Направи си сам камера с контролирана температура с модул Peltier TEC: 4 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Сглобил съм камера с контролирана температура за тестване на малки електронни платки. В този урок споделих моя проект, включително изходни файлове и връзка към Gerbers файлове, за да направя печатната платка.

Използвал съм само евтини общодостъпни материали, които се намират в склада ми. Всички електронни части са с DIP канал за лесно запояване.

Ключът към този проект е контролирането на софтуера, по който все още работя. PIC контролерът използва PWM за управление на TEC тока в режим на охлаждане. Можете да видите графиката на текущия TEC спрямо работния цикъл на PWM. Възможно е вашата настройка да е различна.

За да позволи режим на отопление, веригата използва 2 висококачествени релета за обратна полярност на TEC. Режимът на отопление на фърмуера понастоящем работи само като режим на включване/изключване, който не е идеален за живота на TEC, но тъй като отоплението изисква по -малък ток и тук, на моето място, всъщност не се нуждая от отопление, бях по -малко фокусиран върху програмирането на режим на отопление.

Стъпка 1: Монтаж на радиатор

Поръчайте и подгответе части и материали според спецификацията.

1. Инсталирайте вентилатора MF40101VX-1000U-A99 върху радиатора ATS-CPX060060025-132-C2-R0 със самонарезни винтове.

2. Модулът Peltier 12704 е поставен с термична грес между радиатора Accelero S1 и ATS-CPX060060025-132-C2-R0. Радиаторът е фиксиран с 4 броя винтове 50M020040N016, разделители M3x6 мм и гайки M2. Някои ревизии на Accelero не се нуждаят от гайки М2, тъй като винтовете М2 могат да бъдат поставени директно в отворите за запаси. Проверете дали Peltier е фиксиран правилно и равномерно. Горещата страна е към Accelero S1.

3. Инсталирайте вентилатори EE80251S2-1000U-999 на горещ радиатор. За гореща страна можете да използвате кабелни връзки.

4. Тествайте дали възелът работи и генерира топлина и студ.

5. Направете или намерете 2 -литрова кутия от стиропор с вътрешен обем.

6. Направете отвор 6x6 cm в кутията, за да инсталирате радиаторния модул. Студеният радиатор трябва да бъде поставен правилно във вътрешното пространство. Използвайте уплътнител Super 7 Hybrifix, за да изолирате около радиатора.

7. Поставете Adafruit Waterproof DS18B20 в кутията.

8. Добавете допълнителен слой стиропор към кутията за по -добра изолация.

Стъпка 2: Създаване на електроника

1. Запишете фърмуера на TController.hex в PIC16F628A

2. Контролер за запояване и платки за драйвери. На модул XL4005 трябва да свържете FB щифт към FB маркираната подложка на печатната платка с малък проводник. Вижте снимките.

3. В 12V 10A захранване регулирайте изхода на 13V, той има малък потенциометър близо до клемите. Свържете 13V към електронните платки на драйвера. Свържете 5V към входа на конектора на клемния блок VCNTL и настройте потернтиометъра XL4005, за да получите около 2.00V на изхода TEC.

4. Кабелна контролна платка с LCD. Не забравяйте да свържете кабелите от платката на контролера към проводниците на платката RL1, RL2, VCTRL на драйвера. Свържете TEC, електрониката и вентилаторите към 10A 13V захранване.

Можете да изтеглите файлове за печатни платки Gerber тук:

Можете да изтеглите изходния файл на фърмуера тук:

Стъпка 3: Тестваща кутия и настройка на изходния файл

Тествайте фърмуера по подразбиране на термобокса. С кутия за обем 2 литра трябва да можете да настроите от 0C до 60C. В режим на отопление може да се наложи да държите вратата отворена, в зависимост от температурата, разбира се. В режим на охлаждане проверете дали вратата е добре затворена.

Контролерът Thermobox ще бъде по -малко стабилен при температури, близки до стайната ви температура, защото алгоритъмът на fimware далеч не е идеален. Кодът е с отворен код, така че можете да го промените или да ми изпратите вашите предложения.

Можете да променяте и прекомпилирате фърмуера с безплатна демо версия Mikroe MikroBasic IDE, защото кодът е по -малък от 4K. Когато промените температурата, кутията се нуждае от време за настройка, за да достигне стойността на температурата, тя може да преохлади или прегрее, докато достигне правилните нива, това е нормално!

Неща за правене:

- направете вратата с кабелни клеми за лесно свързване на тестваната платка към външните измервателни уреди

- подобряване на алгоритъма на PIC контролера

- добавете термисторна сонда за допълнителен контрол / монитор

Стъпка 4: Добавяне на врата с кабел за свързваща платка, която се тества

По -късно направих вратата с допълнителен 10K термисторен сензор и USB кабел за свързване на тестваната платка. Вътрешният извод на вратата трябва да влиза плътно в кутията. Намазах hybrifix super-7 върху частта от стиропор, за да стане по-силна и по-малко да се разпада.