Паяльник под управлением Arduino с керамическим нагревателем на 230 вольт (часть 2)
HTML-код
- Опубликовано: 9 сен 2024
- Применив керамический нагреватель на 230 вольт, мне удалось отказаться от от самого крупного и дорогостоящего элемента в предыдущей версии паяльника на 24 вольта, от импульсного блока питания. Чтобы управлять нагрузкой, использовалась схема с контролируемым Arduino симистором. Включение симистора происходит только во время перехода синусоиды через 0 и полностью исключает появление помех, возникающих при обычной схеме контроля диммеров. Регулировка мощности происходит из-за изменения количества полуволн подаваемых на нагрузку в единицу времени. Чтобы контролировать осветительные устройства, этот метод не подходит, но для керамического нагревателя - отличное решение.
Для определения переходы полуволны переменного напряжения я использовал схему Детектора нуля (Zero Cross Detector) и наличие обработки события по прерыванию у Arduino NANO на выводах D2 и D3 применив функцию attachInterrupt() которая вызывает функцию управления симистором при возникновении внешнего прерывания (в нашем случае при детектировании нуля).
Дополнительно я оснастил паяльник готовым модулем (твердотельным реле на симисторе) которое исключает появления фазы на ручке паяльника в режиме POWER OFF каким бы образом вы не включили питающий кабель в розетку 230 вольт, что гарантирует полную безопасность при смене жала или случайном повреждении кабеля.
Программно предусмотрена минимальная защита от перегрева в случае обрыва терморезистора.
Точность регулировки температуры достигается благодаря функции организующей выборку средне-медианного (в данном случае среднего из 15 значений) значения на входе АЦП Ардуино и применении инструментальной микросхемы в усилителе сигнала с терморезистора AD8552 обеспечивающей уровень выходного напряжения "от шины до шины" питающего напряжения т.е. от 0 до 5 вольт и обладающей хорошей линейностью во всём диапазоне измерения с помощью одинарного измерительного моста Уитстона.
Алгоритмом регулировки температуры управляет библиотека ПИД регулирования для инерционных систем, в скетче предусмотрена возможность подбора коэффициентов Kp, Ki, Kd пользователем в широких пределах.
Предусмотрена регулировка времени ухода в "Сон" с настраиваемым интервалом между сработками вибродатчика установленного в ручке и показывающего активность пользователя, температуры жала в режиме "Сон", времени автоматического и при этом полного отключения от сети (кроме МК конечно), точность настройки температуры в 1, 5 и 10 градусов, меню установки времени и даты, инженерное меню для первоначальной настройки керамического термоэлемента, регулировка громкости "баззера" и яркости подсветки экрана и многое другое!
Дополнительную информацию (скетч с многочисленными комментариями на русском языке (такого количества комментариев вы не во всякой учебной литературе найдёте), схемы нестандартных модулей, фотографии этапов сборки и сторонние библиотеки) вы можете скачать по адресу:
github.com/Ana...
Внешний вид самого паяльника, ручки с уже установленным термоэлементом и функциональные возможности я показал в предыдущем ролике:
• Паяльник под управлени...
Оставляйте комментарии и конечно подписывайтесь на мой канал, надеюсь, что соберу немало самоделок, которые будут интересны вам для частичного или полного повторения.
Класс ! идея не резать полу волну гениальная ! стоит попробовать повторить. Какой стоит вибродатчик в ручке ? возможно ли вклинить паралельно датчику кнопку для дополнительного прогрева (допустим полигона или подобного).
Идея конечно, не моя, но она и мне очень понравились, потому и воспользовался. Датчик стоит обычный ртутный. Наберите в поиске АлиЭкспресс "ртутный датчик", много предложений. Относительно дополнительной кнопки несовсем понял.
@@Nevzoroff_ кнопка при удержание, поднимает мощность нагревателя на 100 процентов, при отпускании возвращается в режим паяльной станции с обратной связью.
Таким образом мы сможем заставить (на небольшое время) паяльник что-то массивное прогреть не дожидаясь обратной связи инерционной системы, просто зажав кнопку ( подобно импульсному паяльнику )
@@user-lc7qm9ct8f
Что-то я сразу ваш вопрос не увидел или пропустил.
Нет не получится идея с кнопкой, придется ещё один провод задействовать. Текущий алгоритм опрашивает датчик, сбрасывая счётчик времени при любом изменении состояния, если состояние не меняется (замкнут он или разомкнут, это неважно) через заданное время, паяльник уходит в сон, (поддерживает температуру сна, например, 130 градусов)
Спасибо большое . Искал программный код для такой реализации включения нагрузки . Код ещё не смотрел . Такой метод управления нагрузкой есть у промышленного контроллера Autonics TCN4. Даже не мечтал найти такой код. Благодарю. Удачи вам !
Отличная работа! Интересное видео))) Подскажите как у Вас реализован регулятор подсветки. Почему не сделали через меню?
Это некая традиция.
Вместо перемычки на плате интерфейса I2C подпаял шлейфик к переменному резистору на 5К (закрепил на задней панели, видно на видео, рядом с регулятором громкости Bazzer).
Программно реализовано только полное отключение подсветки в режиме "Power OFF" причём этот параметр пишется в память.
Светодиод подсветки LCD 1602 кушает в районе 18 миллиампер (если не путаю) и его можно подключить напрямую. В текущей версии все пины с возможностью PWM (ШИМ) 3 , 5 , 6 , 9 , 10 и 11 задействованы, придётся переназначить свободный пин 8 например на 6 (КНОПКА ВКЛЮЧЕНИЯ POWER/STANDBY KEY), а 6 использовать для регулировки. И конечно менюшку запрограммировать.
@@Nevzoroff_ Спасибо за подробный ответ. На самом деле мне очень нравится Ваш вариант, оперативно подкрутил и не нужно на меню отвлекаться, супер
@@sergey7dvd
Смотрите другие видео, подписывайтесь на канал, будут ещё самоделки.
@@Nevzoroff_ Спасибо. Подписался))
Какая же там 115В полуволна, если после выпрямления и сглаживания 310В бывает?
Конструкция очень архаичная. Рассказ тоже. Косички из проводов прикольные.
16:27 У диодного моста на схеме, видимо, плюс с минусом перепутаны.
Классная идея с зарядкой конденсатора на полуволне и разрядкой его в оптрон при переходе через ноль (схема на 16:27). Высоковольтных маломощных транзисторов можно добыть из китайских люминисцентных ламп или дешевых зарядок для телефона. Обычно там MJE13001 стоят (NPN 400V, 0.2A, 0.5W).
Выбранная в итоге схема детектора перехода через ноль сильно уступает по качеству той, с высоковольтным транзистором. Там настолько красивое и элегантное решение... Линейный стабилизатор подкармливает конденсатор микроскопическими порциями тока, ничего нигде не греется, напряжение не жжется в холостую на резисторах. Очень толково.
Я рад что вам косички понравились.