Gerar Diagrama 3D IA (ligacao): Controlador de Temperatura STC-200

Introdução

Neste manual, será apresentado como instalar, configurar e utilizar o controlador de temperatura e termostato digital STC-200. Se desejar adquirir este produto, clique aqui.

Este guia destina-se a técnicos em refrigeração, instaladores de quadros elétricos de automação, estudantes e projetistas de estufas, cervejeiras e câmaras climatizadas. Ao longo dos tópicos a seguir, são apresentadas as especificações técnicas completas, a identificação detalhada dos bornes traseiros, o infográfico esquemático tridimensional em blocos funcionais sem cruzamento de condutores, os modos operacionais de aquecimento, refrigeração e alarme (parâmetros de $F0$ a $F5$ ), além de um exemplo prático de telemetria com microcontrolador.

Especificações técnicas

Principais especificações

A tabela abaixo sintetiza os parâmetros construtivos, faixas térmicas e dimensões de montagem do termostato STC-200:

Parâmetro	Especificação	Unidade / Condição
Modelo	STC-200	—
Faixa de medição de temperatura	$-50\,^\circ\text{C}$ a $+99\,^\circ\text{C}$	Grau Celsius
Faixa de controle térmico ajustável	$-40\,^\circ\text{C}$ a $+70\,^\circ\text{C}$	Grau Celsius
Resolução de leitura	$1\,^\circ\text{C}$	—
Precisão de medição	$\pm 1\,^\circ\text{C}$	Faixa de $-40\,^\circ\text{C}$ a $+50\,^\circ\text{C}$
Tipo de sensor de temperatura	NTC $10\,\text{k}\Omega$ a $25\,^\circ\text{C}$ ( $\beta = 3435\,\text{K}$ )	Sonda selada em inox à prova d’água
Comprimento do cabo da sonda	$1,0\,\text{m}$ (extensível com cabo blindado)	—
Tipo de display frontal	Tubo LED vermelho de 3 dígitos de 7 segmentos	Altura de $0,56''$
Sinalizadores luminosos	LED WORK (Status de carga) e LED SET (Parametrização)	Vermelho / Verde
Dimensões do painel frontal	$77\,\text{mm} \times 34,5\,\text{mm}$	Largura $\times$ Altura
Dimensões do recorte de embutir	$71\,\text{mm} \times 29\,\text{mm}$	Padrão industrial
Profundidade total do aparelho	$65,5\,\text{mm}$	Com bornes traseiros
Material do gabinete	Termoplástico ABS autoextinguível	Preto fosco com travas laranjas
Peso líquido	$\approx 160\,\text{g}$	Com sensor

Características elétricas e operacionais

Os limites operacionais elétricos e parâmetros de comutação da fonte e do relé interno estão detalhados a seguir:

Parâmetro	Valor Nominal	Limite Máximo Absoluto
Tensão de alimentação (CA)	$110\,\text{VCA} \text{ a } 220\,\text{VCA} \pm 10\%$	$242\,\text{VCA}$ ( $50/60\,\text{Hz}$ )
Consumo de potência próprio	$\le 3,0\,\text{W}$	$3,5\,\text{W}$
Capacidade de comutação do relé (resistivo)	$10\,\text{A} / 250\,\text{VCA}$	$10\,\text{A}$ contínuo
Capacidade de comutação do relé (indutivo)	$3\,\text{A} / 250\,\text{VCA}$ ( $1/3\,\text{HP}$ )	$5\,\text{A}$ (com snubber RC)
Configuração de contatos do relé	1 contato reversível SPDT (COM, NO, NC)	Contato seco isolado
Vida útil mecânica dos contatos	$\ge 100.000$ manobras sob carga nominal	—
Temperatura ambiente de trabalho	$-5\,^\circ\text{C}$ a $+60\,^\circ\text{C}$	$+65\,^\circ\text{C}$
Umidade relativa do ar admitida	$20\%$ a $85\%$ (sem condensação)	$90\%$ UR

Descrição do produto

O que é o Controlador de Temperatura STC-200?

O STC-200 é um instrumento microprocessado compacto para embutir em painéis frontais, projetado para gerenciar ciclos térmicos de precisão em instalações comerciais e industriais. Dotado de firmware autônomo com memória não volátil EEPROM, o aparelho executa o controle sem demandar computadores, placas de desenvolvimento ou códigos externos.

Sua arquitetura interna combina uma fonte chaveada bivolt de alta eficiência, estágio conversor analógico-digital de precisão calibrado para termistores NTC de $10\,\text{k}\Omega$ e um relé eletromecânico SPDT com capacidade nominal de 10A em carga resistiva pura, permitindo chavear diretamente aquecedores ou compressores monofásicos leves.

Para que serve?

Refrigeração comercial e balcões expositores: comutação de compressores e ventiladores de cervejeiras, freezers de conservação e câmaras frias com proteção contra repartida imediata;
Sistemas de aquecimento e incubação: controle de resistências elétricas tubulares, mantas térmicas e lâmpadas cerâmicas em chocadeiras e fermentadores;
Sistemas de monitoramento e alarme térmico: acionamento de sinalizadores sonoros e luminosos auxiliares diante de desvios críticos fora da janela de operação segura.

Por que devo usar?

Operação autônoma de grau industrial: dispensa programação e hardware adicional, entregando leitura e atuação confiáveis em regime ininterrupto 24/7;
Relé reversível SPDT com contato seco: disponibiliza simultaneamente terminais Normalmente Aberto (NO) e Normalmente Fechado (NC), flexibilizando arranjos com sinalização de repouso;
Temporização de retardo ajustável (Delay): temporizador integrado de 0 a 9 minutos que preserva compressores frigoríficos de arranques sob pressão diferencial residual.

Quando devo usar?

O termostato STC-200 é recomendado nos seguintes cenários:

Necessidade de embutir um controlador térmico padronizado em recorte de $71\,\text{mm} \times 29\,\text{mm}$ ;
Chaveamento de carga única selecionável em modo estrito de refrigeração, aquecimento ou alarme;
Aplicações com corrente de chaveamento direto de até 10A resistivos ou acionamento de bobina de contatora de potência;
Ambientes operacionais que exigem display digital de alta visibilidade e operação por teclado frontal simplificado.

O STC-200 não é recomendado quando:

O processo exige controle contínuo modulado por algoritmo PID com relé de estado sólido (SSR), para o qual a família REX-C100 é a solução indicada;
A aplicação demanda controle conjunto de umidade relativa e temperatura no mesmo gabinete (caso em que se recomenda o STC-3028);
O projeto requer saídas independentes e simultâneas para refrigeração e aquecimento concorrentes, função atendida pelo modelo STC-1000.

Pinout e diagrama de entradas/saídas

Na face traseira do equipamento localiza-se a barra com 7 bornes metálicos com parafusos de retenção. A identificação técnica e a função de cada terminal são apresentadas na tabela abaixo:

Borne	Identificação	Tipo de Sinal	Função Técnica
1	`NC`	Saída Relé	Contato Normalmente Fechado do relé interno (fechado em repouso)
2	`COM`	Comum Relé	Terminal comum móvel do relé reversível (recebe a Fase chaveada)
3	`NO`	Saída Relé	Contato Normalmente Aberto do relé interno (fecha quando a saída atua)
4	`NTC`	Entrada Sensor	Terminal de sinal da sonda de temperatura NTC (sem polaridade)
5	`NTC`	Entrada Sensor	Terminal de referência da sonda de temperatura NTC (sem polaridade)
6	`L` (Fase)	Alimentação CA	Entrada de Fase da rede elétrica alternada ( $110\,\text{VCA}$ / $220\,\text{VCA}$ )
7	`N` (Neutro)	Alimentação CA	Entrada de Neutro da rede elétrica alternada

Como fazer a ligação

Requisitos de instalação e alimentação

Desenergização de segurança: desligue os disjuntores da rede elétrica antes de efetuar qualquer conexão na borneira traseira;
Dimensionamento de condutores: utilize cabos de cobre flexíveis com bitola mínima de $1,5\,\text{mm}^2$ para o circuito de potência (Fase, Neutro e relé) e $0,5\,\text{mm}^2$ para o cabo do sensor NTC;
Isolamento de sinal: não passe os fios da sonda NTC nas mesmas canaletas ou eletrodutos onde circulam cabos de potência de motores, contatores ou inversores de frequência;
Alimentação da lógica: conecte a Fase da rede ao borne 6 e o Neutro ao borne 7. O controlador reconhece tensões nominais de 110V a 220V CA de forma automática através de sua fonte interna.

Diagrama de ligação elétrica

O diagrama técnico tridimensional abaixo adota a metodologia de blocos autônomos e cartões de conexão sem cruzamento de condutores sobre o hardware, evidenciando com precisão a distribuição da borneira traseira:

Diagrama de ligação elétrica do Controlador de Temperatura STC-200

No esquema apresentado:

O Cartão de Alimentação da Rede direciona a Fase ( $L$ ) para o Borne 6 e o Neutro ( $N$ ) para o Borne 7;
O Cartão da Sonda NTC conduz os dois condutores do sensor aos Bornes 4 e 5;
O Cartão de Comutação do Relé demonstra o jumper obrigatório da Fase ( $L$ ) para o Borne 2 (COM), disponibilizando a Fase chaveada no Borne 3 (NO);
O Cartão da Carga / Atuador conecta o Terminal 1 da carga ao Borne 3 (NO) e o Terminal 2 da carga ao barramento de Neutro ( $N$ ).

Tabela de conexões dos terminais

O guia De $\to$ Para para instalação correta e sem inversões está estruturado na tabela abaixo:

Origem (Alimentação / Dispositivo)	Terminal de Origem	Destino (STC-200 / Periférico)	Terminal de Destino	Observação Técnica
Rede Elétrica CA ( $110/220\,\text{VCA}$ )	Fase ( $L$ )	STC-200	Borne 6	Alimentação de fase da lógica interna
Rede Elétrica CA ( $110/220\,\text{VCA}$ )	Neutro ( $N$ )	STC-200	Borne 7	Alimentação de neutro da lógica interna
Sonda Térmica NTC	Fio 1	STC-200	Borne 4	Entrada analógica do sensor (sem polaridade)
Sonda Térmica NTC	Fio 2	STC-200	Borne 5	Entrada analógica do sensor (sem polaridade)
Rede Elétrica CA (ou Jumper Borne 6)	Fase ( $L$ )	STC-200	Borne 2 (`COM`)	Entrada comum do contato seco do relé
STC-200	Borne 3 (`NO`)	Carga (Compressor / Resistência)	Terminal 1 da Carga	Fase chaveada sob demanda de controle
Rede Elétrica CA	Neutro ( $N$ )	Carga (Compressor / Resistência)	Terminal 2 da Carga	Retorno de neutro direto à carga

Cuidados e observações de segurança

⚠️ Atenção — Chaveamento por Contato Seco: Os bornes 1, 2 e 3 constituem um contato de relé isolado que não injeta tensão por conta própria. Para alimentar a carga através do relé, é obrigatório realizar a interligação (ponte/jumper) da Fase da rede elétrica ao borne 2 (COM).

⛔ Perigo de Choque Elétrico: Os bornes de parafuso traseiros permanecem sob potencial elétrico de $110\,\text{VCA}$ ou $220\,\text{VCA}$ durante a operação. A montagem deve ser abrigada em painel fechado ou caixa estanque com terminais isolados tipo ilhós tubular crimpados nas pontas dos condutores.

⚠️ Proteção em Cargas Indutivas: Motores monofásicos e compressores frigoríficos de potência superior a $1/3\,\text{HP}$ geram elevado arco voltaico na abertura dos contatos mecânicos. Nestes casos, o Borne 3 (NO) deve acionar a bobina eletromagnética de uma contatora de potência auxiliar com filtro snubber RC em paralelo.

Como usar

Guia de operação passo a passo

O painel frontal do STC-200 dispõe de três teclas de interface tátil:

SET: acessa o menu de parametrização e confirma os valores alterados;
▲ (UP): incrementa valores e visualiza rapidamente o Set Point;
▼ (DOWN): decrementa valores e visualiza rapidamente a histerese.

1. Consulta Rápida de Valores

Pressione rapidamente a tecla ▲: o display exibirá a temperatura de referência (Set Point — $SP$ ) gravada;
Pressione rapidamente a tecla ▼: o display exibirá o valor configurado para a histerese ( $F0$ ).

2. Ajuste Rápido do Set Point (Temperatura Alvo)

Pressione e mantenha pressionada a tecla SET por 3 segundos até que os dígitos do display comecem a piscar;
Pressione as teclas ▲ ou ▼ para ajustar a temperatura desejada para o processo;
Pressione a tecla SET uma vez para confirmar o ajuste (ou aguarde 10 segundos sem pressionar teclas para memorização automática em EEPROM).

Modos de operação e ajustes

O menu técnico avançado reúne os parâmetros $F0$ a $F5$ . Para acessá-lo:

Com o aparelho ligado, mantenha pressionada a tecla SET por mais de 5 segundos até que o código F0 surja no visor;
Pressione ▲ ou ▼ para navegar entre os códigos de $F0$ a $F5$ ;
No código desejado, pressione a tecla SET para exibir o valor configurado;
Mantendo SET pressionado ou utilizando ▲ / ▼, altere o parâmetro;
Solte as teclas e aguarde 15 segundos para sair e salvar as configurações de forma definitiva.

Código	Descrição da Função	Faixa de Ajuste	Padrão de Fábrica	Unidade
`F0`	Diferencial de temperatura / Histerese	$1$ a $16$	$3$	$^\circ\text{C}$
`F1`	Tempo de retardo do compressor (Delay)	$0$ a $9$	$3$	$\text{min}$
`F2`	Limite inferior para o valor de Set Point	$-50$ a $F3$	$-20$	$^\circ\text{C}$
`F3`	Limite superior para o valor de Set Point	$F2$ a $99$	$+20$	$^\circ\text{C}$
`F4`	Modo de operação do controlador	$1$ a $3$	$1$	—
`F5`	Calibração de offset da sonda NTC	$-5$ a $+5$	$0$	$^\circ\text{C}$

Detalhamento do Modo de Operação (F4):

Refrigeração ( $F4 = 1$ ):
- O relé atraca fechando o contato NO (borne 3) quando a temperatura medida atinge ou ultrapassa o limiar superior ( $SP + F0$ ) e após decorrido o retardo $F1$ . O LED WORK acende continuamente;
- Ao descer até o valor de $SP$ , o relé abre e a carga é desligada.
Aquecimento ( $F4 = 2$ ):
- O relé atraca quando a temperatura cai para valor menor ou igual a ( $SP - F0$ ), energizando o elemento aquecedor imediatamente;
- Ao atingir o Set Point ( $SP$ ), o relé desliga a resistência.
Alarme ( $F4 = 3$ ):
- O contato atua acionando uma sirene ou alarme sonoro caso a temperatura do meio ultrapasse a janela estipulada.

A relação matemática da histerese em refrigeração é dada por:

T_{\text{acionamento}} = SP + F0

E no modo de aquecimento:

T_{\text{acionamento}} = SP - F0

A calibração do sensor NTC via parâmetro $F5$ atende à equação de compensação direta:

T_{\text{exibida}} = T_{\text{medida}} + F5

Exemplos práticos de uso

Exemplo 1: Configuração para Câmara de Cervejeira (Resfriamento a $+2\,^\circ\text{C}$ )

Objetivo: estabilizar a cervejeira em $+2\,^\circ\text{C}$ , ligando o compressor em $+5\,^\circ\text{C}$ e desligando ao atingir $+2\,^\circ\text{C}$ , protegendo o motor com delay de 3 minutos.
Programação no STC-200:
- $SP = 2\,^\circ\text{C}$ (temperatura alvo no menu rápido);
- $F0 = 3\,^\circ\text{C}$ (histerese de 3 graus; aciona em $2 + 3 = 5\,^\circ\text{C}$ );
- $F1 = 3\,\text{min}$ (retardo de partida do compressor);
- $F4 = 1$ (modo refrigeração).

Exemplo 2: Integração e Monitoramento Remoto via ESP32 / Arduino

Para projetos onde o STC-200 realiza o controle autônomo local de potência com total imunidade a travamentos de rede, mas deseja-se coletar dados de temperatura em paralelo para telemetria IoT, podemos monitorar a mesma sonda NTC $10\,\text{k}\Omega$ por um microcontrolador ESP32 através de divisor resistivo de precisão.

O código C++ abaixo lê o termistor NTC utilizando a equação clássica de Steinhart-Hart e reporta as leituras via comunicação serial:

#include <Arduino.h>
#include <math.h>

// Pino do canal ADC do ESP32 para monitoramento da sonda NTC
const int PINO_ADC_NTC = 34;

// Constantes do divisor resistivo e coeficientes do termistor NTC 10K
const float RESISTOR_SERIE = 10000.0;     // Resistor de precisao 10k ohms (1%)
const float RESISTENCIA_NOMINAL = 10000.0;// Resistencia do NTC a 25 °C
const float TEMPERATURA_NOMINAL = 298.15; // 25 °C em Kelvin
const float COEFICIENTE_BETA = 3435.0;    // Coeficiente Beta do sensor STC-200
const float TENSAO_REFERENCIA = 3.3;      // Tensao do barramento ADC ESP32
const int RESOLUCAO_ADC = 4095;           // Conversor ADC de 12 bits

float lerTemperaturaCelsius(int pino) {
    int leituraAnalogica = analogRead(pino);
    if (leituraAnalogica <= 0 || leituraAnalogica >= RESOLUCAO_ADC) {
        return -999.0; // Falha de contato ou sonda desconectada
    }

    // Calculo da tensao sobre o sensor
    float tensao = (leituraAnalogica * TENSAO_REFERENCIA) / RESOLUCAO_ADC;
    
    // Calculo da resistencia instantanea do NTC
    float rTermistor = RESISTOR_SERIE * ((TENSAO_REFERENCIA / tensao) - 1.0);

    // Resolucao da equacao simplificada de Steinhart-Hart
    float temperaturaK = 1.0 / ((1.0 / TEMPERATURA_NOMINAL) + (log(rTermistor / RESISTENCIA_NOMINAL) / COEFICIENTE_BETA));
    float temperaturaC = temperaturaK - 273.15;

    return temperaturaC;
}

void setup() {
    Serial.begin(115200);
    analogReadResolution(12);
    analogSetAttenuation(ADC_11db);

    Serial.println(F("=================================================="));
    Serial.println(F("Telemetria Termica STC-200 - RoboBuilders"));
    Serial.println(F("=================================================="));
}

void loop() {
    float temperaturaAtual = lerTemperaturaCelsius(PINO_ADC_NTC);

    if (temperaturaAtual > -900.0) {
        Serial.print(F("[STC-200 Telemetria] Temperatura: "));
        Serial.print(temperaturaAtual, 1);
        Serial.println(F(" °C"));
    } else {
        Serial.println(F("[STC-200 Telemetria] ERRO: Falha na leitura da sonda NTC"));
    }

    delay(2000);
}

Projetos

Para aprofundar suas aplicações práticas com automação térmica e implementar sistemas conectados via Wi-Fi e painéis em tempo real, confira os projetos completos disponíveis no blog RoboBuilders:

Termostato Digital com ESP32, Supabase e Cloudflare: sistema completo de controle térmico PID com interface gráfica responsiva em nuvem e histórico em tempo real;
Painel Web para Placa ESP32 com 8 Relés de 30A (RB2553): automação de cargas de alta potência com seccionamento galvânico industrial e acionamento local/remoto.

Conclusão

O Controlador de Temperatura STC-200 é uma solução robusta e consolidada para automação térmica comercial e industrial em 110V/220V CA:

Instalação segura e modular: fiação traseira simplificada com conexão direta de alimentação, sonda NTC e circuito de chaveamento em contato seco;
Diagrama em blocos limpo: visualização clara sem fios cruzados que elimina erros de montagem e interligação de jumpers de Fase;
Operação autônoma completa: seleção direta de modos de refrigeração, aquecimento e alarme via parâmetros $F0$ a $F5$ ;
Proteção mecânica: tempo de atraso de compressor integrado que assegura longevidade operacional aos equipamentos de frio.

Solução de problemas

Olá! Sou o assistente técnico da RoboBuilders. Descreva seu problema com o Gerar Diagrama 3D IA (ligacao): Controlador de Temperatura STC-200 e eu ajudarei a encontrar a solução.

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