Ngarkesa Elektronike DC e përparuar me bazë Arduino: 5 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:27

Ky projekt po sponsorizohet nga JLCPCB.com. Hartoni projektet tuaja duke përdorur softuerin online EasyEda, ngarkoni skedarët tuaj Gerber (RS274X) ekzistues dhe më pas porositni pjesët tuaja nga LCSC dhe dërgoni të gjithë projektin direkt në derën tuaj.

Unë kam qenë në gjendje t'i konvertoj skedarët KiCad drejtpërdrejt në skedarë gerber JLCPCB dhe t'i porosis këto borde. Nuk më duhej t’i ndryshoja në asnjë mënyrë. Unë përdor faqen e internetit të JLCPCB.com për të ndjekur statusin e bordit ndërsa është duke u ndërtuar, dhe ata arritën në derën time brenda 6 ditëve pasi dërgova porosinë. Tani për tani ata po ofrojnë transport falas për të GJITHA PCB -të dhe PCB -të janë vetëm 2 dollarë secila!

Hyrje: Shikoni këtë seri në YouTube në "Scullcom Hobby Electronics" në mënyrë që të keni një kuptim të plotë në lidhje me modelin dhe softuerin. Shkarkoni.zip_file nga Video 7 e serisë.

Po rikrijoj dhe modifikoj "Scullcom Hobby Electronic DC Load". Z. Louis fillimisht ka dizajnuar të gjithë paraqitjen e harduerit dhe softuerin në lidhje me këtë projekt. Ju lutemi sigurohuni që ai të marrë meritat e duhura nëse përsëritni këtë dizajn.

Hapi 1: Kontrolloni "Inxhinieri luftarak" në YouTube për detaje specifike në lidhje me procesin e porosisë së PCB

Shikoni këtë video, e cila është video 1 e serisë, dhe mësoni se si të porositni PCB -të tuaja të bëra me porosi. Ju mund të merrni oferta të shkëlqyera për të gjithë përbërësit tuaj nga LCSC.com dhe tabelat dhe të gjitha pjesët të dërgohen së bashku. Sapo të mbërrijnë inspektoni ato dhe filloni të bashkoni projektin.

Mos harroni se ana e ekranit të mëndafshit është pjesa e sipërme dhe ju duhet të shtyni këmbët e pjesëve në pjesën e sipërme dhe t'i lidhni ato në anën e poshtme. Nëse teknika juaj është e mirë, një pjesë e vogël e saldimit do të rrjedhë në anën e sipërme dhe do të thithet rreth bazës së pjesës. Të gjitha IC -të (DAC, ADC, VREF, etj) shkojnë gjithashtu në anën e poshtme të tabelës. Sigurohuni që të mos i ngrohni shumë pjesët e ndjeshme gjatë majave të hekurit tuaj të saldimit. Ju gjithashtu mund të përdorni teknikën "reflow" në patate të skuqura të vogla SMD. Mbani skemën në dorë gjatë ndërtimit të njësisë dhe unë e pashë mbivendosjen dhe paraqitjen jashtëzakonisht të dobishme gjithashtu. Merrni kohën tuaj dhe sigurohuni që të gjithë rezistorët të përfundojnë në vrimat e sakta. Pasi të kontrolloni dy herë se gjithçka është në vendin e duhur, përdorni prerës të vegjël anësorë për të hequr plumbat e tepërt në pjesë.

Këshillë: mund të përdorni këmbët e rezistorëve për të krijuar lidhjet e kërcyesit për gjurmët e sinjalit. Meqenëse të gjithë rezistorët janë në lindje 0.5W, ata mbajnë sinjalin mirë.

Hapi 2: Kalibrimi

Linja "SENSE" përdoret për të lexuar tensionin në ngarkesë, ndërsa ngarkesa është nën provë. Shtë gjithashtu përgjegjës për leximin e tensionit që shihni në LCD. Ju do të duhet të kalibroni linjën "SENSE" me ngarkesën "on" dhe "off" në tensione të ndryshme për të siguruar saktësinë më të madhe. (ADC ka rezolucion 16-bit kështu që ju merrni një lexim shumë të saktë 100mV- mund të ndryshoni leximin në softuer, nëse është e nevojshme).

Dalja nga DAC mund të rregullohet dhe vendos tensionin e makinës për Portën e Mosfets. Në video, do të shihni që kam anashkaluar 0.500V, tensionin e ndarë dhe unë jam në gjendje t'i dërgoj të gjitha 4.096V nga VREF në Portën e Mosfets. Në teori do të lejonte që rryma deri në 40A të kalonte nëpër ngarkesë.* Ju mund të rregulloni mirë tensionin e portës duke përdorur potenciometrin 200Ohm me 25 kthesa (RV4).

RV3 cakton rrymën që shihni në LCD dhe tërheqjen e rrymës pa ngarkesë të njësisë. Ju do të duhet të rregulloni potenciometrin në mënyrë që leximi të jetë i saktë në LCD, duke ruajtur sa më pak tërheqjen aktuale të "OFF" në ngarkesë. Çfarë do të thotë kjo ju pyesni? Epo, është një e metë e vogël në këtë kontroll të lakut të reagimit. Kur lidhni një ngarkesë me terminalet e ngarkesës së njësisë, një "rrymë e vogël rrjedhjeje" do të depërtojë nga pajisja juaj (ose bateria) nën provë dhe në njësi. Ju mund ta shkurtoni këtë në 0.000 me potenentiometër, por kam gjetur se nëse e vendosni në 0.000, leximet e LCD nuk janë aq të sakta sa të lejoni që 0.050 të vjedhë. Itsshtë një "e metë" e vogël në njësi dhe po adresohet.

*Shënim: Ju do të keni nevojë të rregulloni softuerin nëse përpiqeni të anashkaloni ose ndryshoni ndarësin e tensionit dhe TI B DNI N SO RREZIKun TUAJ. Nëse nuk keni përvojë të madhe me pajisjet elektronike, lini njësinë të vendosur në 4A si versioni origjinal.

Hapi 3: Ftohja

Sigurohuni që të vendosni ventilatorin në mënyrë që të merrni rrjedhën maksimale të ajrit mbi Mosfets dhe lavamanin*. Unë do të përdor tre (3) tifozë në total. Dy për Mosfet/lavamanin dhe një për rregullatorin e tensionit LM7805. 7805 siguron të gjithë fuqinë për qarkun dixhital dhe do ta shihni se do të qetësohet ngrohtë. Nëse planifikoni ta vendosni këtë në një kuti, sigurohuni që kutia të jetë mjaft e madhe për të lejuar rrjedhjen e duhur të ajrit mbi Fets dhe ende qarkullon nëpër pjesën tjetër të hapësirës. Mos lejoni që ventilatori të fryjë ajër të nxehtë drejtpërdrejt mbi kondensatorët, pasi kjo do t'i stresojë ata dhe do të shkurtojë jetëgjatësinë e tyre.

*Shënim: Unë nuk e kam vënë akoma lavamanin në këtë projekt (në kohën e publikimit) por DUA dhe ju keni nevojë për një! Pasi të vendos për një rast (do të printoj 3D një kasë me porosi) do të shkurtoj lavamanët në madhësi dhe do t'i instaloj.

Hapi 4: Softueri

Ky projekt bazohet në Arduino Nano dhe Arduino IDE. Zoti Louis e shkroi këtë në një mënyrë 'modulare' e cila i lejon përdoruesit përfundimtar ta personalizojë atë për nevojat e tij/saj. (*1) Meqenëse ne po përdorim një referencë të tensionit 4.096V dhe një DAC 12-bit, MCP4725A, ne mund të rregulloni daljen e DAC në saktësisht 1mV për hap (*2) dhe kontrolloni me saktësi tensionin e makinës Gate në Mosfets (i cili kontrollon rrymën përmes ngarkesës). 16-bit MCP3426A ADC, gjithashtu nxitet nga VREF kështu që ne mund të marrim me lehtësi rezolucion 0.000V për leximet e tensionit të ngarkesave. Kodi, siç është, nga.zip do t'ju lejojë të provoni ngarkesa deri në 50W ose 4A, cilado është më i madh, qoftë në mënyrat 'konstante-aktuale', 'fuqi konstante', ose 'rezistencë konstante'. Njësia gjithashtu ka një mënyrë të integruar të testimit të baterisë që mund të aplikojë një rrymë shkarkimi 1A për të gjitha kimitë kryesore të baterisë. Kur të përfundojë, do të shfaq kapacitetin total të secilës qelizë të testuar. Njësia gjithashtu ka modalitetin kalimtar dhe veçori të tjera të shkëlqyera, thjesht shikoni skedarin. INO_ për detaje të plota.

Firmware është shkumës i mbushur me karakteristika sigurie gjithashtu. Sensorët analogë të temperaturës lejojnë kontrollin e shpejtësisë së ventilatorit dhe një ndërprerje automatike nëse tejkalohet temperatura maksimale. Mënyra e baterisë ka ndërprerje të paracaktuara (të rregullueshme) të tensionit të ulët për secilën kimi dhe e gjithë njësia do të mbyllet nëse vlerësimi i fuqisë maksimale tejkalohet.

(*1) që po bëj. Unë do të postoj më shumë video dhe do t'i shtoj këtij projekti ndërsa përparon.

(*2) [(12-bit DAC = 4096 hapa) / (4.096Vref)] = 1mV. Meqenëse asgjë nuk është e përsosur, ekziston një tenxhere për të llogaritur zhurmën dhe ndërhyrjet e tjera.

Hapi 5: Çfarë vjen më pas

Unë jam duke modifikuar këtë projekt, si harduer ashtu edhe softuer, me qëllim që ta bëj atë të qëndrueshëm në 300W/ 10A. Ky është vetëm fillimi i asaj që me siguri do të bëhet një testues i shkëlqyeshëm i baterisë DIY/ Ngarkesë DC për qëllime të përgjithshme. Një njësi e krahasueshme nga një shitës komercial do t'ju kushtonte qindra, nëse jo mijëra dollarë, kështu që nëse jeni serioz në testimin e DIY 18650 Powerwalls për sigurinë dhe performancën maksimale, ju inkurajoj shumë që ta ndërtoni këtë për veten tuaj.

Qëndroni në pritje për më shumë përditësime:

1) Rast i personalizuar i printuar 3D duke përdorur OnShape

2) Ekran TFT LCD 3.5"

3) Rritja e fuqisë dhe perfromace

Mos ngurroni të bëni çdo pyetje që mund të keni në lidhje me këtë projekt. Nëse kam lënë jashtë ndonjë gjë domethënëse, do të përpiqem të kthehem dhe ta modifikoj atë. Unë po bashkoj disa "pajisje të ndërtuara pjesërisht" duke përfshirë PCB, rezistorët, lidhësit JST, prizat e bananeve, diodat, kondensatorët, programuar Arduino, kunjat e kokës, kodifikuesi rrotullues, çelësi i fikjes së energjisë, butoni i shtypjes, etj dhe do t'i bëjë ato të disponueshme së shpejti. (Unë nuk do të bëj "komplete të plota" për shkak të kostos së IC të ndryshme si DAC/ADC/Mosfets/etj, por ju do të jeni në gjendje të keni rreth 80% të pjesëve gati për të shkuar, në një çantë, me PCB profesionale).

Faleminderit dhe Shijojeni.