TERMOSTATO PARA AQUÁRIO – COM PIC 12F675 E LCD 16X2 (REF235)

Controle a temperatura de seu aquário de forma automática…

Esta montagem permite a visualização da temperatura de um aquário e controla o ponto de desligamento da resistência de aquecimento.
Veja o esquema abaixo:

Como sensor de temperatura foi usado um LM35, com 3 terminais. Este fornece 10 mV/grau centígrado, de uma forma linear. O programa C limita a faixa de ajuste entre 15 a 40 graus centígrados. Para poder permitir a visualização da casa decimal (após a vírgula) foi necessário usar uma fonte de tensão de referência para o conversor analógico digital, no valor de 1,024 volts. Isto é conseguido ajustando o “trimpot” ( trimmer potentiometer) nomeado de “P1” e localizado junto ao pino 6. Para calibrar a temperatura e permitir a indicação correta de temperatura no LCD, deverá fazer o seguinte procedimento após a montagem do equipamento:

1) Coloque um voltímetro, na escala de milivolts, com a ponta de prova vermelha (+) em PT1 e a preta (-) no gnd. Você lerá a temperatura apresentada pelo LM35, em milivolts. Para converter para graus divida o valor lido por 10.
Ex. 160 milivolts = 16.0 graus centigrados.
2) Ajuste o trimpot P1 de forma que a indicação no LCD seja igual ao que foi mostrado no voltímetro. Use trimpot do tipo “multivoltas”, que facilitam a regulagem.
3) Após a regulagem retire o voltímetro e coloque uma gota de tinta no eixo do trimpot para impedir que se movimente com vibrações perca o ajuste.

Observe pelo esquema que a saída que aciona o relé é feita pelo mesmo pino que lê a tensão de referência. Note que não é uma forma muito usual de projeto, onde normalmente separamos a entrada da saída usando pinos diferentes. Mas como queremos “chupar cana e assoviar” com pic’s de poucos pinos, esta solução acabou sendo funcional. Para impedir que a tensão de referência acione o PIC, foi colocado 3 diodos 1N4148 em série, para dar uma queda de tensão de aproximadamente 2,1 Volts. O capacitor após os diodos permite que a tensão de acionamento seja acumulada. Quando o pino funciona como entrada da tensão de referência, este capacitor mantém o relé ligado (se anteriormente estava carregado). Do contrário, se não fosse colocado este capacitor, a saída ficaria ligando e desligando ao ritmo destas leituras.
O LCD se comunica com o PIC com apenas 3 fios (Lplex). É importante a colocação de um capacitor entre o pino VCC e gnd do LCD, de valor por volta de 220 nF, e outro de 10uF. Isto evita que ruídos elétricos do ambiente atrapalhem o funcionamento do LCD. Coloque também no pino 1 e 8 do PIC.
Para ajustar a temperatura de desligamento da resistência, aperte o botão ligado ao pino 4 do PIC. Irá incrementar a temperatura no LCD, no lado direito, na linha inferior. Soltando o botão por mais de 1 segundo e apertando novamente, passará a decrementar a temperatura. O processo se alterna a cada intervalo maior que 1 segundo sem apertar o botão. Este método facilita a regulagem, uma vez que o acerto pode levar alguns segundos e se errarmos, podemos reajustar mais facilmente.
Lembre que a faixa foi limitada entre 15 e 40 graus no arquivo C. Caso queira outros valores, altere diretamente no arquivo C e recompile.
Junto ao coletor do transistor que aciona o relé da resistência foi colocado um led para indicar quando está operando a resistência. Assim, com led aceso teremos o aquecimento ligado.
Alguns cuidados devem ser tomados quanto ao sensor LM35. Este não pode ser colocado direto na água. Deverá ser soldado 3 fios separados em seus terminais, cujos extremos serão ligados a placa de circuito impresso. Então coloque o sensor dentro de um pequeno tubo de ensaio (de vidro) e preencha com silicone para isolar os terminais eletricamente da água. A resistência de aquecimento poderá ser feita da mesma forma, usando um resistor de fio de 680 Ohms – 10 Watts, para uso com rede de 127 volts ou 2K Ohms – 10 W, para rede de 220 V. Com este valor, produzirá um aquecimento de 25 Watts de potência. Servirá para aquários pequenos. Solde 2 fios nas pontas do resistor e o coloque dentro de um tubo de ensaio. Preencha com areia fina em sua volta e depois complete o fechamento com silicone. Importante: Use silicone próprio para aquários. Os silicones normais podem ter substâncias que podem prejudicar os peixes e até mata-los.
Para potências maiores, recalcule o valor do resistor ou adquira uma apropriada no comércio. Cada espécie de peixe tem a sua temperatura correta, mas no geral, temperaturas entre 25 a 30 graus centígrados são apropriadas para a classe de peixes mais comuns.
A alimentação do circuito poderá ser feita com transformador redutor de 110 ou 220 Volts para 12 volts, com diodos retificadores, capacitores de filtro e o regulador 7805. Poderá usar também aqueles adaptadores de parede, de 110/220 para 12 Volts CC.
Obs. Esta montagem é experimental, sendo de caráter mais didático, montada apenas em placa experimental (do tipo “Breadboard”), sujeita a bug’s ainda não detectados. Está sendo fornecido os arquivos para que cada hobista possa alterar o programa segundo suas necessidades.

Segue pasta zipada com os arquivos da montagem:

TERMO_AQUARIO_FILES

Manuais:
PIC 12F675
LM35

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Até o próximo artigo!