Коптильный комплекс на базе Arduino. Шаг 5 Вентиляторы

Прежде чем начать, хочу прояснить вопрос пределов (красных линий) проекта. Я стараюсь не вносить в проект элементы, где надо прочитать схему, спаять, настроить, изготовить печатную плату… и.т.д. Большинству это не доступно, и я не на форуме радиолюбителей..

Все должно быть доступно для покупки как модули или готовые изделия, соединяя которые нужным образом — получаем результат..

Поехали…

Какие требования? В основном это:

• Циркуляция (перемешивание воздуха для равномерного нагрева и прочих процессов по всему объему камеры)
• Быстрое проветривание при смене режимов (после копчения переходим к варке, подавать пар в заполненную дымом камеру нельзя, нужно проветрить, и чуть подсушить) Сознание постоянного потока воздуха через камеру.
• Периодическая вентиляция для замены внутреннего воздуха на внешний.
• Одновременная Циркуляция и Вентиляция по установленной пропорции.

Как сделать? Я решил разделить требования на две части. За счет вентиляторов решать задачу движения воздуха, а за счет регулируемых заслонок определять куда и в каком количестве он двигается.

Вентиляторы.

Так как у нас есть работа с дымом и ПАРОМ — однозначно вынос двигателя(ей) за пределы камеры. Конечно, есть версии с установкой внутрь 12-ти вольтовых вентиляторов из компьютерных БП, но это конечно путь не надежный. В случае применения открытых двигателей на 220 В это просто глупость.

Использование коллекторных двигателей или асинхронных? Тут нет однозначного ответа, а значит нужна поддержка обоих вариантов.

Количество вентиляторов.

Зависит от конструкции камеры, но в большинстве случаев один или два. Где Первый — основной, а второй вспомогательный для перемешивания ДВС.

Управление двигателями.

В случае коллекторных двигателей постоянного тока — простое, путем изменения поданного напряжения.
Для асинхронных, переменного тока с короткозамкнутым ротором…... все сложнее. «Частотники» как регуляторы скорости вращения не доступны по финансовым соображениям. Регуляторы напряжения подходят плохо. Остается использование много-скоростных электродвигателей, но где взять такой двигатель и чем коммутировать обмотки. В большинстве своем нас обманывают и под видом много-скоростных продают имитацию, где разбивая на несколько одну из обмоток двигателя увеличивают скольжение...- результат, те же последствия как и с "регулятором напряжения". Но вся эта теория кончится как обычно - воткнем то, что есть под рукой...

Взвесив все за и против, я выделил три цифровых выхода контроллера для управления вентиляторным оборудованием. Это позволит мне реализовать следующие варианты:

• Тип 0 : Не подключен
• Тип 1 : Одно-скоростной вентилятор 220В без регулировки оборотов
• Тип 2 : 2-х-скоростной вентилятор на асинхронном двигателе 220В. (Если FAN1 то FAN2 используется для 2 скорости)
• Тип 3 : 3-х скоростной вентилятор на асинхронном двигателе 220В. (Если FAN1 то FAN2 и FAN3 используются для 2-й и 3-й скорости)
• Тип 4 : Вентилятор постоянного тока с регулировкой оборотов

Что и Как подключить.

Пример 1: подключим двигатель от трех-скоростного бытового вентилятора. Который есть в почти каждом доме и магазине. Применяем модуль с реле или твердотельным реле, по одному модулю на каждую скорость. Я умышленно нарисую разные модули, но на практике так делать не нужно. Проще ставить одинаковые модули.

Для управления нагрузками наиболее распространены три типа модулей:

Модуль с электромагнитным реле -

Модуль с твердотельным реле -

Твердотельное реле тип SSR

Если позволяют возможности, то выбор делаем в сторону SSR. Только обязательно следим за буквами в наименовании. Буквы должны соответствовать условиям питающего напряжения и типа нагрузки.

Подключение не вызывает сложностей, соединяем +/- 5В и сигнал управления с запланированного пин-а контроллера.

В настройках конфигурации контроллера установим :

Обращаю внимание, что у нас один вентилятор но он занял все три управляющих контакта.

Программно реализовано поочередное включение реле с паузой между включениями. Необходимо исключить, пусть даже кратковременное одновременное питание. Нагрузка у нас хоть и маломощная но индуктивная. Переходные процессы должны закончится раньше чем будет подано питание на другую обмотку.

Так как у нас только один вентилятор то в настройках "Вентилятор 2" и "Вентилятор 3" станут недоступны.

Пример 2: В случае подключения трех отдельных вентиляторов "тип 1", у нас будут доступны кнопки включения только на максимальной скорости.

Пример 3: подключим три вентилятора от БП компьютера. Для справедливости надо признать, что они не являются коллекторными.. но это не принципиально.

Для управления двигателем постоянного тока нам потребуется другой модуль.
Например подойдет : IRF520 модуль для Arduino или подобный ему.

ВАЖНО!!! Контроллер должен быть в безопасности!!! Нельзя подключать нагрузку с токами более 40 мА напрямую к контроллеру.

Установим "Тип 4" для всех трех вентиляторов и получим такую картину - три вентилятора и по три скорости у каждого.

Конечно всех вариаций на тему вентиляторов не описать.., но думаю сделанного вполне достаточно для большинства возможных применений.

Теперь по общим вопросам:

Датчики где-то застряли, потому публикую скетч с теми что протестировал.

Повторю информацию о первом рабочем режиме "Метеостанция", возможно не все прочитали в предыдущем шаге. Я добавил ее не сразу.

У метеостанции два вида экрана - табло и график

Вот так выглядит экран табло :

Это в виде графика:

Кнопки управления:

• "dT dH" - ввод поправок датчиков (первое нажатие - dT, второе - dH, третье - возврат на основной экран)
• "Табло/График" - переключение режима отображения
• "Старт/Стоп" старт и стоп секундомера
• "Сброс" сброс секундомера

Память контроллера уже чувствительно занята, потому немного навел марафет с кодом и переменными. В общем изменений много.

Если кратко описать эту стадию - то контроллер полноценно может информировать о состоянии среды и управлять вентиляцией.. Для дегидратора достаточно....

Установочные файлы:
 UTFTшрифты.RAR (14.21 КБ)
Скачано: 363
 TARNET2610.RAR (19.37 КБ)
Скачано: 367 (обновил 14-05 25.10.2017)