Caixa de cambra de temperatura controlada per bricolatge amb mòdul Peltier TEC: 4 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

He muntat una caixa de cambra controlada per temperatura per provar petites plaques electròniques. En aquest tutorial he compartit el meu projecte, inclosos fitxers font i enllaç a fitxers Gerbers per fer el PCB.

Només he fet servir materials barats disponibles habitualment que es trobaven al meu estoc. Totes les peces electròniques tenen una perforació DIP per facilitar la soldadura.

La clau d’aquest projecte és controlar el programari que encara hi treballo. El controlador PIC utilitza PWM per controlar el corrent TEC en mode refrigeració. Podeu veure el gràfic del corrent TEC vs PYM dutycycle. La vostra configuració potser és diferent.

Per permetre el mode de calefacció, el circuit utilitza 2 relés d'alta qualitat per invertir la polaritat TEC. El mode de calefacció del microprogramari actualment només funciona com a mode d’encès / apagat que no és ideal per a tota la vida del TEC, però, atès que la calefacció requereix menys corrent i aquí, a la meva ubicació, no necessito calefacció, em vaig centrar menys en la programació del mode de calefacció.

Pas 1: muntatge del dissipador de calor

Ordeneu i prepareu peces i materials segons la llista de materials.

1. Instal·leu el ventilador MF40101VX-1000U-A99 al dissipador de calor ATS-CPX060060025-132-C2-R0 amb cargols autorroscants.

2. El mòdul Peltier 12704 es col·loca amb greix tèrmic entre Accelero S1 i ATS-CPX060060025-132-C2-R0 Dissipador de calor. El dissipador fixat amb 4 unitats de cargols 50M020040N016, separadors M3x6mm i femelles M2. Algunes revisions Accelero no necessiten les femelles M2, ja que els cargols M2 es poden inserir directament als forats de la màquina. Comproveu que Peltier està fixat correctament i uniformement. El costat calent és cap a Accelero S1.

3. Instal·leu els ventiladors EE80251S2-1000U-999 al dissipador de calor. Per al costat calent, podeu utilitzar tirants.

4. Comproveu que el conjunt funciona i genera calor i fred.

5. Feu o busqueu una caixa d’espuma d’espuma de 2 litres de volum intern.

6. Feu un forat de 6x6 cm a la caixa per instal·lar el conjunt del dissipador de calor. El dissipador de calor lateral fred s’ha d’inserir correctament a l’espai intern. Utilitzeu el segellant Hybrifix Super 7 per aïllar al voltant del dissipador de calor.

7. Introduïu Adafruit Waterproof DS18B20 a la caixa.

8. Afegiu una capa addicional d’espuma de poliestireno a la caixa per obtenir un millor aïllament.

Pas 2: fabricació de l'electrònica

1. Graveu el microprogramari TController.hex a PIC16F628A

2. Controlador de soldadura i plaques de controladors. Al mòdul XL4005 heu de connectar el pin FB al coixinet marcat FB de la PCB amb filferro petit. Veure les fotos.

3. A la font d'alimentació de 12V 10A, ajusteu la sortida a 13V, té un petit potenciòmetre a prop dels terminals. Connecteu 13V a les plaques electròniques del controlador. Connecteu 5 V a l’entrada del connector del bloc de terminals VCNTL i configureu el poterntiòmetre XL4005 per obtenir uns 2,00 V a la sortida TEC.

4. Taula de controlador de cable amb pantalla LCD. Recordeu que heu de connectar els cables RL1, RL2, VCTRL a la placa de controladors. Connecteu el TEC, l'electrònica i els ventiladors a la font d'alimentació 10A 13V.

Podeu descarregar fitxers PCB Gerber aquí:

Podeu descarregar el fitxer font del firmware aquí:

Pas 3: caixa de proves i ajust del fitxer font

Proveu el microprogramari per defecte de la caixa de seguretat. Amb una caixa de volum de 2 litres hauríeu de ser capaços d’establir de 0C a 60C. En el mode de calefacció, és possible que hagueu de mantenir la porta oberta, és clar, depèn de la temperatura. En mode més fred comproveu que la porta estigui ben tancada.

El controlador Thermobox serà menys estable a temperatures properes a la temperatura ambient, ja que l'algorisme fimware està lluny de ser ideal. El codi és de codi obert, així que podeu modificar-lo o enviar-me els vostres suggeriments.

Podeu modificar i recompilar el firmware amb la versió de demostració freeware Mikroe MikroBasic IDE perquè el codi és inferior a 4K. Quan canvieu de temperatura, la caixa necessita temps de configuració per assolir el valor de la temperatura, pot ser que es refredi o es sobreescalfi fins que obtingui els nivells correctes, és normal.

Coses a fer:

- Feu la porta amb terminals de cable per facilitar la connexió de la placa a prova amb els comptadors externs

- millorar l’algorisme del controlador PIC

- Afegiu una sonda de termistor per a un control / monitor addicional

Pas 4: Afegir una porta amb cable per connectar la placa sota prova

Més tard, vaig fer la porta amb un sensor de termistor 10K addicional i un cable USB per connectar la placa en prova. El terminal intern de la porta ha d’entrar bé a la caixa. Vaig embrutar hybrifix super-7 a la part d’espuma d’espuma de poliuretà per fer-lo més fort i menys esmicolat.