Arduino дээр суурилсан дэвшилтэт DC электрон ачаалал: 5 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:05

Энэ төслийг JLCPCB.com ивээн тэтгэж байна. EasyEda онлайн програм хангамж ашиглан төслүүдээ боловсруулж, одоо байгаа Gerber (RS274X) файлуудаа ачаалж, дараа нь эд ангиудыг LCSC -ээс захиалж, төслийг бүхэлд нь шууд хаалгандаа хүргүүлээрэй.

Би KiCad файлуудыг JLCPCB gerber файл руу шууд хөрвүүлж эдгээр самбарыг захиалах боломжтой болсон. Би тэднийг ямар нэгэн байдлаар өөрчлөх шаардлагагүй байсан. Би JLCPCB.com вэбсайтыг ашиглан самбарыг барьж байх үеийн байдлыг хянадаг бөгөөд захиалга өгснөөс хойш 6 хоногийн дотор тэд хаалган дээр минь хүрч ирсэн. Яг одоо тэд БҮХ ПХБ -ийг үнэгүй хүргэхийг санал болгож байна, ПХБ нь тус бүр нь ердөө 2 доллар!

Танилцуулга: Энэхүү цувралыг YouTube дээр "Scullcom Hobby Electronics" дээрээс үзээрэй, ингэснээр та дизайн, програм хангамжийн талаар бүрэн ойлголттой болно. Цувралын 7 -р видеоноос.zip_file татаж аваарай.

Би "Scullcom Hobby Electronic DC Load" -ийг дахин бүтээж, өөрчилж байна. Ноён Луис энэ төсөлтэй холбоотой бүх тоног төхөөрөмжийн зохион байгуулалт, програм хангамжийг анх зохион бүтээсэн. Хэрэв та энэ загварыг давтаж хийвэл түүнд зохих зээл олгогдох эсэхийг шалгаарай.

Алхам 1: ПХБ -ийн захиалга өгөх процессын талаар тодорхой мэдээлэл авахын тулд "Тулааны инженер" -ийг YouTube дээр шалгаарай

Цувралын 1 -р видео болох энэхүү видеог үзэж, өөрийн захиалгаар хийсэн ПХБ -ийг хэрхэн захиалах талаар олж мэдээрэй. Та LCSC.com -оос бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийнхээ хямд үнийг авах боломжтой бөгөөд самбар болон бүх эд ангийг хамтад нь нийлүүлэх боломжтой. Тэд ирсний дараа тэдгээрийг шалгаж, төслийг гагнах ажлыг эхлүүлнэ.

Торгоны дэлгэц нь дээд тал бөгөөд та эд ангиудын хөлийг дээд талаас нь түлхэж, доод талаас нь гагнах хэрэгтэй гэдгийг санаарай. Хэрэв таны техник сайн байвал бага зэрэг гагнуур нь дээд тал руу урсаж, хэсгийн суурийн эргэн тойронд нэвт шингэнэ. Бүх IC (DAC, ADC, VREF, гэх мэт) нь самбарын доод талд байрладаг. Гагнуурын төмрийн үзүүрт байгаа үед эмзэг хэсгүүдийг хэт халааж болохгүй. Жижиг SMD чипүүд дээр та "дахин урсгал" техникийг ашиглаж болно. Төхөөрөмжийг бүтээхдээ схемийг гартаа барьж байгаарай, тэгвэл би давхарлах, зохион байгуулалтыг маш их тустай гэж үзсэн. Цаг гаргаж, бүх резисторууд зөв нүхэнд орсон эсэхийг шалгаарай. Бүх зүйл зөв байрлалд байгаа эсэхийг дахин шалгасны дараа жижиг хажуугийн таслагч ашиглан эд ангиудын илүүдэл утсыг таслана.

Зөвлөмж: Та резисторуудын хөлийг ашиглан дохионы мөрийг холбох холбоос үүсгэж болно. Бүх эсэргүүцэл нь зүүн 0.5 Вт -д байдаг тул дохиог маш сайн дамжуулдаг.

Алхам 2: Калибровк хийх

"SENSE" шугам нь ачаалал дээрх хүчдэлийг уншихад ашиглагддаг бөгөөд ачаалал нь туршилтын явцад байдаг. Энэ нь LCD дээр харсан хүчдэлийн заалтыг мөн хариуцдаг. Хамгийн их нарийвчлалыг баталгаажуулахын тулд та "SENSE" шугамыг янз бүрийн хүчдэлд "асаах" ба "унтраах" ачаалалтай тохируулах хэрэгтэй болно. (ADC нь 16 битийн нарийвчлалтай тул та 100мВ-ийн нарийвчлалтай унших боломжтой болно- хэрэв шаардлагатай бол програмын уншилтыг өөрчилж болно).

DAC -ийн гаралтыг тохируулж, Mosfets -ийн хаалганы хөтчийн хүчдэлийг тохируулж болно. Видео бичлэг дээр би 0.500V хүчдэлийг тойрч, VREF -ээс бүх 4.096V -ийг Mosfets -ийн хаалга руу илгээх боломжтой байгааг харах болно. Онолын хувьд ачаалал дундуур 40А хүртэл гүйдэл дамжих боломжтой болно.* Та 25 Ом эргэх потенциометр (RV4) ашиглан хаалганы хөтчийн хүчдэлийг нарийн тохируулах боломжтой.

RV3 нь LCD дээр харж буй гүйдэл ба нэгжийн ачаалалгүй гүйдлийг тохируулдаг. Ачаалал дээрх "OFF" гүйдлийн урсгалыг аль болох бага байлгахын зэрэгцээ та LCD дээрх уншилтыг зөв байлгахын тулд потенциометрийг тохируулах хэрэгтэй болно. Энэ нь юу гэж асууж байна вэ? За, энэ бол эргэх холбоосын хяналтын жижиг алдаа юм. Та ачааг нэгжийн ачааллын терминал руу холбоход жижиг "алдагдал гүйдэл" нь таны төхөөрөмжөөс (эсвэл батерейнаас) туршигдаж нэгж рүү нэвтэрнэ. Та потенциометрийн тусламжтайгаар үүнийг 0,000 болгож бууруулах боломжтой боловч хэрэв та үүнийг 0,000 гэж тохируулсан бол LCD унших нь 0.050 дамжих шиг үнэн зөв биш болохыг олж мэдсэн. Энэ нь нэгжийн жижиг "алдаа" бөгөөд үүнийг шийдвэрлэхээр ажиллаж байна.

*Тэмдэглэл: Хэрэв та хүчдэл хуваагчийг тойрч гарах эсвэл өөрчлөхийг оролдвол програм хангамжийг тохируулах шаардлагатай болно. Хэрэв та электроникийн талаар арвин туршлагатай биш бол төхөөрөмжийг анхны хувилбар шиг 4А горимд үлдээгээрэй.

Алхам 3: Хөргөх

Сэнсийг байрлуулж, Mosfets ба дулаан шингээгч дээр агаарын урсгалыг хамгийн дээд хэмжээнд байлгахын тулд байрлуулсан эсэхээ шалгаарай. Би нийтдээ 3 (3) фен ашиглах гэж байна. Mosfet/дулаан шингээгчийн хоёр, LM7805 хүчдэлийн зохицуулагчийн нэг. 7805 нь дижитал хэлхээний бүх хүчийг өгдөг бөгөөд энэ нь чимээгүй дулаарч байгааг олж харах болно. Хэрэв та үүнийг хайрцагт хийхээр төлөвлөж байгаа бол хайрцаг нь Фетс дээгүүр хангалттай хэмжээний агаарын урсгалыг хангахуйц том хэмжээтэй байгаа бөгөөд бусад орон зайд эргэлдэж байгаа эсэхийг шалгаарай. Сэнсийг халуун агаарыг конденсатор дээгүүр шууд үлээхийг бүү зөвшөөр, учир нь энэ нь тэднийг стресст оруулж, ашиглалтын хугацааг богиносгодог.

*Анхаарна уу: Би энэ төсөлд дулаан шингээгч хараахан тавиагүй байгаа (хэвлэх үед), гэхдээ би хүсэх болно, танд нэг хэрэгтэй болно! Би нэг хэргийг шийдсэнийхээ дараа (би захиалгат хайрцгийг 3D хэвлэх гэж байна) би дулааны угаалтуураа хэмжээгээр нь зүсээд суулгах болно.

Алхам 4: Програм хангамж

Энэхүү төсөл нь Arduino Nano болон Arduino IDE дээр суурилсан болно. Ноён Луис үүнийг "модульчлагдсан" байдлаар бичсэн бөгөөд энэ нь эцсийн хэрэглэгч үүнийг өөрийн хэрэгцээнд нийцүүлэн өөрчлөх боломжийг олгодог. (*1) Бид 4.096V хүчдэлийн лавлагаа болон 12 битийн DAC MCP4725A ашиглаж байгаа тул бид DAC -ийн гаралтыг алхам тутамд яг 1mV болгон тохируулах (*2) ба Хаалганы хөтчийн хүчдэлийг Mosfets руу (ачааллыг дамжуулж буй гүйдлийг хянадаг) нарийн хянах. 16 битийн MCP3426A ADC нь мөн VREF-ээс хөтлөгддөг тул ачааллын хүчдэлийн заалтыг 0.000V нарийвчлалтайгаар авах боломжтой. Zip-ээс авсан код нь 50W эсвэл 4A хүртэлх ачааллыг турших боломжийг танд олгоно. нь "тогтмол гүйдэл", "тогтмол хүч" эсвэл "тогтмол эсэргүүцэл" горимуудын аль алинд нь илүү байдаг. Энэхүү төхөөрөмж нь батерейны туршилтын горимтой бөгөөд батерейны бүх томоохон химийн төхөөрөмжүүдэд 1А цэнэглэх гүйдлийг ашиглах боломжтой. Үүнийг хийсний дараа туршиж үзсэн эс бүрийн нийт багтаамжийг харуулна. Энэ төхөөрөмж нь түр зуурын горим болон бусад гайхалтай функцуудтай байдаг. INO_file -ийг үзээд дэлгэрэнгүй мэдээллийг үзнэ үү.

Програм хангамж нь аюулгүй байдлын шинж чанаруудаар дүүрэн шохой юм. Аналог температур мэдрэгч нь хамгийн их температураас хэтэрсэн тохиолдолд сэнсний хурдыг хянах, автоматаар таслах боломжийг олгодог. Батерейны горимд химийн бодис бүрийн хувьд урьдчилан тохируулсан (тохируулгатай) бага хүчдэлийн тасалдал байдаг бөгөөд хамгийн их чадлын хэмжээ хэтэрсэн тохиолдолд төхөөрөмж бүхэлдээ унтрах болно.

(*1) миний хийж байгаа зүйл. Би илүү олон видеог байршуулж, энэ төслийг үргэлжлүүлэх болно.

(*2) [(12 битийн DAC = 4096 алхам) / (4.096Vref)] = 1мВ. Төгс төгөлдөр зүйл байхгүй тул чимээ шуугиан болон бусад хөндлөнгийн оролцоог тооцоолох зориулалттай сав байдаг.

Алхам 5: Дараа нь юу хийх вэ

Би энэ төслийг техник хангамж, програм хангамжийн аль алиныг нь 300W/ 10A -д тогтвортой байлгах зорилгоор өөрчилж байна. Энэ бол маш сайн DIY зай шалгагч/ ерөнхий зориулалттай DC ачаалал болох зүйлийн зөвхөн эхлэл юм. Арилжааны борлуулагчийн харьцуулах нэгж нь танд хэдэн зуун, хэдэн мянган долларын үнэтэй байх болно, хэрэв та DIY 18650 Powerwalls -ийг аюулгүй байдал, гүйцэтгэлийн хувьд туршиж үзэхэд нухацтай хандаж байгаа бол үүнийг өөртөө зориулж хийхийг зөвлөж байна.

Бусад шинэчлэлтүүдийг хүлээж байгаарай:

1) OnShape ашиглан 3D хэвлэсэн захиалгат хайрцаг

2) 3.5 TFT LCD дэлгэц

3) Хүч чадал, гоо сайхныг нэмэгдүүлэх

Энэхүү төслийн талаар асуух зүйлээ чөлөөтэй асуугаарай. Хэрэв би ямар нэгэн чухал зүйлийг орхисон бол би буцааж авч засварлахыг хичээх болно. Би ПХБ, резистор, JST-холбогч, гадил жимсний ороомог, диод, конденсатор, програмчилсан Arduino зэрэг хэд хэдэн "хэсэгчлэн бүтээсэн иж бүрдэл" -ийг нэгтгэж байна., толгойн зүү, эргэдэг кодлогч, түгжээний цахилгаан унтраалга, товчлуур гэх мэтийг удахгүй ашиглах боломжтой болно. (Би DAC/ADC/Mosfets/гэх мэт төрөл бүрийн IC -ийн өртөгөөс шалтгаалан "иж бүрэн иж бүрдэл" хийхгүй байна, гэхдээ та эд ангиудын 80 орчим хувийг нэг багцад бэлэн байлгах боломжтой болно. мэргэжлийн ПХБ -тай).

Баярлалаа, баярлаарай.