случае, скорее всего, мастер увидел что плачущий испаритель не полностью заморожен и поэтому не происходит отключения мотора

Фото устройство терморегулятора для холодильника

На фото выше вы видите устройство термостата Там 133, у такого регулятора как К-59 принцип действия примерно такой же. Может они технически и визуально чем-то и отличаются, но применение их одинаковое

В моём холодильнике перестала работать холодильная камера, агрегат с одним мотором, морозилка находится внизу. Кстати морозилка морозит хорошо, а вот в самом холодильнике холода нет. Почему он не отключается, ведь в морозилке все продукты заморожены отлично

В двухкамерных холодильниках, термостат работает от холодильной камеры, то есть от того отделения, в которой находятся основные продукты, если в ней холода нет, то двигатель никогда в жизни не выключится

После размораживания и чистки, в холодильном отделении замерзли все продукты, после замера температуры оказалось, что там -3оС. Понимаю, что виновником этому стал термостат. Агрегат отключается 2-3 раза в сутки, что делать и какой регулятор лучше поставить

Обратите внимание на фото ниже, в некоторых холодильниках есть такая кнопка под названием «супер заморозка», ещё вы вполне возможно могли зацепить ручку регулировки температуры, попробуйте её поставить на минимум. Я не думаю, что дело в регуляторе температуры, в самом низу этой статьи я рассказал, как сделать первый запуск холодильника после разморозки, думаю вам это будет полезно узнать

Фото кнопки «Супер заморозка»

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как проверить вентилятор охлаждения на ваз 2107

Выше я рассмотрел те варианты при которых замена терморегулятора не нужна. Во всех этих случаях, надо перезаправлять систему, за исключением последнего вопроса. Тут надо учитывать следующие, простая заправка, может не дать желаемого результата, если пошла утечка фреона, мастеру придётся устанавливать дополнительный плачущий испаритель. Как это делается вы можете посмотреть в видео ниже

Смотреть видео, почему двухкамерный холодильник не отключается

Теперь давайте посмотрим, в каких случаях надо менять термостат и как его проверить своими руками. Тут всё намного проще, вам надо перемкнуть два или три провода между собой

У меня не включается холодильник Indesit, вверху есть крутушка, если по ней ударить то мотор начинает работать, работает долго, но потом выключается и всё, надо опять бить, как проверить точно дело в термостате или нет

В первую очередь вам надо добраться до терморегулятора, как это сделать вы можете посмотреть в видео ниже, в Индезитах и Атлантах, эта процедура происходит практически одинаково. К регулятору температуры подходят несколько проводов, зелёный провод с жёлтой полосой уберите в сторону, это провод заземление, все остальные провода можете замыкать между собой не боясь. Таким способом вы подключите мотор на прямую. Если двигатель заработал, то 100%!надо менять эту деталь

Смотреть видео как перемкнуть контакты термостата между собой

Думаю из видео вы поняли, что единственная сложность, которая возникает при такой процедуре, это добраться до самого регулятора температуры. После того как замкнули провода, проследите за холодильником, пусть поработает хотя бы час-полтора, если за этот промежуток времени глюков не будет, то смело идите в магазин

У меня холодильник Атлант с верхним расположением терморегулятора, то есть находится он аж под верхней крышкой. Случилась такая беда, мотор перестал включаться, но в холодильной камере горит свет, когда открываешь дверь.

Путем логических умозаключений, пришёл к выводу, что навернулся выключатель мотора. В общем, я его снял и прозвонил тестером, контакты оказались в обрыве. На термостате нет никаких обозначений, во всяком случае я их не увидел.

Подскажите какую марку термостата купить для двухкамерного холодильника

В двухкамерный холодильниках с плачущей системой разморозки применяется 2-3 модификации. В вашем случае можно купить термостат Там 133 или К 59. Желательно снять эту запчасть с холодильника и вместе с ней сходить в магазин, важно чтобы длина трубки термостата была не меньше чем у оригинала

Как заменить термостат в двухкамерном холодильнике

В двухкамерных холодильниках термостат меняется намного проще, чем в однокамерном. Если вы на 100%!уверены в его неисправности, то желательно снять эту запчасть и отнести её в магазин. При покупке терморегулятора надо учитываются следующие параметры

  • Длина трубки термостата → Если длина сильфонной трубки будет короче, то режим отключения и включения мотора может быть неправильным, это произойдёт в следствии того, что в канал залезит не вся сильфонка. Также надо обратить внимание на то, чтобы сильфонная трубка не была намного длиннее оригинальной, допустимый максимум 50 см, от этого также зависит включение и выключение агрегата
  • Посадочное место термостата → У некоторых холодильников оно отличается. К примеру на Zanussi, можно ставить только терморегулятор фирмы Дэнфос, что касается Индезита и Атланта, то тут можно варьировать между Там 133 и К 59, также можно поставить и Danfoss, все модели зарекомендовали себя хорошо, главное не берите китайского производителя
  • Число клемм на терморегуляторе → Современные регуляторы отличаются тем, что в некоторых моделях добавили одну клемму, для сигнальной лампочки. Если у Там-133 две клеммы, то у К 59 их три, а у Danfoss вообще 4 клеммы

Дальше поговорим о том, как подключить провода к термостату, в том случае если их количество не совпадает с количеством клемм

Здравствуйте, живу в деревне, у меня поломался холодильник Стинол с двумя камерами, вышел из строя термостат, он перестал включаться, я перемкнул контакты и двигатель заработал. Теперь мне приходится каждый час выдергивать вилку из розетки.

Купить эту деталь, мне очень проблематично, в районном центре нет специализированных магазинов, а ехать в Барнаул надо 300 км, по почте ждать буду месяц. В общем у меня стоит, двухкамерный холодильник Атлант, в нём сгорел мотор, я с него снял терморегулятор, но он оказался не таким.

На регуляторе со Стинола, находится 3 контакта, в Атлантовском их 2, длина трубки совпадает. Скажите, можно ли поставить на Стинол термостат с Атланта и как правильно подсоединить провода к термостату

Конечно можно. К термостату на холодильнике Стинол подходит три провода и провод заземления, чтобы определить куда какой поставить, желательно взять в руки мультиметр, если такого нет или вы не умеете им пользоваться, можно визуально определить, как подключить провода

  1. Провод от вилки → Конечно было бы хорошо если бы вы умели пользоваться мультиметром, если нет то обратите внимание на цвет, обычно этот провод коричневого цвета, он идёт прямиком от розетки, его надо подсоединить на одну из клемм термостата
  2. Провод от реле мотора → Обычно этот провод красного или черного цвета, его нужно подсоединить к противоположной клемме термостата
  3. Провод сигнальной лампочки → Бывает несколько цветов: белый, зелёный, синий. Надо взять этот провод и посмотреть куда он идёт, если он подходит к лампочке, благодаря которой вы можете определить работает ваш холодильник или нет, то его можно либо вообще убрать, либо подсоединить к проводу, который идёт от розетки (коричневый). Если вы профан в электрике, то лучше уберите его сторону
  4. Жёлтый провод с зеленой полосой или зелёный провод с жёлтой полосой → подсоединяется к корпусу терморегулятора, его лучше вообще обрезать и забыть про него

Я не буду рассказывать про то как устанавливается термостат, в видео, которое расположено выше, вы можете это всё прекрасно посмотреть, дело в том что ни одна картинка и не один рассказ, не даст вам той информации, которую вы должны видеть своими глазами

Рекомендуем:  Шипование зимней резины своими руками

Первый запуск холодильника

Для того чтобы сделать первый пуск холодильника, надо соблюдать некоторые правила, о которых я расскажу ниже. Дело в том, что первый режим отключения, очень важен для холодильника. Многие делают массу ошибок, когда неправильно запускают агрегат, в результате он не отключается и это приводит к засору капиллярной трубки и как следствие дорогостоящему ремонту. Теперь посмотрим, что вы должны сделать, перед тем как сделать первый запуск после разморозки или покупки холодильника

  1. Поставьте терморегулятор в минимальное положение → Для этого регулировочную ручку надо повернуть против часовой стрелки до щелчка
  2. Уберите все продукты из морозильной и холодильной камеры → Вы должны понимать, что покуда продукты не наберут температуру, термостат не отключит двигатель. Часто бывает так, что приезжаешь на вызов, а холодильник полностью забит консервацией, пивом, мясом и другой хренью, причём такое ощущение, что как будто бы забивали ногами, чтоб больше влезло. В таких условиях, компрессор никогда в жизни не отключится
  3. Дождитесь отключение холодильника → Двухкамерные холодильники, после первого запуска, обычно отключаются в промежутке от 1,5 до 3 часов
  4. Постепенно загрузите продукты в морозильную камеру → После того, как вы увидите что холодильник отключился, надо подождать ещё пару часов, потом можно загружать продукты. Этот процесс делаем постепенно, начинаем с морозильной камеры и по одному ящику, не надо сразу забивать её до отказа
  5. После того как заполнили один ящик, закройте дверь морозильного отделения и подождите покуда холодильник ещё раз отключаться и так заполняете остальные ящики или полочки
  6. Загрузите продукты в холодильную камеру → Продукты в холодильную камеру загружать надо только после того, когда вы полностью справились с морозилкой. Тут точно также делаем всё постепенно

Если вы выполните все эти не очень хитрые требования, кто ваш холодильник должен будет работать в нормальном режиме. Здесь главное не спешить, ведь такую процедуру вы делаете не каждый месяц, а один раз в полгода

Источник: https://sammaster.xyz/remont-dvukhkamernykh-kholodilnikov/check-and-replace-the-thermostat-in-the-refrigerator.html

Советы спецов по ремонту

Читайте также:  Выбор свечей зажигания для 8 клапанной Лада Гранта

  • Перед заменой реле (снятием панелей, кожуха и корпуса, отсоединением проводов и других операций) запоминайте, записывайте последовательность действий или фотографируйте каждый этап демонтажа – это пригодится при сборке бытового прибора.
  • Соблюдайте крайнюю осторожность и аккуратность в обращении с сильфонной трубкой: эту деталь легко повредить, а неправильное положение элемента, допущение перегибов приводит к некорректной работе холодильника.
  • Недопустимо выполнять пайку проводов реле к клеммам – это может привести к выходу из строя элемента, пробою изоляции, замыканию на металлический корпус бытового прибора.

От корректности работы термостата зависит режим работы компрессора холодильника. Неисправность температурного реле приводит к скорому выходу из строя техники, поэтому при первых признаках поломки функционального узла его нужно отремонтировать или заменить.

Снятие и правильная установка термостата на карбюраторном двигателе:

1. Снять пробку с расширительного бачка и отвинтить внизу радиатора сливную пробку. Слить оттуда жидкость и завернуть сливную пробку обратно.

2. Отсоединить три шланга от корпуса термостата, предварительно ослабив его затяжку.

3. Далее Вам потребуется ослабить затяжку хомута и снять устройство вместе со шлангом.

4. После всех выше написанных действий прогрейте воду до 80 градусов и опустите в неё термостат. Также как и с двигателем с системой впрыска топлива прогрейте воду вместе с термостатом, при этом постоянно помешивая её до 87–90 градусов.

5. При такой температуре основной клапан термостата начнёт открываться. В случае, если данного открытия не произошло Вам потребуется заменить его. Установка происходит в строго обратном снятию порядке.

Шаги

Неисправности сцеплния. Самостоятельная регулировка сцепления на Лада Калина

1 Купите новый термостат, который будет работать с вашей системой. Изучите на упаковке указанную совместимость заменяемого термостата. Большинство заменяемых термостатов совместимы со всеми распространенными системами. Однако, если ваша система является уникальной, найти замену термостату может быть непросто.

2 Изучите инструкцию производителя как подсоединять провода при замене термостата. В большинстве термостатов используют похожие методы установки, однако будет нелишним прочитать всю информацию и просмотреть все фотографии, объясняющие как установить новый термостат.

3 Отключите термостат от электропитания. Выключите переключатели на коробке-автомат, которые относятся к вашему термостату, печи и кондиционеру. Отключение электропитания во время замены старого термостата на новый, снижает вероятность поражения вас электрическим током.

4 Снимите старый термостат со стены. Большинство термостатов скользят вверх от места крепления к стене

Если есть настенная пластина, то ослабьте винты, которые крепят ее к стене.

5 Отключая старый термостат, обратите внимание, как были подсоединены провода.

Запишите способы подключения проводов. Запишите, какие провода, к каким разъемам были подключены на задней панели термостата

Большинство соединений помечены буквами. Наклейте этикетки на те провода, которые были свободными и не подключались к термостату. Не обращайте внимание на цвета проводов, исключение можно сделать для собственной маркировки. Если термостаты подключают непрофессионалы, они обычно не придерживаются правил, поэтому цвета могут не соответствовать своему назначению.

6 Отсоединив, закрепите провода, свисающие со стены. Свяжите провода вместе или прикрепите их к стене изоляционной лентой, чтобы они не падали на стену.

7 Замените настенную панель. Используйте настенную панель в качестве шаблона. Наметьте отверстия, которые вы собираетесь просверлить под шурупы. Используйте уровень, если это необходимо. Просверлите отверстия и закрепите шурупами настенную панель на стене в новом положении.

8 Подключите термостат к проводам. Используйте ваши заметки и наклейки, чтобы повторно подключить провода к термостату. Вы можете сами закрутить провода в разъемах термостата или последовать указаниям из инструкции, предоставленной производителем .

9 Разместите термостат на стене. Спрячьте все провода внутрь стены. Прикрепите термостат задней стороной к стене, немного выше стенной панели. Сдвиньте его вниз, так чтобы он сел в пазы (или шурупы) на стенной пластине.

10 Подключите электропитание к термостату, печи и кондиционеру. Чтобы восстановить питание включите соответствующие переключатели в коробке-автомат.

11 Убедитесь, что замененный термостат работает. Установите термостат поочередно в режим печи и кондиционера. Для активации дайте вашей печи и кондиционеру не меньше 5 минут. Если термостат должным образом не работает, повторить все шаги, чтобы понять, где вы допустили ошибку.

12 Готово.

Как поменять термостат на камазе 

Современный мир невозможно представить без машин. Всевозможная продукция машиностроения широко применяется в тяжелой промышленности, сельском хозяйстве, нефтяной отрасли, энергетике, автомобилестроении.

Двигатель любой машины должен быть защищен от большого перепада температур (чрезмерного перегрева или охлаждения).

Именно поэтому каждый из них содержит такой важный элемент, как термостат. Сегодня в производственных целях для крупных и мелких грузоперевозок большой популярностью пользуются автомобили с дизельными двигателями фирмы «Cummins». В связи с этим термостаты на «Каменс» ? это тот продукт, которому непременно следует уделить внимание.

Сам термостат представляет собой устройство, главной функцией которого является поддержание постоянной температуры. Другими словами его можно охарактеризовать как градусник, только с возможностью отключение и включения электрических, электронных и приборов клапанного типа.

Используется в термических печах, холодильниках, двигателях автомобилей. Поддерживание температуры осуществляется при помощи терморегуляторов либо с применением фазового перехода (таяние льда, кипение воды и т.д.).

Внешне данный прибор представляет собою стеклянный либо же металлический сосуд, который защищен тепловой изоляцией от окружающей среды. Есть множество типов классификации этого устройства.

Термостаты классифицируют по диапазону температур, при которых они работают: при высоких, средних и низких температурах. Также различают данные приборы по рабочему телу: воздушные, твердотельные, жидкостные.

Благодаря натяжному ролику Cummins, усилия от двигателя внутреннего сгорания передаются колесам, а многочисленные устройства и системы машины могут функционировать и обеспечивать качественную работу транспортному средству.

Чтобы своевременно предупредить риски стирания деталей в двигателе каменс и избежать заклинивания, машина комплектуется таким приспособлением, как реле или, иначе говоря, датчики контроля давления масла о которых можно узнать из этой статьи.

Автомобильный термостат представляет собой устройство, которое регулирует температуру жидкости, находящейся в системе охлаждения двигателя. Располагается данный прибор во фланце между радиатором и двигателем. Служит для контроля прогрева и поддержания необходимого теплового режима работы.

Принцип действия термостата в двигателе заключается в следующем: вначале термостат блокирует движение жидкости охлаждения к радиатору до того момента, при котором двигатель набирает определенную рабочую температуру. Во многих двигателях рабочая температура составляет 90 градусов. Термостат возобновляет циркуляцию охлаждающей жидкости по системе, когда температура достигнет 95 градусов.

Существуют термостаты для двигателей разных типов: с твердым наполните­лем, жидкостные, а также одноклапанные (ограничивают поток жидко­сти), и двухклапанные (распределяющие поток охлаждающей жидкости между радиато­ром и малым кругом циркуляции).

Строение жидкостного термостата «Cummins»

Жидкостной термостат состоит из корпуса с окошками, гофрированного баллона, который заполнен жидкостью способной легко испарятся (смесью этилового спирта и дистиллированной воды) и клапана.

Нижняя часть бал­лона имеет жесткое соединение с кронштейном корпуса, а к верхней части припаян шток с клапаном. Шток свободно перемещается в направляющей корпуса. Когда жидкость в охлаждающей системе еще не прогрета, то соответственно давление в сильфоне низкое и жидкость имеет сжатое состояние и клапан закрыт.

Когда система охлаждения начинает прогреваться, жидкость испаряется, повышая давление, сильфон расширяется и открывает клапан. Как только клапан начинает открываться, охлаждающая жидкость начинает циркуляцию через радиатор.

Термостаты жидкостного типа имеют довольно ограни­ченный срок службы, ввиду того, что на нем образуются микроскопиче­ские трещины на стенках сильфона и теряется герметичность. Поэтому сейчас на двигателях применяют термостаты с твердым наполнителем.

Подобные термостаты состоят из капсулы, которая наполнена активной массой. Резиновый буфер-мембрана соединяется со штоком и закрывает капсулу. Шток упирается в винт регуляции, который расположен в верхней раме термостата. Кольцо на этой же раме образует седло для главного клапана.

И клапан и капсула поджимаются пружиной, второй конец которой упирается в ниж­нюю раму. Когда активная масса начинает расширяться, упирающийся в регу­лировочный винт шток, отжимает капсулу и основной клапан, что открывает проход охлаждающей жидкости к радиатору.

Производители стараются сделать этот продукт более качественным и доступным по цене, увеличить срок его годности, повысить стойкость к очень высоким и низким температурам, увеличить степень защиты от внешних факторов, максимально облегчить обслуживание.

Рекомендуем:  Как избавиться от ржавчины на кузове автомобиля?

Рекомендации по эксплуатации термостата на «Каменс»

Хотя сама деталь является не очень дорогой, поломка автомобиля, вызванная нарушением ее работы, может привести к значительным материальным затратам. Нарушения температурного режима (и перегрев, и чрезмерное охлаждение) одинаково плохо сказываются на работе двигателя, даже не приводя при этом к полному отказу мотора.

Сбой в работе устройства может привести к более быстрому изнашиванию двигателя, повышенному расходованию топлива, закипанию жидкости. Чтобы избежать подобных проблем, необходимо очищать термостат от накипи, которая осаждается на термоэлементе.

Целью создания прокладок каменс является защита двигателя от влияния внешних негативных факторов. Отличающиеся высоким качеством и надежностью, эти прокладки стали неотъемлемым дополнением главного силового агрегата.

Подушки двигателя Cummins, установлены на автомобиль таким образом, чтобы обычный автолюбитель мог при необходимости снять их своими силами и поставить новые. О том, как выявить неисправность читайте в этой статье.

Кроме того, рекомендуется не экономить на охлаждающей жидкости: низкокачественная жидкость может значительно ускорить поломку данной детали. Также необходимо периодически менять очищающую жидкость, чтобы избежать засорения.

Термостаты, которые применяют на двигатели марки «Cummins» обладают целым набором положительных качеств.

Безупречная эксплуатация практически при любых погодных условиях, экологичность, довольно большая долговечность, легкодоступное, дешевое и качественное сервисное обслуживание, простота в установке и самостоятельном обслуживании.

Таким образом, термостаты для дизельных двигателей «Cummins» являются очень популярным продуктом. Появившись на отечественном рынке еще в 70-е годы ХХ века, данный товар постепенно набрал невероятную популярность и стал применяться во многих сферах деятельности (тяжелая и легкая промышленность, грузоперевозки, сельское хозяйство, и т.д.).

Все вышеперечисленные преимущества будут способствовать все большей популяризации как самих двигателей «Каменс», так и термостатов для них.

Источник: https://kumselstroy.ru/drugie/kak-pomenyat-termostat-na-kamaze.html

Оптимальная температура в доме или как установить термостат в дальней комнате без проводов

Для многих далеко не секрет, что такие устройства как недельные термостаты помогают обеспечить оптимальную комнатную температуру в доме к тому же с экономией энергоресурсов, затрачиваемых на обогрев. Для корректной работы устройства его обычно размещают в самой дальней комнате, где наименьшая температура. Но большинство термостатов предполагают проводное подключение к котлу для управления и далеко не всегда есть возможность эти провода проложить. О решении подобной проблемы и пойдет речь в данной статье. Всем, кому интересно прошу под кат… С подобной задачей пришлось столкнуться и мне. Конструкция моего дома довольно вытянута, и корректной установки термостата, мне необходимо было протянуть более 50 м кабеля по комнатам с уже сделанным ремонтом, альтернативой была прокладка по фасаду, но ее я сразу отбросил. Тем более завести кабель с улицы к котлу тоже было проблематичным, да и не хотелось портить вид фасада очередным проводом, без того хватает лишнего. Сам же котел установлен на кухне и размещение термостата рядом была кране дурной затеей. В результате я пришел к мысли, что термостат необходимо все же перенести в дальнюю комнату, а сигнал передать по радиоканалу. Процесс разработки очередной моей поделки начался как обычно с постановки задачи. Итак приступим…

ТЗ

Определимся с требованиями к устройству для решения поставленной задачи.

  • Конструкция устройств должна быть малогабаритна и размещаться в эстетичном корпусе белого или черного цвета.
  • Модуль приемника и передатчика должны питаться от пары батареек типа AA.
  • Срок работы модулей от одного комплекта батареек должен составлять не менее одного года.
  • Подключение к термостату и газовому котлу должны осуществляться штатными интерфейсами без внесения каких-либо изменений в конструкцию.
  • Устройства должны быть собраны на доступной элементной базе от местных поставщиков.

Аппаратная часть

Когда с основными требованиями определились, перейдем к проектированию. Начнем с аппаратной части. Исходя из ТЗ основными требованиями к элементной базе будут: возможность работы в диапазоне напряжений от 1.8 до 3 вольт. А также возможность перехода в режим сна, либо отключения периферии во время, когда она не нужна. Свой путь выбора я решил начать с подбора приемопередатчика. Рассматривал самые простые решения в виде модулей MX-FS-03V и MX-05V, цена конечно очень привлекательная, но качество работы по отзывам жуть, да и дальность связи не ахти. А в моем случае необходимо было передать сигнал через 4 стены. К тому же изначально предполагал сделать подтверждение отправки, так что связь нужна была двухсторонняя, что потребовало бы двух комплектов. Также были рассмотрены модули LoRa и различные модули серии HC. Ассортимент был еще ограничен тем, что продают по месту. В результате рассмотрев все доступные варианты, решил остановить свой выбор на готовых модулях SI4432. По соотношению цена-возможности на мой взгляд они были самые лучшие. Данный модуль имеет широкие технические возможности, а также очень экономичен при корректно выбранных настройках. Возможность управлять мощностью выходного сигнала, тоже очень полезна, т.к. можно выбрать оптимальную, тем самым уменьшив потребление энергии от батареек. Вот таблица с характеристиками из документации.

Рассмотрим более детально показатели энергопотребления в различных режимах из таблицы. Эти данные нам позже понадобятся для расчета времени автономной работы устройств.

В нашем случае приемлемым уже является использование режима Sleep, не говоря о полном отключении функцией Shutdown. В качестве центрального процессора изначально предполагал взять ATMega 8, но изучив более детально документацию, понял, что в мой диапазон напряжений питания она не попадает. В результате остановил свой выбор на ATMega 328P, т.к. она полностью соответствовала всем моим требованиям. Забегая вперед, скажу, в ее пользу также сыграл тот факт, что я нашел для нее готовый загрузчик, но об этом чуть позже. Рассмотрим более детально выбранный контроллер в плане энергопотребления и тактирования ядра. Давайте сначала разберемся с тактированием. Т.к. у нас диапазон рабочего напряжения до 3-х вольт, то и выбор кварцевого резонатора у нас также ограничен и об этом нам говорит следующий график

Как видим на 8 МГц устойчивой работы нам не получить, следовательно, будем применять кварц на 4 МГц. Теперь давайте рассмотрим энергопотребление в различных режимах работы. Вот таблица из документации описывающая характеристики энергопотребления.

Таким образом, если перевести контроллер в режим Power-Down, то потребление самого микроконтроллера снижается до 44 uA с определенными оговорками конечно. В дополнении к уже выбранным элементам добавим индикаторный светодиод красного цвета с рабочим током 1 мА. На этом общие компоненты для приемника и передатчика заканчиваются. Рассмотрим дополнительные компоненты для приемника. На выходе у обычного комнатного термостата релейный контакт с хорошей коммутируемой способностью (250 В 5 А), таким образом ему не важно, чем управлять, следовательно, по условиям ТЗ, в нашем приемнике должен быть такой же релейный выход. Но как обеспечить малое энергопотребление реле во включенном режиме, ведь катушка даже самого малого реле потребляет десяток миллиампер, а заводской термостат от одного комплекта нормальных батареек работает без преувеличения минимум 2 отопительных сезона. Над этой задачей я раздумывал пару дней и вдруг во время ремонта одного из приборов меня осенило, там просто стоит бистабильное реле. А почему во время ремонта, да потому что они в ремонтируемом устройстве применяются. Данный вид реле способен сохранять свое состояние бесконечное время без потребления энергии. Чтобы реле изменило свое состояние достаточно подать импульс на необходимую катушку, в случае с двух обмоточным реле, или импульс в обратной полярности, в случае с реле с одной обмоткой. Таким образом, с типом реле определились, но что делать с конкретной моделью? Немного поискав в интернете пришел к выводу, что достать реле на малое напряжение для меня будет проблемой, пришлось остановиться на имеющихся у меня реле на 24 В компании Takamisawa ALD24W-K. Но данное решение порождало новую проблему – где взять 24 В? Ответ был найден быстро, возможно он и не самый корректный, но все же. Я решил установить повышающий преобразователь и поднять напряжение до 20 В, его вполне достаточно для уверенного переключения реле. Преобразователь взял от довольно распространённого модуля на основе MT3608. Это работающее решение, проверенное мною не один раз, включая конструкцию электро-отвертки (о ней можно почитать тут на Хабре). Выход EN позволяет управлять работой преобразователя, что значительно снижает энергопотребление. Собственно, вот данные из документации.

Собрав все полученную информацию воедино, я вычертил схемы обоих устройств: Передатчик

Приемник

Закончив с аппаратной частью проекта перейдем к алгоритмам и их программной реализации.

Алгоритм

Начнем с разработки общей концепции работы и алгоритма для наших устройств. На рисунке ниже изображена общая диаграмма последовательности для всех устройств, участвующих в процессе.

Как можно убедиться, алгоритм не сложен, я сделаю его повествовательное изложение (ну лень мне чертить блок-схему, уж простите). Начнем с передатчика, т.к. он наиболее прост с точки зрения алгоритма. Микроконтроллер передатчика выполняет следующую последовательность: — проверяет состояние заряда батарей, если заряд низкий индицируем разряд встроенным светодиодом. — опрашивает состояние входа. — передает это состояние по радиоканалу. — переводит передатчик в режим сна и сам засыпает на 1 минуту. — цикл повторяется с начала. С приемником все немного сложнее. Микроконтроллер работает по следующему алгоритму: — проверяет состояние заряда батарей, если заряд низкий индицируем разряд встроенным светодиодом. — ждем пакет от передатчика, если в течении 2-х минут сигнал не получен, засыпаем на 59 секунд, после чего цикл начинается с начала. — если пакет пришел, получаем новое состояние реле. — если новое состояние реле отличается от сохраненного ранее, тогда включаем повышающий преобразователь и переключаем реле в нужное состояние. — засыпаем на 59 секунд — повторяем цикл сначала Таким образом при первом включении приемник ждет сигнал от передатчика, как только он его получает, то вносит изменение в состояние реле и засыпает на 1 секунду меньше чем передатчик. В результате к моменту новой посылки приемник уже в строю и ждет новой посылки, т.е. он как бы под синхронизирован передатчиком. В результате удалось хорошо сэкономить энергопотребление. Если же сигнал от передатчика не получен, то мы максимум ждем 2 минуты, такой интервал выбран, чтобы гарантированно поймать сигнал не зависимо от времени включения передатчика. Но он крайне неэкономичен и предусмотрен исключительно для синхронизации устройств.

Время жизни

Когда с алгоритмом стало понятно, попробуем рассчитать времени автономной работы. Обратимся немного к теории, необходимой для получения точных цифр при расчёте времени работы датчиков от комплекта батареек. Итак, сначала рассмотрим, когда и на что тратится электроэнергия. Рассмотрим более детально процедуру отправки. Для передачи состояния реле нам необходимо сформировать пакет и отправить его в эфир. В общем виде структура такого пакета выглядит следующим образом:

Я использовал параметры передатчика по умолчанию, т.е. FSK, No Manchester, Rb = 2.4kbs, Fd = 36kHz. Объем передаваемых данных в пакете составляет 3 байта. Размер преамбулы будет составлять 40 бит исходя из таблицы:

Дабы не углубляться в дебри настройки модуля и работы библиотеки примем остальные параметры как максимально допустимые. В результате получим общий размер пакета 5 байт + 4 байта + 4 байта + 1 байт + 3 байт + 2 байта = 19 байт, т.е. 152 бита. Что при скорости 2400 бит/с время передачи составит приблизительно 64 мс. Обратимся к таблице потребления энергии модулем в начале статьи и возьмем оттуда значение тока при передаче с выходной мощностью в 13 dBm. Таким образом, при отправке данных модуль тратит 30 мА. В режиме приема модуль будет статически потреблять 18,5 мА на основании все то же таблицы. Модуль в режим Shutdown мне так и не удалось перевести, по какой-то причине я не смог его выводить из комы, в результате я ограничился режимом Sleep при котором модуль потребляет 1 uA. Также на время приема и передачи пакета, я включаю красный светодиод, подключенный через резистор в 1 кОм к 3.3 вольтам, он потребляет порядка 1 мА. Микроконтроллер в режиме бодрствования потребляет 2.4 мА, а в режиме сна с включенным WDT — 44 uA. Данные получены из приведенной выше таблицы. У приемника так же есть паразитная утечка тока при замкнутом контакте термостата через подтягивающий резистор на землю (см. схему передатчика), таким образом через него утекает 3,3 В / 10 кОм = 33 uA. Это для меня показалась большой величиной, поэтому в схеме я изменил номинал резистора на 100 кОм, но в железе все же собранно с 10 кОм поэтому считать будем как есть на самом деле. У приемника дополнительных потребителей больше. Во первых, это повышающий преобразователь на 20 вольт. В режиме сна он потребляет 1 uA. В рабочем режиме на холостом ходу потребление будет составлять 2,2 мА, в программе я жду 100 мс для запуска преобразователя. В качестве нагрузки у нас выступает катушка реле, ее характеристика указана ниже: Таким образом получается, что катушка при питании 20 вольт будет потреблять 20 В/ 1920 Ом = 11 мА. Теперь обратимся к графику зависимости КПД от потребляемого тока нагрузкой для оценки общего потребления преобразователя с подключенной катушкой реле.

Как видим, с таким потреблением график не отражает КПД, но предположим, что он также линейно двигается в сторону уменьшения, и пусть в самом худшем случае КПД получим примерно 85 %! В итоге ток потребления будет составлять 11 мА / 0,85 = 13 мА. Стоит признать, что на самом деле пиковый ток при запуске преобразователя будет составлять не менее 1А, а процессы работы и запуска сложны, а я не тот человек, который способен их корректно изложить, поэтому я их упущу и немного упрощу процесс. Время импульса формируемого на переключение реле составляет 20 мс. Теперь, когда мы разобрались, кто и сколько потребляет энергии, сделаем расчет теоретического срока жизни от батареек типа АА. Опять же рассмотрим приемник и передатчик отдельно. Начнем как всегда с передатчика. Возьмем за основу алгоритм работы, приведенный выше. Время бодрствования контроллера будет составлять чуть дольше времени передачи и с учетом затрат на настройку модуля, опрос входа и замер напряжения батареек будет составлять 70 мс, затем контроллер будет переведен в режим сна на одну минуту. Таким образом, за один цикл работы, контроллер потребит 0.07 с * (30 мА передатчик + 1 мА светодиод + 2.4 мА МК) + 60 сек * (44 uA МК + 1 uA передатчик + 33 uA резистор на входе) = 2.338 мА*с + 4.68 мА*с = 7.018 мА*с. Разделив полученное значение на 60.07 с получим среднее значение тока за одну секунду – 0.117 мА. Средняя емкость одной батарейки типоразмера АА составляет 2800 мА*ч (при последовательном подключении общая емкость батареек не увеличивается, если вдруг кто не в курсе) — это 2800 * 3600 = 10080000 мА*с. В результате теоретическое время работы передатчика от одного комплекта батареек составляет 10080000 мА*с / 0.117 мА / 3600 с / 24 ч = 997 дней. Теперь о приемнике. Возьмем также за основу алгоритм работы, приведенный выше, но с одной оговоркой, мы включили, и приемник, и передатчик практически одновременно, а, следовательно, приемник сразу синхронизировался с передатчиком. Для него максимальное время бодрствования контроллера будет составлять сумму из времени ожидания пакета (в него войдет и прием, т.к. прерывание модулем сгенерируется только после полного приема пакета), извлечение его из модуля, запуска преобразователя и установке нового состояния реле, а также замер напряжения батареек. Просуммировав все данные, получим — 1.126 с, затем контроллер будет переведен в режим сна на 59 секунд. Но т.к. цикл работы сложнее чем в приемнике, то расчет будет состоять из большего количества состояний. За один цикл работы контроллер потребит 1.006 с * (18.5 мА приемник + 2.4 мА МК) + 0.1*(0.1 с * (18.5 мА приемник + 1 мА светодиод + 2.4 мА МК + 2.2 мА преобразователь на ХХ) + 0.02 с * (18.5 мА приемник + 1 мА светодиод + 2.4 мА МК + 13 мА преобразователь ) ) + 59 с * (44 uA МК + 1 uA приемник + 1 uA преобразователь) = 21.0254 мА + 0.1*(2.41 мА + 0.698 мА) + 2.714 мА = 24.0502 мА*с. Коэффициент 0.1 отражает то, что мы только в одном из 10 циклов производим переключение реле. Разделив полученное значение на 60.126 с, получим среднее значение тока за одну секунду – 0.4 мА. Произведем расчет времени работы от батареек. В результате теоретическое время работы приемника от одного комплекта батареек составляет 10080000 мА*с / 0,4 мА / 3600 с / 24 ч = 291 день, при условии, что мы раз в 10 минут будем менять состояние реле. Очевидно, что в этих расчётах все времена более двух лет не реализуются из-за химических особенностей устройства батареек. Батарейки типа AA не способны работать более двух лет при постоянном питании устройства даже ничтожным током, несмотря на то, что ёмкости должно хватать. А вот всё, что меньше двух лет, уже станет ограничением по ёмкости. К сожалению результаты расчета по сроку работы приемника не до конца укладываются в ТЗ, но в данной ситуации я сделал себе поблажку.

Рекомендуем:  Признаки основных неисправностей генератора

Реализация в коде

Честно признаться, я скептически отношусь к Arduino и ей подобным IDE. Я начинал разбираться с программированием микроконтроллеров на C и работа с регистрами мне более понятна и предсказуема, чем завуалированные вызовы высокоуровневых функций. Хотя в целом саму платформу изучил и некоторые мелкие проекты я все же в ней делаю. Вот и в этот раз лень взяла надо мною верх. Подкупило наличие готовой библиотеки для модулей SI4432 под Arduino и не сильно хотелось тратить время на попытки портировать ее под CVAVR. А остальной код крайне прост. Потратив несколько вечеров на изучение библиотек для работы с модулем, а также спящего режима микроконтроллера первые версии скетчей приемника и передатчика были готовы довольно быстро. Далее необходимо было собрать аппаратную часть и уже продолжить разработку с реальным железом.

Оно живое…

В онлайн сервисе EasyEDA был разработан проект со схемой и печатными платами. С двухсторонними платами я возиться не стал, поэтому на обратной стороне поставил перемычки. Вот фото уже готовых плат передатчика …

… и приемника.

Для батареек приобрел держатели, а также купил корпуса. Честно, хотел белого цвета, но в наличии у нас таких не оказалась, поэтому пришлось собирать в черных. Сборку плат сначала выполнил без модулей, т.к. нужно в контроллер залить сначала загрузчик программатором. А в виду того, что модуль на 3.3 вольта, а программатор на 5 вольт и используют они одну и туже шину, то лучше модуль впаять уже после прошивки. Проверил питание, запрограммировал загрузчик. В виду того, что паяльной маски нет на плате, то под модули я подклеил кусочек каптона. Впаял модули и начал отлаживать прошивки. Сразу же наступил на грабли в виде зависаний модуля, оказалось все банально просто, стабилизатор на 3 вольта, который я использовал не отдавал необходимый ток, после подключения ЛБП на приемник и батареек на передатчик, все стабильно заработало. В дополнении я установил еще электролитический конденсатор в близи от преобразователя на цепи питания для нормального его запуска. Мне оставалось дописать оставшуюся логику, описанную выше. На штатных антеннах связь получилась очень устойчивая. Конструктивно приемник и передатчик полностью вмещались в приобретенные корпуса. Платы были закреплены на штатные стойки при помощи саморезов к нижней части корпуса, а держатели батареек я прикрепил на двухсторонний скотч к верхней части. Корпус довольно плотно закрывается, поэтому я не стал его дополнительно скреплять винтами, да и батарейки так будет удобней менять. В результате еще нескольких вечеров потраченных на доработки и тестирования получил готовый результат.

Загрузчик

На счет загрузчика стоит сказать отдельно пару слов. Для Arduino нет стандартных загрузчиков для кварцев на 4МГц их необходимо собирать отдельно, но мне повезло, в поисках информации перед началом проектирования мне попалась статья одного человека, он делал метеостанцию на таких же модулях и столкнулся с теми же проблемами. Ссылку на статью я оставлю в конце. Кстати, рекомендую к прочтению, человек тоже хорошо потрудился. В результате у него в репозитории лежал уже готовый загрузчик, а так как он лежал в открытом доступе, то я им и воспользовался.

В результате не одного потраченного вечера была построена вполне рабочая конструкция с необходимыми характеристиками. Сейчас устройство работает уже более 3-х недель, пока что нареканий на его работу нет, ну а время расскажет, на сколько верны были мои расчеты. Для тех, кто скажет, что можно было поставить реле на 3 вольта и не возиться с преобразователем, отвечу, что я полностью согласен с ними. Но для тех, кто надумает повторить конструкцию будет возможность выбрать свое решение. В конце концов — инженер должен творить, а не просто копировать готовые конструкции… Всем спасибо, кто осилил эту статью до конца, надеюсь было интересно. По всем Вашим вопросам, предложениям и замечаниям прошу в комментарии.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: