Arduino- ի վրա հիմնված DC էլեկտրոնային բեռ `5 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:51

Այս նախագիծը հովանավորվում է JLCPCB.com- ի կողմից: Նախագծեք ձեր նախագծերը ՝ օգտագործելով EasyEda առցանց ծրագրակազմ, բեռնեք ձեր առկա Gerber (RS274X) ֆայլերը, այնուհետև պատվիրեք ձեր մասերը LCSC- ից և ամբողջ նախագիծը անմիջապես ուղարկեք ձեր դուռը:

Ես կարողացա KiCad ֆայլերը փոխարկել անմիջապես JLCPCB գերբեր ֆայլերի և պատվիրել այս տախտակները: Ես ստիպված չէի դրանք որևէ կերպ փոխել: Ես օգտագործում եմ JLCPCB.com կայքը ՝ կառուցման ընթացքում տախտակի կարգավիճակին հետևելու համար, և նրանք այն հասցրեցին իմ դուռը պատվերն ուղարկելուց հետո 6 օրվա ընթացքում: Հենց հիմա նրանք առաջարկում են անվճար առաքում ԲՈԼՈՐ PCB- ների համար, իսկ PCB- երը `ընդամենը $ 2 յուրաքանչյուրը:

Ներածություն. Դիտեք այս շարքը YouTube- ում «Scullcom Hobby Electronics» հասցեով, որպեսզի կարողանաք ամբողջական պատկերացում կազմել դիզայնի և ծրագրակազմի մասին: Ներբեռնեք.zip_file- ը սերիայի 7 -րդ տեսանյութից:

Ես վերստեղծում և փոփոխում եմ «Scullcom Hobby Electronic DC Load» - ը: Պարոն Լուիսն ի սկզբանե նախագծեց այս նախագծի հետ կապված բոլոր սարքավորումների դասավորությունը և ծրագրակազմը: Խնդրում ենք համոզվել, որ նա կստանա պատշաճ վարկ, եթե դուք կրկնեք այս դիզայնը:

Քայլ 1. Ստուգեք «Մարտական ինժեները» YouTube- ում ՝ PCB- ի պատվիրման գործընթացի վերաբերյալ մանրամասների համար:

Դիտեք այս տեսանյութը, որը շարքի 1 -ին տեսանյութն է և սովորեք, թե ինչպես պատվիրել ձեր պատվերով պատրաստված PCB- ներ: Դուք կարող եք մեծ գործարքներ ձեռք բերել ձեր բոլոր բաղադրիչների վերաբերյալ LCSC.com- ից և տախտակները և բոլոր մասերը միասին առաքել: Երբ նրանք ժամանեն, ստուգեք դրանք և սկսեք եռակցել նախագիծը:

Հիշեք, որ մետաքսե էկրանի կողմը վերևն է, և դուք պետք է մասերի ոտքերը մղեք վերևից և դրանք կպցրեք ներքևի կողմում: Եթե ձեր տեխնիկան լավ է, մի փոքր կտոր կպցնի դեպի վերև և ներծծվում է մասի հիմքի շուրջը: Բոլոր IC- ները (DAC, ADC, VREF և այլն) նույնպես անցնում են տախտակի ներքևի մասում: Համոզվեք, որ դուք չափազանց չեք տաքացնում զգայուն մասերը, մինչ ձեր զոդման ծայրերը: Դուք կարող եք օգտագործել «reflow» տեխնիկան նաև փոքր SMD չիպերի վրա: Պահպանեք սխեման ձեռքի տակ միավորը կառուցելիս, և ես գտա, որ ծածկույթը և դասավորությունը նույնպես չափազանց օգտակար են: Մի շտապեք և համոզվեք, որ բոլոր դիմադրիչները հայտնվում են ճիշտ անցքերի մեջ: Երբ կրկնակի ստուգեք, որ ամեն ինչ ճիշտ տեղում է, փոքր կողային կտրիչներով կտրեք մասերի ավելորդ լարերը:

Հուշում. Դուք կարող եք օգտագործել դիմադրիչների ոտքերը `ազդանշանի հետքերի համար ցատկող կապեր ստեղծելու համար: Քանի որ բոլոր ռեզիստորները գտնվում են 0.5 Վտ արևելքում, նրանք ազդանշանը լավ են տանում:

Քայլ 2: Կալիբրացում

«SENSE» գիծը օգտագործվում է բեռի լարումը կարդալիս, մինչ բեռը փորձարկվում է: Այն նաև պատասխանատու է լարման ընթերցման համար, որը տեսնում եք LCD- ում: Ամենամեծ ճշտությունը ապահովելու համար ձեզ անհրաժեշտ կլինի «ENԳԱՅԻՆ» գիծը չափել տարբեր լարումների «միացված» և «անջատված» բեռով: (ADC- ն ունի 16 բիթ թույլատրելիություն, այնպես որ դուք ստանում եք շատ ճշգրիտ 100 մՎ ընթերցում. անհրաժեշտության դեպքում կարող եք փոխել ծրագրակազմի ընթերցումը):

DAC- ի ելքը կարող է ճշգրտվել և սահմանել շարժիչի լարումը Mosfets- ի դարպասի համար: Տեսահոլովակում դուք կտեսնեք, որ ես շրջանցել եմ 0.500 Վ լարման բաժանված լարումը, և ես ի վիճակի եմ բոլոր 4.096 Վ լարման VREF- ից ուղարկել Մոսկֆեթի դարպաս: Տեսականորեն թույլ կտա մինչև 40 Ա հոսանք հոսել բեռի միջով:* Դուք կարող եք լավ կարգավորել դարպասի լարման լարումը `օգտագործելով 200 Օմ 25 պտույտ պոտենցիոմետր (RV4):

RV3- ը սահմանում է LCD- ում տեսվող հոսանքը և միավորի առանց բեռնվածքի ընթացիկ վիճակահանությունը: Դուք պետք է կարգավորեք պոտենցիոմետրը այնպես, որ ընթերցումը ճիշտ լինի LCD- ում ՝ միաժամանակ հնարավորինս քիչ պահպանելով բեռի վրա «OFF» հոսանքը: Ի՞նչ է սա նշանակում, հարցնում եք: Դե, սա մի փոքր թերություն է, որն ունի հետադարձ կապի կարգավորումը: Երբ բեռը միացնում եք միավորի բեռնվածքի տերմինալներին, մի փոքր «արտահոսքի հոսանք» կանցնի փորձարկվող սարքից (կամ մարտկոցից) և կգնա սարքի մեջ: Կարող եք պոտենցիոմետրով այն իջեցնել մինչև 0.000 -ի, բայց ես պարզեցի, որ եթե այն դնում եք 0.000 -ի վրա, ապա LCD- ի ընթերցումները այնքան ճշգրիտ չեն, որքան եթե թույլ տաք, որ 0.050 -ը սողոսկի: Դա միավորի փոքր «թերություն» է, և այն լուծվում է:

*Նշում. Դուք պետք է կարգավորեք ծրագրակազմը, եթե փորձեք շրջանցել կամ փոխել լարման բաժանարարը, և դա անում եք ձեր սեփական ռիսկով: Եթե էլեկտրոնիկայի ոլորտում մեծ փորձ չունեք, թողեք միավորը 4A- ի վրա, ինչպես սկզբնական տարբերակը:

Քայլ 3: Սառեցում

Համոզվեք, որ տեղադրեք օդափոխիչը այնպես, որ օդի առավելագույն հոսք ունենաք Mosfets- ի և ջերմատաքսի վրայով*: Ես պատրաստվում եմ օգտագործել ընդհանուր առմամբ երեք (3) երկրպագու: Երկուսը Mosfet/ջերմատաքացուցիչի և մեկը LM7805 լարման կարգավորիչի համար: 7805 -ն ապահովում է թվային սխեմաների ամբողջ հզորությունը, և դուք կգտնեք, որ այն տաքանում է: Եթե դուք մտադիր եք սա դնել պատյանում, համոզվեք, որ պատյանը բավականաչափ մեծ է, որպեսզի թույլ տա համարժեք օդի հոսք Ֆետների վրայով և դեռ շրջանառվում է մնացած տարածքի միջով: Թույլ մի տվեք, որ երկրպագուն տաք օդը փչի անմիջապես կոնդենսատորների վրայով, քանի որ դա նրանց սթրես կբերի և կնվազեցնի նրանց կյանքի տևողությունը:

*Նշում. Ես դեռ չեմ դրել այս նախագծի վրա ջերմահաղորդիչ սարքը (հրապարակման պահին), բայց ԿԱՐILLՈՄ ԵՄ և ՔԵ ONE ՊԵՏՔ Է: Երբ ես որոշեմ պատյան (ես պատրաստվում եմ 3D տպել հատուկ գործ) ես կկտրեմ ջերմատախտակները չափի և կտեղադրեմ դրանք:

Քայլ 4: Theրագրակազմ

Այս նախագիծը հիմնված է Arduino Nano- ի և Arduino IDE- ի վրա: Պարոն Լուիսը սա գրեց «մոդուլային» եղանակով, ինչը թույլ է տալիս վերջնական օգտագործողին այն հարմարեցնել իր կարիքների համար: (*1) Քանի որ մենք օգտագործում ենք 4.096 Վ լարման տեղեկանք և 12-բիթանոց DAC ՝ MCP4725A, մենք կարող ենք ճշգրտեք DAC- ի ելքը ճշգրիտ 1 մՎ մեկ քայլի համար (*2) և ճշգրիտ վերահսկեք Gate- ի շարժիչի լարումը դեպի Mosfets (որը վերահսկում է հոսանքը բեռի միջով): 16-բիթանոց MCP3426A ADC- ն նույնպես քշվում է VREF- ից, այնպես որ մենք կարող ենք հեշտությամբ ստանալ 0.000V լուծում ՝ բեռների լարման ընթերցումների համար: ավելի մեծ է կամ «հաստատուն հոսանքի», «մշտական հզորության» կամ «մշտական դիմադրության» ռեժիմներում: Սարքը ունի նաև ներկառուցված մարտկոցի փորձարկման ռեժիմ, որը կարող է կիրառել 1 Ա լիցքաթափման հոսանք մարտկոցի բոլոր հիմնական քիմիայի համար: Ավարտելուց հետո այն կցուցադրի փորձարկված յուրաքանչյուր բջիջի ընդհանուր հզորությունը: Միավորն ունի նաև անցողիկ ռեժիմ և այլ հիանալի հատկություններ, պարզապես մանրամասն ծանոթանալու համար. INO_ ֆայլը:

Firmware- ը նաև կավիճ է ՝ լի անվտանգության հնարավորություններով: Անալոգային ջերմաստիճանի տվիչները թույլ են տալիս օդափոխիչի արագության կառավարում և ավտոմատ անջատում, եթե առավելագույն ջերմաստիճանը գերազանցվի: Մարտկոցի ռեժիմը յուրաքանչյուր քիմիայի համար ունի նախապես (կարգավորելի) ցածր լարման անջատումներ, և ամբողջ էներգաբլոկը կփակվի, եթե գերազանցի առավելագույն հզորությունը:

(*1) ինչը ես անում եմ: Ես ավելի շատ տեսանյութեր կտեղադրեմ և կավելացնեմ այս նախագծին, քանի որ այն առաջընթաց կունենա:

(*2) [(12-բիթանոց DAC = 4096 քայլ) / (4.096Vref)] = 1 մՎ: Քանի որ ոչինչ կատարյալ չէ, աղմուկի և այլ միջամտությունների հաշվառման համար կա զարդարանք:

Քայլ 5: Ի՞նչ է հաջորդը

Ես փոփոխում եմ այս նախագիծը ՝ և՛ ապարատային, և՛ ծրագրային, նպատակ ունենալով այն կայուն դարձնել 300W/ 10A հզորությամբ: Սա միայն սկիզբն է այն բանի, ինչ անշուշտ կդառնա գերազանց DIY մարտկոց/ ընդհանուր նշանակության DC բեռ: Առևտրային վաճառողի համեմատելի միավորը կարժենա ձեզ հարյուրավոր, եթե ոչ հազարավոր դոլարներ, այնպես որ, եթե դուք լրջորեն մտադիր եք DIY 18650 Powerwall- երը փորձարկել առավելագույն անվտանգության և կատարման համար, ես խրախուսում եմ ձեզ դա կառուցել ինքներդ:

Լրացուցիչ թարմացումների համար հետևեք.

1) OnShape- ի միջոցով հարմարեցված 3D տպագիր պատյան

2) 3.5 TFT LCD էկրան

3) հզորության և մակերևույթի ավելացում

Ազատ զգալ տվեք ցանկացած հարց, որը կարող է ունենալ այս նախագծի վերաբերյալ: Եթե ես որևէ նշանակալից բան եմ թողել, կփորձեմ վերադառնալ և խմբագրել այն: Ես հավաքում եմ մի քանի «մասամբ կառուցվող հավաքածուներ», ներառյալ PCB- ն, դիմադրիչները, JST- միակցիչները, բանանի խցիկները, դիոդները, կոնդենսատորները, ծրագրավորված Arduino- ն:, վերնագրի կապում, պտտվող կոդավորիչ, կողպեքի անջատիչ, սեղմիչ և այլն և շուտով դրանք հասանելի կդառնան: (Ես չեմ պատրաստվում «ամբողջական հավաքածուներ» պատրաստել տարբեր IC- ների արժեքի պատճառով, ինչպիսիք են DAC/ADC/Mosfets/այլն, բայց դուք կկարողանաք ունենալ պատրաստի մասերի մոտ 80% -ը ՝ մեկ հավաքածուի մեջ, մասնագիտական PCB- ով):

Շնորհակալություն և վայելեք: