Kleinigkeiten

Temperaturregelung für Ventilatoren mit ATiny13A

Aufbau

Dies ist die digitale Version zur Drehzahlregelung von Ventilatoren mit Einchiprechner. Die Schaltung ist ebenfalls recht einfach. Sie ist für die Version von Ventilatoren gedacht, die einen NTC als Temperatursensor besitzen. Der Sense-Eingang am Lüfter wird einfach aufgetrennt und an die Schaltung angeschlossen. Der Tiny13A mißt über einen NTC und generiert dementsprechend eine PWM, die über ein Tiefpaßfilter in ein analoges Signal umgewandelt wird. Dieses steuert den Ventilator an. Die Schaltung ist kräftig genug, um eine größere Anzahl von Ventilatoren anzusteuern. Der Ausgang ist aber auch kräftig genug, um den Ventilator am Versorgungsspannungsanschluß anzusteuern. Allerdings wäre dies nicht im Sinne des Wirkungsgrades.

Schaltung der Temperaturregelung mit ATiny13A.

Die Platine ist komplett einseitig für den einfachen Nachbau. Auf der Oberseite müssen nur 4 Brücken bestückt werden. Die eingezeichneten Brücken an den Tastern verbinden die Taster selbst. Sie sind nur eingezeichnet, um das Layout-Programm zufrieden zu stellen.

Bestückungsplan.

Das Platinenfile gibt es hier.

Software

Die Software steht sowohl als Source Code als auch als Flash- und EEPROM File zur Verfügung. Wer die Software unverändert brennen will, sollte unbedingt das EEPROM-File mit schreiben.
Die nicht im EEPROM stehenden Parameter werden im File config.inc gesetzt. Grundsätzlich hat die Software eine Einschalthysterese, um ständiges Zu- und Abschalten an der unteren Temperaturgrenze zu verhindern. Überschreitet der eingelesene ADC-Wert den Wert ValStart, wird der PWM-Ausgang aktiviert. Unterschreitet der ADC-Wert den Wert ValStop für eine Zeit länger als TimeStop*100ms, wird die PWM wieder abgeschaltet. Die Zeitspanne TimeStop wurde eingeführt, um Störungen zu unterdrücken, falls man einen NTC mit etwas längerer Leitung anschließt.
Die Software hat drei Betriebsmodi. S3 dient zur Umschaltung der Modi. Die Reihenfolge ist Modus 1(Standard), Modus 2, Modus 3, Modus 1 usw.. Die Funktion der Tasten S1 und S2 hängt vom Betriebsmodus ab.

Modus 1

Dies ist der Standardmodus. Er ist nach dem Einschalten aktiv. Bei Erreichen des Werts ValStart wird zunächst für die Zeit TimeStart*100ms das Tastverhältnis PWMStart ausgegeben, um die Lüfter sicher zum Drehen zu bringen. Nach dieser Zeit ist der Zusammenhang zwischen ADC-Wert und Ausgabe-PWM: PWM=PWMMin+k*(ADC-PWMStop), solange das Tastverhältnis unter dem Wert PWMmax bleibt. Der Wert k steht im EEPROM und kann mit S1 erhöht und mit S2 verringert werden. PWMMax kann im Modus 2 durch Betätigung von S1 und S2 so angepaßt werden, daß die maximal erreichte Lüfterdrehzahl keine unangenehmen Werte annimmt. Der ADC-Wert wird mittels eines IIR-Filters gemittelt, so daß Störungen des Eingangswerts nicht direkt auf den Ausgang durchschlagen.

Modus 2

In diesem Modus wird der Lüfter einfach mit PWMMax betrieben, wenn der ADC-Wert ValStart überschreitet. Mit dem Unterschreiten von ValStop wird er wieder abgeschaltet. Das Tastverhältnis PWMMax läßt sich durch S1 erhöhen und durch S2 verringern. Der Wert wird ebenfalls im EEPROM abgelegt.

Modus 3

Dieser Modus ist äquivalent zu Modus 2, nur daß ein anderes Tastverhältnis PWMHigh ausgegeben wird. Der Modus kann z.B. genutzt werden, wenn etwas schnell bis unter die Einschalttemperatur abgekühlt werden soll. PWMHigh ist ebenfalls im EEPROM abgelegt und läßt sich mit S1 erhöhen und mit S2 verringern.