Cutie de cameră controlată de temperatură DIY cu modul Peltier TEC: 4 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Am asamblat o cutie de cameră cu temperatură controlată pentru testarea plăcilor electronice mici. În acest tutorial am împărtășit proiectul meu, inclusiv fișiere sursă și link către fișiere Gerbers pentru a face PCB.

Am folosit doar materiale ieftine disponibile în mod obișnuit, care au fost găsite în stocul meu. Toate piesele electronice sunt dotate cu talpă DIP pentru lipire ușoară.

Cheia acestui proiect este controlul software-ului la care încă lucrez. Controlerul PIC utilizează PWM pentru a controla curentul TEC în modul de răcire. Puteți vedea graficul curentului TEC vs dutycycle PWM. Configurarea dvs. poate diferită.

Pentru a permite modul de încălzire, circuitul folosește 2 relee de înaltă calitate pentru a inversa polaritatea TEC. Modul de încălzire al firmware-ului funcționează în prezent doar ca mod pornit / oprit, care nu este ideal pentru durata de viață TEC, totuși, deoarece încălzirea necesită mai puțin curent și aici, în locația mea, nu prea am nevoie de încălzire, eram mai puțin concentrat pe programarea modului de încălzire.

Pasul 1: Asamblarea radiatorului

Comandați și pregătiți piese și materiale conform BOM.

1. Instalați ventilatorul MF40101VX-1000U-A99 pe radiator ATS-CPX060060025-132-C2-R0 cu șuruburi autofiletante.

2. Modulul Peltier 12704 este plasat cu unsoare termică între Accelero S1 și ATS-CPX060060025-132-C2-R0 Radiator. Radiatorul fixat cu 4 buc de șuruburi 50M020040N016, distanțieri M3x6mm și piulițe M2. Unele revizuiri Accelero nu au nevoie de piulițe M2, deoarece șuruburile M2 pot fi introduse direct în găurile de stocare. Verificați dacă Peltier este fixat corect și uniform. Partea fierbinte este spre Accelero S1.

3. Instalați ventilatoare EE80251S2-1000U-999 pe radiator. Pentru partea caldă puteți utiliza legături de cablu.

4. Verificați dacă ansamblul funcționează și generează căldură și frig.

5. Realizați sau găsiți o cutie de 2 litri din polistiren din volum intern.

6. Faceți o gaură de 6x6 cm în cutie pentru a instala ansamblul radiatorului. Radiatorul lateral rece trebuie introdus corect în spațiul intern. Folosiți Super 7 Hybrifix Sealant pentru a izola în jurul radiatorului.

7. Introduceți Adafruit Waterproof DS18B20 în cutie.

8. Adăugați un strat suplimentar de polistiren în cutie pentru o izolare mai bună.

Pasul 2: Realizarea dispozitivelor electronice

1. Ardeți firmware-ul TController.hex în PIC16F628A

2. Controler de lipit și plăci de conducător auto. Pe modulul XL4005 trebuie să conectați pinul FB la pad-ul marcat FB de pe PCB cu fir mic. Vezi fotografiile.

3. În sursa de alimentare 12V 10A reglați ieșirea la 13V, are un potențiometru mic aproape de terminale. Conectați 13V la plăcile electronice ale șoferului. Conectați 5V la intrarea conectorului blocului terminal VCNTL și setați poterntiometrul XL4005 pentru a obține aproximativ 2.00V la ieșirea TEC.

4. Placă de control cu fir cu LCD. Nu uitați să conectați de la placa controlerului la cablurile RL1, RL2, VCTRL ale driverului. Conectați TEC, electronice și ventilatoare la sursa de alimentare 10A 13V.

Puteți descărca fișiere PCB Gerber aici:

Puteți descărca fișierul sursă de firmware aici:

Pasul 3: Caseta de testare și ajustarea fișierului sursă

Testați firmware-ul implicit al thermobox-ului. Cu o cutie de volum de 2 litri ar trebui să puteți seta de la 0C la 60C. În modul de încălzire poate fi necesar să țineți ușa deschisă, în funcție de temperatură, desigur. În modul mai rece verificați dacă ușa este bine închisă.

Controlerul Thermobox va fi mai puțin stabil la temperaturi apropiate de temperatura camerei dvs., deoarece algoritmul fimware este departe de a fi ideal. Codul este open source, deci sunteți binevenit să îl modificați sau să-mi trimiteți sugestiile.

Puteți modifica și recompila firmware-ul cu versiunea demo gratuită Mikroe MikroBasic IDE deoarece codul este mai mic de 4K. Când schimbați temperatura, cutia are nevoie de timp de configurare pentru a atinge valoarea temperaturii, se poate supraîncălzi sau supraîncălzi până când obține nivelurile corecte, normal!

Lucruri de făcut:

- faceți ușa cu terminale de cablu pentru conectarea ușoară a plăcii testate la contoarele externe

- îmbunătățirea algoritmului controlerului PIC

- adăugați sondă termistor pentru control / monitor suplimentar

Pasul 4: Adăugarea ușii cu cablu pentru placa de conectare sub test

Mai târziu am făcut ușa cu senzor termistor suplimentar de 10K și cablu USB pentru conectarea plăcii testate. Terminalul intern al ușii trebuie să intre bine în cutie. Am pătat hybrifix super-7 pe partea din polistirol, pentru a-l face mai puternic și mai puțin sfărâmător.