Arduino XH-W1209

Отличный выбор! XH-W1209 — это популярный и недорогой терморегулятор на базе Arduino-совместимого микроконтроллера, широко используемый в DIY-проектах для контроля температуры.

Описание модуля XH-W1209

XH-W1209 — это компактный цифровой терморегулятор с дисплеем, предназначенный для поддержания заданной температуры в небольшом объеме. Изначально он создан для управления нагревательными элементами (например, в термостате для аквариума, инкубатора, паяльной станции, сушильной камеры), но также может использоваться и для управления охлаждением (вентиляторами).

Ключевая особенность: его "мозгом" является микроконтроллер STC15F104W (или аналогичный), который программно и аппаратно совместим с платформой Arduino, что открывает огромные возможности для кастомизации прошивки.

Принцип работы: Модуль получает данные о температуре с выносного датчика NTC-термистора (обычно 10k, тип 3950), сравнивает ее с заданным пользователем значением и включает или выключать подключенное через реле устройство (ТЭН, вентилятор и т.д.).

Технические характеристики

• Микроконтроллер: STC15F104W (8-битный, совместим с 8051, перепрошиваемый). Часто используется как Arduino-совместимый с помощью Core от MCUduino или через прямое программирование.
• Дисплей: 3-х разрядный 7-сегментный светодиодный индикатор.
• Управление: 3 кнопки (SET, +, -).
• Датчик температуры: Внешний NTC-термистор 10k, тип B=3950 (чаще всего). Датчик подключается по 2-проводной схеме.
• Диапазон измерения температуры: -50°C до +110°C (реальный рабочий диапазон обычно от -30°C до +99°C).
• Точность установки температуры: 0.1°C (на дисплее).
• Точность измерения: Зависит от качества термистора, обычно ±0.5°C в среднем диапазоне.
• Гистерезис (зона нечувствительности): 0.1°C – 10°C. Настраивается пользователем в меню. По умолчанию обычно 0.5°C или 2°C.
• Выходное управление: Электромеханическое реле 10A 250V AC (или 10A 30V DC). Реле замыкает/размыкает цепь нагрузки.
• Напряжение питания: 12V DC (диапазон 9-12V, важно для стабильной работы реле). Потребляемый ток ~20-30 мА + ток нагрузки реле.
• Габариты платы: ~ 48мм x 40мм x 18мм (с реле).
• Дополнительные функции (в стандартной прошивке):
  • Настройка гистерезиса (параметр P0).
  • Коррекция показаний датчика (калибровка, параметр P1).
  • Задержка на включение реле (параметр P2) для защиты компрессора.
  • Режим нагрева или охлаждения (параметр P3).
  • Максимальная/минимальная температура, сигнализация перегрева/обрыва датчика.

Парт-номера и основные компоненты

На плате можно найти следующие ключевые компоненты:

1. Микроконтроллер: STC15F104W (основная маркировка на чипе). Аналоги, которые могут встречаться: STC15W104, STC15F104E.
2. Операционный усилитель (Компаратор): LM393 (используется для оцифровки сигнала с термистора).
3. Стабилизатор напряжения: 78L05 или AMS1117-5.0 (стабилизатор на 5В для питания логики).
4. Реле: Обычно SRD-12VDC-SL-C или HJR-4102-L-12V. Характеристики: 12V катушка, контакты 10A 250V AC.
5. NTC-термистор: 10k at 25°C с B-коэффициентом 3950 (например, модель MF52-103/3950). Это самый распространенный тип. Внимание: Существуют версии с датчиком 100k (например, XH-W3001), они не взаимозаменяемы!

Совместимые и аналогичные модели

Модули из одной линейки, часто с такими же или очень похожими характеристиками и прошивкой:

• XH-W1209 (базовая модель, 12В, реле 10А, датчик 10k).
• XH-W1219 — Практически полный аналог W1209, может незначительно отличаться расположением элементов.
• XH-W3001 — Ключевое отличие: использует датчик 100k NTC. Не совместим с датчиком от W1209 без изменения резисторов в делителе напряжения на плате.
• XH-W1401 — Модель с влагозащищенным выносным датчиком на проводе.
• STC-1000 — Более продвинутый двухканальный (нагрев + охлаждение) терморегулятор в корпусе. Также популярен для перепрошивки.
• ITC-1000 / ITC-1000VH — Аналоги STC-1000, часто с тем же железом.

Важно о совместимости: Платы XH-W1209 и XH-W1219 обычно полностью взаимозаменяемы. С XH-W3001 можно добиться совместимости, если заменить датчик на 100k или перепаять резисторы на плате.

Возможности кастомизации (Прошивка Arduino)

Главное преимущество XH-W1209 — это возможность заменить штатную прошивку на свою, написанную в среде Arduino IDE.

1. Для прошивки используется USB-UART преобразователь (например, CH340G или FTDI) с напряжением 5V.
2. На микроконтроллер нужно залить соответствующий bootloader (например, через STC-ISP).
3. В Arduino IDE добавляется ядро для STC15Fxxx (например, от MCUduino или STC15).
4. После этого можно писать скетчи, используя:
   • Кнопки (как цифровые входы).
   • Дисплей (управление через сдвиговый регистр 74HC164).
   • Реле (цифровой выход).
   • Аналоговый вход для чтения напряжения с термистора.

Это позволяет создавать на базе этой платы не только терморегуляторы, но и таймеры, контроллеры вентиляторов, простые системы автоматизации.

Итог: XH-W1209 — это идеальный компромисс между готовым устройством и платформой для экспериментов в области терморегулирования, благодаря своей низкой цене, доступности и Arduino-совместимости.