🔥 Проект: плавный обогрев террариума через MOSFET FR120N

Датчик DS18B20, MOSFET FR120N и нагревательный мат

DS18B20 и MOSFET FR120N плавно регулируют мощность нагревательного мата через ШИМ.

Как это работает

В отличие от реле, которое только резко включает/выключает нагреватель, MOSFET-модуль управляет мощностью плавно через ШИМ — как диммер яркостью лампы. Чем ближе температура к `targetTemp`, тем ниже скважность импульсов и средняя мощность на мате.

`diff = targetTemp - t` — разница цели и текущей температуры. Пока `diff` больше `rampRange`, мощность на максимуме 255. В диапазоне `rampRange` она линейно снижается до нуля. Если температура уже выше цели, `constrain()` обрезает результат до 0 — нагреватель выключается, а не "перегревает назад".

Пошаговая сборка

Так как реализации данного модуля бывают разные, если у вас на плате нет тех контактов, что указаны ниже — сориентируйтесь по названиям контактов на своей плате.

DS18B20: сигнал → D2, резистор 4.7 кОм между сигналом и VCC, VCC → 5V, GND → GND.
MOSFET FR120N: сигнал (PWM) → D9, мат — через силовую часть модуля от источника, рассчитанного на ток мата.
Закрепите DS18B20 в зоне обогрева, а не в стороне от мата.
Проверьте на малой мощности перед установкой мата в террариум.

Скетч

// ВНИМАНИЕ: рекомендую отладить код через монитор порта, я языковая
// модель, а не специализированный кодер, могу что-то упустить.
// Нагревательные маты потребляют значительный ток — проверьте, что
// MOSFET-модуль и источник питания рассчитаны на нагрузку вашего мата.

#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>

#define ONE_WIRE_BUS 2
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
DallasTemperature sensors(&oneWire);
const int pwmPin = 9;
const float targetTemp = 30.0;
const float rampRange = 3.0;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  sensors.begin();
  pinMode(pwmPin, OUTPUT);
}

void loop() {
  sensors.requestTemperatures();
  float t = sensors.getTempCByIndex(0);
  float diff = targetTemp - t;
  int power = constrain(map(diff * 10, 0, rampRange * 10, 0, 255), 0, 255);
  Serial.print("Температура: ");
  Serial.print(t);
  Serial.print(" C, мощность: ");
  Serial.println(power);
  analogWrite(pwmPin, power);
  delay(2000);
}

Мощность мата плавно снижается по мере приближения к цели — терморегуляция мягче резкого реле.

Частые проблемы

DS18B20 возвращает -127 — проверьте резистор 4.7 кОм и целостность проводов.
Мат не прогревает до нужной температуры — проверьте питание силовой части и что MOSFET открывается полностью.
Температура колеблется вокруг цели — узкий `rampRange` даёт резкие перепады, увеличьте его.
Мат греет постоянно на максимуме — проверьте, что PWM-сигнал доходит до затвора MOSFET.