FAÇA UM SIMPLES TERMOSTATO ELETRÔNICO COM UM PIC 16F676 (SENSOR LM35)

Gostaria de controlar de forma automática a temperatura de seu aquário? Ou ainda, de um aquecedor de café? Ou quem sabe, de uma chocadeira de ovos? Então, você vai querer saber mais…

Existem muitas maquinas que trabalham com termostato interno: geladeiras, freeser, cafeteiras de padaria, ar condicionado, fornos, aquários, etc. Muitos usam laminas de bimetal (ferro de passar roupa), outros usam a expansão dos gases para pressionar um interruptor (geladeira) e ainda os que usam a eletrônica para o controle. A vantagem dos termostatos eletrônicos está na possibilidade de visualizar a temperatura e as facilidades de calibração.
Neste projeto didático, estamos usando um microcontrolador PIC 16F676 e um sensor LM35 para ligar/desligar um relé de carga. Este relé poderá acionar inúmeras cargas, dependendo da necessidade do hobista.
Veja o esquema elétrico abaixo:

Em princípio, não difere muito do PIC_TERMOMETRO, exceto pelas chaves de controle e rele adicionado.
Ao ligar, aparecerá o seguinte no display:

| PIC_TERMOSTATO |
|LARIOS.TECNOL.WS|

E após alguns instantes, vai para tela de trabalho, como abaixo:

|TEMP= 30.4Cº ON |
|L= 28.4 D= 32.5 |

Onde, a primeira linha do LCD, indicará a temperatura atual do sensor e a situação do relé:  ligado ou desligado. Na segunda linha, a letra “L” indica a temperatura que irá ligar o relé e a letra “D”, a temperatura que irá desligar o relé. No pino 2 do PIC, foi colocado um botão para fazer incremento de temperatura (up) e no pino 3, o botão de decremento (down). Quando apertamos ‘up’ irá incrementar e apertando ‘down’ irá decrementar os dígitos (da função “L” =  ligar abaixo desta temperatura). Para ajustar a função “D” (desligar acima desta temperatura) , o botão ligado ao pino 4 (func) deverá ser acionado antes do botão, e mantê-lo pressionado, enquanto se aciona o botão ‘up’ ou ‘down’. O incremento na função “L” ocorrerá até o seu valor ser igual ao da função “D”. Depois, para de incrementar, mesmo com botão pressionado. Sempre o valor ajustado na função “L’ será menor ou igual ao valor ajustado na função “D”, nunca superior.
Os fios que ligam o sensor LM35 devem ser preferivelmente curtos para evitar interferências que possam gerar instabilidades na leitura. Foi colocado um filtro, com um resistor de 75 ohms em série com capacitor de 1 uF, conforme sugestão do datasheet do componente.
No ponto de teste PT1, poderá ser colocado um voltímetro de precisão para ler a temperatura para fins de calibração. A cada 10mVolts corresponderá a um grau centígrado. No ponto de teste PT2, deverá ser colocado também o voltímetro e ajustado no potenciômetro para obter 2,048 volts, em relação ao GND. Este potenciômetro, deverá ser preferencialmente do tipo ‘multivoltas’, o que facilitará em muito a calibração desta tensão.
As regulagens são salvas nas primeiras posições da EEprom interna do PIC. Assim, mesmo que acabe a energia, não será perdido este valores, sendo recuperados da EEprom, na ocasião da reinicialização.
O relé de carga tem bobina para 5 volts, sendo seus contatos para 10 a 15 amperes (dependendo da sua aplicação, poderá ser alterado).
A fonte de alimentação poderá ser feita com um pequeno transformador de 110/9 volts, retificadores, capacitores e um regulador 7805 para obter os ‘regulados’ 5 volts.

Abaixo temos a primeira sugestão de uso: Controlar a temperatura de um aquário !

Deverá ser usada as resistências apropriadas para aquário nesta aplicação e tomar todas as medidas de segurança e isolação de fios.
O LM35 deverá ser soldado a 3 fios flexíveis de comprimento suficiente para chegar a placa. Depois, este sensor, já com os fios ligados, deverá ser colocado em um pequeno tubo de ensaio (de vidro) e preenchido com cola resistente a água (silicone por exemplo). O tubo de ensaio, com o sensor em dentro, deverá ficar mergulhado dentro do aquário.

A próxima sugestão: Controlar a temperatura de uma chocadeira !

Poderá ser usado um conjunto de lâmpadas para prover o calor necessário ao ambiente dos ovos a serem chocados.
Deverá ser pesquisado qual é a temperatura ideal para esta aplicação, visto ser muito critica.

Uma sugestão final: Aquecedor de cafeteira

Também, deverá ser usado resistências ‘blindadas’, com aterramento em toda a estrutura metálica, visando a segurança do operador deste equipamento. O relé nesta função, deverá ser bem dimensionado, ou ainda, faze-lo acionar um ‘contator’ elétrico adicional.
Obs: Este material é publicado com objetivos didáticos. Poderá estar sujeito a bug’s ainda não detectados. Esta montagem foi realizada e testada apenas em protoboard.
Visto que está sendo fornecido os arquivos do programa, cada hobista poderá fazer as alterações que julgar necessário, em conformidade com as suas necessidades. Visto que algumas sugestões envolvem riscos de choque elétrico, cada montador assumirá seus próprios riscos de segurança.
Caso queira uma versão com display de 7 seguimentos, veja este link.

Clique abaixo para visualizar o arquivo ASM da primeira versão:
PIC_TERMOSTATO_ASM

Clique abaixo para visualizar o arquivo HEX da primeira versão:
PIC_TERMOSTATO_HEX

Poderá baixar estes arquivos com terminação ‘.asm’ e ‘.hex’, na pasta abaixo:
PIC_TERMOSTATO_V1_FILES

Em 08/02/2012 foi feita uma alteração, com aprimoramento na velocidade de incremento do ajuste inicial, em 3 etapas: lento, médio e rápido, mantendo-se simplesmente apertado o botão de ajuste. Adicionalmente, a frase ‘off’ foi substituída por ‘des’ e ‘on’ por ‘lig’ (padronizado para português).

Poderá visualizar o arquivo ASM desta segunda versão clicando abaixo:
PIC_TERMOSTATO_V2_ASM

Poderá visualizar o arquivo HEX da segunda versão clicando abaixo:
PIC_TERMOSTATO_V2_HEX

Poderá baixar os arquivos da versão 2, com terminação ‘.asm’ e ‘.hex’, clicando na pasta abaixo:
PIC_TERMOSTATO_V2_FILES

Segue abaixo, pasta para baixar, com versão 3 de 13/03/2014, com aprimoramentos citados acima, acrescentando mais estabilidade na leitura:
PIC_TERMOSTATO_V3

Segue a placa para circuito impresso, sendo gentileza do Agnaldo ‘Foxcom’ (dúvidas: agnaldofraga@hotmail.com):
TERMOMETRO 676 LCD PCB FOXCON

Em 21/03/2021 foi postado a versão 4, reescrita em linguagem “C” para CCS C Compiler:

PIC_TERMOSTATO_V4_ZIP

Manuais:
datasheet Pic16f676
LM35

Curiosidades:
A ventilação do cupinzeiro
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Cuidado com alimentos
Fim do mundo – Do que as pessoas tem mais medo?

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Até o próximo artigo!!!