Термофен с цифровой стабилизацией температуры - Автоматика - Автоматика - Каталог схем - Портал радиолюбителей DIOD Схемы, Устройства, Книги
Воскресенье, 04 Декабрь 2016, 09:12
Меню сайта
Доп. меню
Каталог схем
Категории раздела
Автоматика на ИК [1]
Автоматика на инфракрасной технике.
Автоматика [19]
Классическая автоматика
Статистика
Вы вошли как
Гость
Группа
Гости
Ваш IP
23.23.54.109
Ваш браузер


Узнать больше

Сейчас на сайте
Онлайн всего: 2
Гостей: 2
Пользователей: 0

Праздники
Праздники сегодня и завтра
Наши книги




Книга добавлена:
06 Февраль 2010
1824
Справочники
Справочник по микросхемам. Том 1

Книга добавлена:
09 Ноябрь 2012
4322
Книги
Самодельные медицинские приборы

Книга добавлена:
19 Декабрь 2010
2234
Книги
Автоматизация физических исследований и эксперимента компьютерные измерения и виртуальные приборы на основе LabVIEW 7

Книга добавлена:
03 Март 2010
2208
Электроника
Энциклопедия электронных схем. Том 6. Часть II. Книга 5

Книга добавлена:
07 Сентябрь 2010
2851
Электроника
Оригинальные конструкции источников питания


Главная » Статьи » Автоматика » Автоматика

Термофен с цифровой стабилизацией температуры
Термофен с цифровой стабилизацией температуры

В представленной термовоздушной паяльной станции используется фен от китайской станции Lukey 702, который содержит в ручке турбинный двигатель. К фену я также приобрел штатный держатель, в котором установлены магниты для управления герконом, расположенным в рукоятке фена и служащим для определения положения.

Внимание! Устройство работает с напряжением 220В, которое может быть смертельно опасно для человека! Соблюдайте технику безопасности! Говоря другими словами - пальцы не совать, температуру не щупать! Корпус симистора находится под напряжением.
И еще. Заземление - обязательно!


В основе данного проекта лежит микроконтроллер MSP430F2013 фирмы Texas Instruments, который имеет следующие характеристики:
- 16-битная архитектура, рабочая частота до 16 МГц;
- Встроенный генератор;
- Встроенный 16-разрядный сигма-дельта АЦП с 4-мя мультиплексированными дифференциальными входами;
- Встроенный датчик температуры;
- Программируемый усилитель входного сигнала АЦП;
- Таймер с возможностью вывода ШИМ;
- Универсальный последовательный интерфейс (SPI/I2C).

Технические характеристики термовоздушной паяльной станции:
- Диапазон регулировки температуры 0-500 градусов;
- Диапазон регулировки воздушного потока 0%-100%;
- Спящий режим при установке фена на держатель;
- Есть возможность передачи информации о состоянии (температурах) по протоколу I2C на внешние устройства (нет в текущей прошивке).

Преимущества данной конструкции:
- Минимум компонентов. Все реализовано на одной микросхеме;
- Высокая точность поддержания температуры за счет применения 16-разрядного АЦП;
- Компенсация температуры холодного спая;
- Вычисление температуры осуществляется по таблице + линейная аппроксимация;
- Отсутствие необходимости в калибровке;
- Удобное управление с помощью двух переменных резисторов (в перспективе - также по шине I2C);
- Опторазвязка силовой части схемы;
- Защита от обрыва термопары;
- Защита от зависания (Watchdog Timer).

Недостатки конструкции:
- Отсутствие индикации. Может быть решено при помощи интерфейса I2C и внешнего контроллера (в текущей прошивке не реализовано);
- Сложность прошивки контроллера. Данный микроконтроллер можно прошить только с помощью JTAG адаптера. Впрочем, его конструкция для LPT порта не очень сложная (подробности ниже).

Схема устройства:



Схема ручек управления:



Печатная плата:



Описание.

Цифровая часть:
При первоначальной сборке устройства, не устанавливать конденсатор C5, т.к. он мешает JTAG отладчику. Устанавливать можно после прошивки и отладки.
Резистор R2 и конденсатор C2 заменяются перемычками, они были добавлены для возможности дифференциального подключения термопары, что в прошивке не используется.

Ручки управления:
Резисторы R1, R2 и R3, R4 подобрать таким образом, чтобы в максимальном положении переменных резисторов, на среднем выводе было напряжение 0,4 В.

Общее:
Радиаторы для компонентов не потребовались, т.к. потребляемый устройством ток не превышает 10 мА.
Блок питания - любой на 24 В, рассчитаный на ток нагрузки не менее 150 мА. У меня используется трансформатор + диодный мост + конденсатор.
Внимание! Первое включение следует производить без подключения к сети 220 В!

Первое включение:
1. Крутим ручку регулировки воздушного потока - должны меняться обороты встроенного в фен моторчика от полной остановки до максимума (который зависит от величины питающего напряжения).
2. Выкручиваем ручку регулировки температуры в минимум, а затем плавно увеличиваем температуру (индикатор активности нагревателя не горит), в некоторый момент он загорается. При обратном движении, гаснет.
3. Если все работает правильно, подключаем к разъему SV4 (POWER) напряжение 220 В, а вместо нагревательного элемента - лампочку на 40 Вт. Еще раз проверяем.
4. Если работает, подключаем нагревательный элемент фена и проверяем на низких температурах.
5. Внимание! При первом включении, нагревательный элемент фена обгорает, при этом немного дымится и издает резкий запах. Не следует пугаться этого, просто обжаривайте его в проветриваемом помещении.

Назначение и распиновка разъемов:

Разъем SV4 (POWER)
1, 2 - Вход ~220В
3, 4 - Нагревательный элемент фена
5, 6 - К трансформатору блока питания

Разъем SV5 (24V)
1 - GND
2 - n/c
3 - +24V от блока питания

Разъем SV1 (TC)
1 - Геркон
2 - GND
3 - + Термопары

Разъемы SV2, SV3 (Temp, Motor)
1 - GND
2 - Vout
3 - +3,3В

Разъем SV6 (Motor)
1 - + моторчика
2 - - моторчика

Разъем JP1 (Indicator)
1 - + светодиодного индикатора
2 - - светодиодного индикатора

Разъем SV7 (JTAG)
Стандартный 14-pin JTAG Header.

Распиновка выводов фена:
Красный, Белый - Нагревательный элемент, 220В.

Зеленый - Корпус, Заземление.

Коричневый - + питания моторчика.
Черный - - питания моторчика.

Сиреневый - + термопары.
Желтый - Общий провод (термопара и геркон).
Синий - Геркон.

Логика работы станции

1. Ждущий режим. Если фен установлен на подставке и его температура превышает 100 градусов, вентилятор включается на полные обороты, нагреватель отключается. При достижении температуры менее 50 градусов, вентилятор тоже отключается.
2. Рабочий режим. Если фен снят с подставки, происходит установка заданной скорости воздушного потока и поддержание заданной температуры.
3. Индикатор показывает активность нагревательного элемента.

Индикатор горит - нагреватель включен.
Не горит - нагреватель выключен.
Моргает - рабочий режим, поддержание температуры.

Прошивка микроконтроллера.

К сожалению, данный микроконтроллер не поддерживает загрузку прошивки с помощью встроенного загрузчика (Bootstrap Loader), который доступен в других процессорах этого семейства. Поэтому, остается только два пути:
1. С помощью полноценного 4-проводного JTAG интерфейса.
2. С помощью 2-проводного интерфейса Spy-Bi-Wire.

Программатор для этой цели можно купить или изготовить самостоятельно:
1. MSP430-JTAG (Olimex)
Программу для прошивки рекомендую использовать следующую: MSP FET Kurt. Подходит для адаптера MSP430-JTAG.

Исходный код прошивки, схема и печатная плата.

Программная часть проекта выполнена в интергрированной среде разработки IAR for MSP430. Бесплатная версия KickStart имеет ограничение на размер кода 4К. Среда поддерживает отладку через JTAG интерфейс.

Фотографии законченного устройства:








Автор: Pavel_V

Связь с автором: Нет данных

Веб сайт автора: Нет данных

Прислал: Нет данных

Источник: http://radiokot.ru


Доп материалы, файлы к устройству (схеме):

Печатная плата в формате Eagle и PDF

Прошивка МК с исходниками


Категория: Автоматика | Добавил: Volt (03 Июль 2010)
Просмотров: 10654 | Теги: MSP430F2013, АЦП, Texas Instruments | Рейтинг: 0.0/0

Быстрая навигация по сайту




Всего комментариев: 0
Имя *:
Email *:
Код *:




Корзина
Ваша корзина пуста
Поиск по сайту
Для корректного поиска вводите в поисковую форму не более 20-25 символов.


Форма входа
Наш опрос
Как вы нас нашли?
Всего ответов: 397
Рекомендуем
Полезно знать!

Транзистор - это усилительный элемент. Он усиливает слабую энергию подаваемого на него сигнала за счет энергии дополнительного источника питания.

Советуем посетить

Пользователю
Почта на Майл.ру
Поисковик Google
Поисковик Yandex
Энциклопедия Википедия
Погода на Гисметео

Радиолюбителю
Паяльник
Электронный портал
Сервер радиолюбителей
РадиоКОТ

Поддержка сайта

Вы можете поддержать сайт напрямую через наши платежные реквизиты

WebMoney
Z355095169785
R218396818010
E144063919939

Все средства полученные от пользователей сайта будут использованы исключительно для поддержки и дальнейшего развития сайта.
Популярные схемы
1
Блоки питания
Простой импульсный блок питания 200 Вт
Просмотры: 78292
2
Схемы на МК
Вольтметр на микроконтроллере AVR
Просмотры: 43361
3
Схемы на МК
Микропроцессорный импульсный металлоискатель (с печатной платой)
Просмотры: 43132
4
Блоки питания
Лабораторный БП
Просмотры: 34186
5
Схемы на МК
Термометр меньше не бывает на Attiny2313
Просмотры: 32108
6
Преобразователи UPSы
Преобразователь 12-220В для питания ЛДС из компьютерного БП
Просмотры: 31485
7
Преобразователи UPSы
Преобразователь питания на MC34063
Просмотры: 29885
8
Программаторы
Самодельный программатор-отладчик PICkit 2
Просмотры: 28481
9
Схемы на МК
mp3 плеер на картах памяти
Просмотры: 28169
10
Схемы на МК
Простой цифровой вольтметр ch-c3200
Просмотры: 26101
Друзья и партнеры






Популярный Soft
1
Радиолюбительский софт
Pony Prog 2000
Просмотры: 20573
2
Радиолюбительский софт
Sprint-Layout 5.0 RUS (Portable)
Просмотры: 16198
3
Радиолюбительский софт
Electronics Workbench 5.12
Просмотры: 13202
4
Справочники
Аналоги микросхем
Просмотры: 12895
5
Радиолюбительский софт
Crocodile Technoy 3D v609
Просмотры: 12184
Счетчики сайта




Рейтинг Сайтов YandeG

Вся статистика общедоступна

Ошибки и опечатки
Система Orphus
Каталогизация схем, книг, программ по электронике и электротехнике.
Портал радиолюбителей DIOD © 2009 - 2016