Teardown termostato Inkbird
Ho comprato un termostato made in china, marca Inkbird, modello ITC-1000F (variante a 220Vac: occhio che quando lo acquistate esistono anche i modelli a 12Vdc e 110Vac). Direte voi: potevi farlo da te con un microcontrollore PIC® e un display: fatto sta che l’ho pagato circa 15 euro (aspettando di più avrei potuto pagarlo ancora meno) e quello che ho speso, aggiungendo il tempo per la realizzazione, se ne sarebbe andato solo per PCB, contenitore esterno, display e relè. L’ho comprato per un amico che voleva sostituire un classico termostato elettromeccanico di un frigorifero “da battaglia” con uno che permettesse di regolare la temperatura con più precisione.
Dato che ho pagato questo oggetto relativamente poco, che mi pare fatto molto bene e sta funzionando già da un mesetto senza perdere colpi e che mi piace smontare le apparecchiature elettroniche per illustrarle, ho scritto queste due righe in caso qualche altro lettore del blog potesse avere bisogno di sostituire un termostato… Perchè anche a noi che realizziamo le nostre cose in casa a volte piace avere qualcosa di già pronto, anche per poterlo modificare o semplicemente studiarne il funzionamento.
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Caratteristiche Termostato ITC-1000F
Il termostato in questione possiede 2 relè che forniscono due contatti puliti: è difatti probabilmente pensato per gli acquari o altri sistemi che hanno bisogno di mantenere una temperatura costante in un certo range controllando sia raffreddamento (compressore) che riscaldamento (resistenza). Nel mio caso specifico non utilizzo il relè per il riscaldamento dato che devo solo controllare il compressore di un frigorifero.
Nei settaggi di base si imposta una temperatura da controllare (che nel manuale è indicata come TS, Temperature Set) e un range ± entro il quale si deve trovare la temperatura (indicato come DS, Difference Set).
Faccio un esempio di funzionamento del sistema: decido che il mio sistema deve avere una temperatura di 4 ± 0.5°C, quindi, ad esempio, si può impostare TS=4°C e DS=0.5°C per poter controllare la temperatura in un range di 3.5°C ÷ 4.5°C. Se la temperatura misurata è di 4.5°C (TS+DS) o superiore, si attiva il relè per il raffreddamento e si accende la spia cool sul pannellino. Il relè viene disattivato nel momento in cui la temperatura misurata raggiunge il valore di set TS (4°C nel mio esempio) o inferiore. Se la temperatura misurata è uguale o inferiore a 3.5°C (TS-DS), si attiva il relè per il riscaldamento, che si disattiverà nel momento in cui la temperatura misurata raggiunge o supera il valore di set TS, contemporaneamente si accende la spia heat sul pannellino.
E’ anche previsto un ritardo per il compressore del sistema di raffreddamento: questo valore nel menù è indicato come PT (Protection) ed espresso in minuti. Il valore PT fa in modo che il compressore non si attivi troppo spesso, per cui il relè del raffreddamento viene attivato soltanto se sono passati almeno PT minuti dall’ultima attivazione: in quest’ultimo caso se il compressore per il raffreddamento deve attivarsi (perchè la temperatura è maggiore uguale a TS+DS) ma non sono ancora passati PT minuti, la spia cool sul frontalino lampeggia in attesa che passino i minuti impostati.
La temperatura viene misurata tramite una sonda NTC (fornita) che ha un cavetto flessibile della lunghezza di 2 metri. E’ anche possibile eseguire una calibrazione della temperatura aggiungendo o sottraendo un certo valore alla temperatura letta, ma chiaramente per farlo è necessario disporre di un termometro che sappiamo essere preciso, posto nello stesso posto in cui c’è la sonda e fare dei confronti con le temperature lette.
Il circuito è realizzato bene. Per l’alimentazione utilizza un piccolo trasformatore, i relè per controllare le uscite sembrano sufficientemente dimensionati, con contatti da 10A. La sorpresa (anzi no) è il microcontrollore. Non mi aspettavo certo di trovare qualcosa di comune (come un TI, Microchip, Atmel o altro) dato che ultimamente sono abituato a trovare micro di marche sconosciute nei prodotti che smonto e riparo: si tratta di un prodotto realizzato da una ditta taiwanese che ha la sede commerciale negli USA: Holtek Semiconductor e il modello è HT66F40.
La Holtek produce varie fasce di microcontrollori a partire da prodotti basati su 8051 fino ad arrivare a micro a 32bit basati su architettura Cortex M0+ e M3 nonchè altri componenti elettronici. Il Micro montato in questo termostato, in particolare, dal datasheet sembra avere un’architettura del tutto simile ai PIC16. Il portfolio della Holtek è di tutto rispetto, per cui tanto di cappello. Sono contento di essere venuto a conoscenza di un altro marchio.
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Volete realizzare da voi un termostato o un termometro digitale con un microcontrollore? Qui su Settorezero ci sono alcuni validi esempi e spunti da cui partire, nonchè progetti completi:
- Termostato con microcontrollore PIC e sonda LM35
- Termometro digitale con microcontrollore PIC e sensori Microchip MCP9700 e MCP9701 – Sia con LCD che con display a 7 Segmenti!
- I sensori Microchip MCP9700 e MCP9701
E se invece di un display LCD o 7-segmenti preferite visualizzare un valore di temperatura (o altro) su una bargraph… Ho l’esempio anche per questo:
