جعبه اتاق کنترل درجه حرارت DIY با ماژول TEC Peltier: 4 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

من جعبه محفظه کنترل دما را برای آزمایش بردهای کوچک الکترونیکی مونتاژ کرده ام. در این آموزش من پروژه خود را شامل فایلهای منبع و پیوند به فایلهای Gerbers برای ساخت PCB به اشتراک گذاشته ام.

من فقط از مواد معمولی ارزان قیمت استفاده می کنم که در انبار من یافت می شود. تمام قطعات الکترونیکی برای لحیم کاری آسان ، از طریق DIP هستند.

کلید این پروژه کنترل نرم افزاری است که هنوز روی آن کار می کنم. کنترل کننده PIC از PWM برای کنترل جریان TEC در حالت خنک کننده استفاده می کند. شما می توانید نمودار جریان TEC در مقابل PWM را مشاهده کنید. تنظیمات شما شاید متفاوت باشد

برای اجازه دادن به حالت گرمایش ، مدار از 2 رله با کیفیت بالا برای معکوس کردن قطبیت TEC استفاده می کند. حالت گرمایش سیستم عامل در حال حاضر تنها به عنوان حالت روشن/خاموش کار می کند که برای طول عمر TEC ایده آل نیست ، اما از آنجا که گرمایش به جریان کمتری نیاز دارد و در محل من واقعاً نیازی به گرمایش ندارم ، روی برنامه نویسی حالت گرمایش تمرکز کمتری داشتم.

مرحله 1: مونتاژ هیت سینک

سفارش و تهیه قطعات و مواد با توجه به BOM.

1. فن MF40101VX-1000U-A99 را روی هیت سینک ATS-CPX060060025-132-C2-R0 با پیچ های خودکار نصب کنید.

2. ماژول Peltier 12704 با گریس حرارتی بین Accelero S1 و ATS-CPX060060025-132-C2-R0 Heatsink قرار می گیرد. هیت سینک با 4 قطعه پیچ 50M020040N016 ، جدا کننده ایستاده M3x6mm و مهره M2 ثابت شده است. برخی از تجدید نظرهای Accelero نیازی به مهره M2 ندارند زیرا پیچ های M2 را می توان مستقیماً در سوراخ های انبار قرار داد. بررسی کنید که Peltier به درستی و به طور مساوی ثابت شده باشد. طرف داغ به سمت Accelero S1 است.

3. فن های EE80251S2-1000U-999 را روی هیت سینک داغ نصب کنید. برای قسمت داغ می توانید از بندهای کابل استفاده کنید.

4. آزمایش کنید که مونتاژ در حال کار است و گرما و سرما تولید می کند.

5. جعبه فوم پلی استایر حجم داخلی 2 لیتری بسازید یا پیدا کنید.

6. برای نصب مجموعه هیت سینک ، سوراخی به ابعاد 6x6 سانتی متر در جعبه ایجاد کنید. هیت سینک سرد باید به درستی وارد فضای داخلی شود. از سیلانت Hybrifix Super 7 برای عایق کاری اطراف هیت سینک استفاده کنید.

7. Adafruit Waterproof DS18B20 را در جعبه قرار دهید.

8. لایه عایق پلی استای فوم اضافی را برای عایق بندی بهتر به جعبه اضافه کنید.

مرحله 2: ساخت وسایل الکترونیکی

1. سیستم عامل TController.hex را در PIC16F628A رایت کنید

2. کنترل کننده لحیم کاری و تابلوهای راننده. در ماژول XL4005 باید پین FB را با سیم کوچک به پد مشخص شده FB روی PCB وصل کنید. عکسها را ببینید.

3. در منبع تغذیه 12V 10A خروجی را به 13V تنظیم کنید ، دارای پتانسیومتر کوچک نزدیک به پایانه ها است. 13 ولت را به بردهای الکترونیکی راننده وصل کنید. 5 ولت را به ورودی کانکتور بلوک ترمینال VCNTL وصل کنید و پتانسیومتر XL4005 را تنظیم کنید تا حدود 2.00 ولت در خروجی TEC دریافت کنید.

4. برد کنترل کننده سیم با LCD. به یاد داشته باشید که سیم را از برد کنترلر به برد RL1 ، RL2 ، VCTRL وصل کنید. TEC ، لوازم الکترونیکی و فن ها را به منبع تغذیه 10A 13V متصل کنید.

فایلهای PCB Gerber را می توانید از اینجا بارگیری کنید:

می توانید فایل منبع سیستم عامل را در اینجا بارگیری کنید:

مرحله 3: جعبه آزمایش و تنظیم فایل منبع

سیستم عامل پیش فرض thermobox را آزمایش کنید. با جعبه حجم 2 لیتری شما می توانید از 0C تا 60C تنظیم کنید. البته در حالت گرمایش ، بسته به درجه حرارت ، ممکن است لازم باشد در را باز نگه دارید. در حالت خنک کننده بررسی کنید که درب به خوبی بسته شده است.

کنترل گر Thermobox در دمای نزدیک به دمای اتاق شما کمتر پایدار خواهد بود زیرا الگوریتم fimware بسیار ایده آل نیست. کد منبع باز است ، بنابراین می توانید آن را اصلاح کرده یا پیشنهادات خود را برای من ارسال کنید.

می توانید سیستم عامل را با نسخه آزمایشی رایگان Mikroe MikroBasic IDE اصلاح و مجدداً کامپایل کنید زیرا کد کمتر از 4K است. وقتی دما را تغییر می دهید ، جعبه برای رسیدن به مقدار دما به زمان تنظیم نیاز دارد ، ممکن است بیش از حد سرد شود یا بیش از حد گرم شود تا به سطوح مناسب برسد ، طبیعی است!

کارهایی که باید انجام شود:

- درب را با پایانه های کابل برای اتصال آسان برد مورد آزمایش به کنتورهای خارجی بسازید

- بهبود الگوریتم کنترل کننده PIC

- پروب ترمیستور را برای کنترل / مانیتور اضافی اضافه کنید

مرحله 4: اضافه کردن درب با کابل برای اتصال برد تحت آزمایش

بعداً درب را با سنسور ترمیستور 10K اضافی و کابل USB برای اتصال برد مورد آزمایش ساختم. پایانه داخلی درب باید محکم وارد جعبه شود. من hybrifix super-7 را روی قسمت پلی استایرن آغشته کردم تا محکم تر شود و کمتر خرد شود.