Ksol - statie de lipit digitala

[ciocead4]

Salutare tuturor,asa cum am stabilit deschid un topic nou pentru a porni un efort comun de proiectare & realizare a unei statii de lipit digitale care sa contina mai multe idei culese de la utilizatorii acestui forum. In mare parte initiativa a pornit de la rugamintea mai multor colegi de forum de a ma implica in portarea proiectului eSol pentru letcon-uri cu termocuple K de tipul Pensol, Solomon, etc. Pentru usurinta acestui demers statia Ksol va mostenii parti importante din designul eSol de aceea va rog sa nu cereti modificari radicale ;). Iata cateva cerinte pe care colegii de forum le-au formulat:- afisor LED: parerea majoritatii este ca ajung 3 digiti de aceea eu va propun sa ramanem la modelul KINGBRIGHT BC56-12SRWA testat ok pe statia eSol - encoder pentru setare temperatura: la eSol am folosit ED16112O care din pacate nu are push buton pe ax, daca stiti voi un alt encoder postati aici va rog- butoane: eSol merge si in varianta cu 2 butoane suplimentare, spune-ti voi cate butoane vreti si ce functii au- sursa alimentare 24V: eSol merge atat cu 2x24Vac cat si cu sursa de tensiune continua 24V, dar pentru o buna integrare pe PCB eu va propun sa pastram partea de redresare pe PCB (2 diode)- sursa de +5V : recomand SMPS cu LM2674M-5.0NOPB de la eSol- driver de putere: tranzistor MOSFET IRFZ44 sau similar- microcontroller: majoritatea sunt de acord cu AVR de aceea va propun ATMEGA164P-20AU. Hotararea nu este 100% luata, in functie de cerintele colegilor se poate alege un alt AVR, eu cred ca ne-am incadra la limita si intr-un ATMEGA168- SMD sau THT: eu prefer SMD... argumentati daca nu sunteti de acord- buzzer: eu n-am mai lucrat cu asa ceva, dati-mi un exemplu de circuit sa "ma prind" si eu - circuitul de amplificare senzor: propuneti voi circuit-ul care v-a placut in alte statii... Daca nu ma insel sonda K furnizeaza 41uV/grad C, de aceea pentru 450 grade temperatura maxima ar trebui un coeficient de amplificare de aprox 270 ca sa folosim intregul range al ADC-ului cand Vref este +5V. Pentru precizie maxima nu excludeti posibilitatea folosirii unor circuite specializate gen MAX31855, AD595 altfel este destul de greu sa realizam noi "cold junction compensation"- conectori: la display eu va recomand o a doua placa legata prin cablu panglica obisnuit, deci conectorii sunt de tip header 2x8- conector de letcon: n-am asa ceva deci propuneti voi- carcasa: eu unul las la apreciarea vostra acest aspect, dar tineti cont succesul unui astfel de proiect tine si de usurinta in realizare; la eSol carcasa a fost un criteriu predominant, PCB-ul a fost realizat tinand cont de spatiul disponibil in carcasa ... rezultatul a fost un aspect compact, aproape "comercial"- codul sursa: scris in limbaj C compilabil cu avrgcc, va fi disponibil in licenta GPLAsa cum am mentionat in alte discutii, implicarea mea va fi majoritara pe partea de software si punere in functiune, de aceea va rog sa ajutati pentru realizarea schemei si a PCB-ului. De asemeni va rog sa realizati un prototip pe care sa mi-l imprumutati pe perioada realizarii soft-ului, reglaje, etc.Eu propun sa mentinem faza asta de documentare deschisa inca o perioada scurta, timp in care voi discuta cu persoana/persoanele implicate in realizarea schemei/PCB-ului...Daniel

[fratello]

Excelenta initiativa ! Voi urmari cu deosebit interes evolutia acestui proiect ! ....Din motive de varsta & vedere as prefera un Atmega THT. Cablajul este mai usor de executat/depanat in regim DIY ; programarea unui DIP se face mai usor. Sunt doar opinii personale...Un Atmega 168 ar fi foarte bun. Multumesc ! Succes !

[briobit]

- cum spuneam si in topicul de la statia cu led eu cred ca sunt binevenite cele 3 butoane pentru temperatura pe care utlizatorul le poate seta individual la temperaturile dorite- la alt model de statie buzzerul era din cel activ la 5 volti parca (ii dai tensiune si tiuie nu trebuie sa ii faci oscilator extern)- la conectarea letconului la carcasa propun utilizarea mufei de mai jos, am testat si e sigur cuplajulbuzzerul arata ca in poza de mai jos

[RETY]

pina acum ,ok .briobit exista si mufe cu 5 contacte pt letcon de tip esd .cred ca ar trebui asa. tot parere personala THT+SMD (avr,conectori ,c uri electrolitice --THT, rezistori ,c nepolarizati --SMD)ATMEGA168 suna bine.

[Vizitator marian_ariciuc]

bun titlul, bun numele insa imi pare rau ca nu a fost preluata ideea inca de pe paginile 42-43 de pe topicul anterior. trebuiau preluate ideile in totalitate.intrebare : nu-i totuna atmega168 fata de atmega8?@briobrit, nu aveti vreun cod pentru mufe?PS1: referitor la Afisaj, digiti digiti insa trebuie doua variante de hex: anod comun si catod comun.PS2: astept schema si indicatiile pentru desenarea cablajului. mai ales indicatiile ca poate le aplic si la statia Rety.

[red93]

Compensarea lipiturii rece a termocuplei din lectonurile Solomon nu e posibilă decât dacă se înlocuiește complet termocuplul. Motivul este lipitura termocuplului de firul cu mufă se face în corpul letconului acolo fiind și locul unde trebuie plasat circuitul de compensare. Orice soluție implică modificarea acelui letcon.

[GeoMar]

Pentru a putea "demara" o proiectare a cablajului, imi trebuie o schema initiala, anumite conditii impuse, ex buton pe pin-x, PWM pe pin-y, digitii pe pin-z, etc.

Am sa incerc pe cat posibil desenarea a doua variante, THD si SMD.

Personal inclin spre THD, deh varsta , vorba colegului @fratello.

 

- afisaj cu 3 digiti este OK, alt digit pentru afisarea 'C este optional (ca in foto).

- butoane in loc de encoder, as opta pentru un nr de butoane, functii, ceva asemanator ca in poza:

 

 

 

- AVR ... trebuie decis la care model ramanem, in poza capsulele:

 

 

 

- Mufa pentru letcon ... cea indicata de colegul @briobit, eventual cu 5 pini.

- Carcasa ... ceva ca in poza:

 

 

- buzzer, cel cu oscilator inclus, conectat ca la statia de lipit cu atmega8:

 

[adicontakt]

votez pt THD nu ca nu a s putea lipi smduri dar ma enerveaza la culme sa le caut

[Vizitator marian_ariciuc]

haideti cu sugestii, cu idei!da, caracterul ''grade C'' il voi adauga separat, pus invers si vad eu ce led-uri ii alimentez sa apara ''grade C''.

[ciocead4]

Pentru a putea demara alegerea alementelor importante din schema iata cateva consideratii:1.Cea mai critica alegere este interfata cu termocupla K, eu vad trei variante:- preluam circuitul mai vechi folosit de voi la alte proiecte? Daca nu ma insel era vorba de circuit LM358 cu niste retele rezistive pentru alegerea amplificarii... cei care ati construit asa ceva spuneti aici daca ati fost multumiti de rezultate. Avantajul ar fi costul foarte redus al IC-ului, dezavantajele ar fi numarul mai mare de componente (rezistoare) necesare, o dispersie mai mare a anumitor parametrii (gain, offset, zgomot) si faptul ca nu e rail-to-rail- folosim circuit amplificator de instrumentatie gen AD623, INA332, AD8223, etc cu avantaje: rail-to-rail, setare gain printr-un singur rezistor extern (va asigura o stabilitate mai buna a gain-ului si o reproductibilitate mai buna a lui), optimizate pentru gain supraunitar si majoriatea au offset mic. Nu va speriati prea tare un astfel de circuit costa 5-10RON ;)- utilizare MAX31855, creme-de-la-creme in materie de amplificator pentru termocupla: precizie ridicata, rezolutie mai buna (0.25C) de min 4x decat putem obtine noi cu ADC-ul intern si ce este cel mai important, el este calibrat sa furnizeze temperatura absoluta, nu trebuie sa refaca nimeni vreo calibrare pentru letcon. Din pacate facilitatea lui pentru "cold junction compensation" nu o sa ne ajute prea mult, asa cum a zis colegul @red93, pentru ca ar trebui monatat langa lipitura termocuplei din letcon. Dezavantaje: pretul este de aprox 20RON si interfata SPI inseamna un efort suplimentar de implementare in software (ma descurc eu) plus multiplexarea SPI-ului cu interfata ISP (din cate stiu eu n-ar fi o problema pentru ca semnalul /SS nu este activ in modul de programare). Din cate stiu eu este un circuit la inceputul "vietii" lui si devine tot mai pupular pe zi ce trece, veti gasi o gramada de proiecte cu Arduino si MAX31855@GeoMar: nu o sa desenez eu schema, din cate observ tu oricum folosesti alt program decat mine, dar pot sa-ti dau detaliile necesare pentru majoritatea conexiunilor:- cele 7 segmente + punctul zecimal de la afisor trebuie puse pe un port de 8biti complet (de ex.PC in cazul ATMEGA164)- catozii comuni celor 3 digiti pe trei porturi consecutive dintr-un port (PD0-PD2 de exemplu pt. ATMEGA164)- comanda MOSFET-ului pe OC1A - ISP-ul pe MISO,MOSI,SCK. Daca alegem MAX31855 pentru termocupla atunci MISO=SO, SCK=SCK, /SS=/CS- encoder-ul: oricare doi pini consecutivi. Voi adauga cate un mic filtru RC pe fiecare din ei pentru o mai buna imunitate la zgomot- circuitul de detectare zero-cross copiaza-l pe cel de la eSol dar conecteaza-l la intrarea AIN1. Cealalta intrare AIN0 la GND- o conexiune la o intrare de ADC (de ex ADC0) este necesara daca nu alegem MAX31855- butoanele pot sta pe orice port ramas- buzzer-ul l-as pune pe un pin de PWM in cazul in care dorim sa montam vre-unul fara generator intern: OC2B- partea de alimentare copiaza-o de la eSol: atentie daca alegem MAX31855 vom folosi +3.3V in loc de +5VEu popun sa incerci desenarea circuitului cu ATMEGA168, vedem astfel cum stam cu pinii, iar daca nu avem pini suficienti trecem la ATMEGA164Daca am uitat ceva spuneti aici si modificam...Daniel

[GeoMar]

In mare parte, sub o forma bruta, am inceput schitarea unui cablaj.Segmentele de le digiti sunt pe port B, anozii/catozii sunt pe port D0,D1,D2Ramane sa mai "asez" cate ceva avand ca inspiratie schema Esol.Referitor la partea de citire a termocuplei, as prefera un circuit dedicat, dar asta face ca statia sa devina una mai "piperata" ca pret.Am folosit initial Atmega 168, daca nu am sa desenez pentru Atmega 644, il am deja, daca este nevoie si Atmega 1280 (parca asa este, nu retin).Pentru buzer as opta versiunea cu oscilator inclus, costa doar 1 ron.

[ciocead4]

Referitor la partea de citire a termocuplei, as prefera un circuit dedicat, dar asta face ca statia sa devina una mai "piperata" ca pret.

Revin cu rugamintea pentru colegi sa ne spuna parerea lor despre alegerea circuitului amplificator termocupla. Eu unul zic sa evitam o varianta "home-brewed" gen LM358 care are dezavantajele exprimate de mine anterior. Pentru varianta folosirii unui amplificator de instrumentatie (AD623, INA332, AD8223) preturile pentru cele mai ieftine incep de la 5-6RON pentru vaiantele low-cost si peste 17-20RON pentru cele de precizie. Avand in vedere aceste aspecte eu as recomanda MAX31855 pentru avantajele clare exprimate mai sus, iar diferenta de pret fata de un amplificator de instrumentatie este "suportabila" (10-12RON). Am uitat sa mentionez ca MAX31855 ofera si informatia de temperatura ambientala (e adevarat ca este in cutia statiei, deci eventual putem semnaliza o supraincalzire) cat si starea termocuplei (intrerupta, short to GND, short to VCC). Poate sunt utilizatori interesati de afisarea unor astfel de coduri de eroare pe afisaj...Daniel

[fratello]

MAX31855 este 25 lei + transport (20 lei) ... cam iese "din grila" ...

[nucutza]

Eu am facut o statie cu atmega8 si max31855 pornind de la schema de aici : http://paja-trb.cz/konstrukce/mikropajka_2011.html. Max31855 l-am primit ca free sample si trebuie facute mici modificari pentru ca schema originala e cu 6175.

Autorul a pus la dispozitie si codul sursa (bascom) si ar putea constitui un bun punct de plecare.

[ciocead4]

MAX31855 este 25 lei + transport (20 lei) ... cam iese "din grila" ...

Intr-adevar la 1buc pretul cu TVA ajunge la 25RON (s-ar putea economisi ceva (3-4RON) cumparand mai multe (>5)), de aceea am expus inca de la inceput acest aspect. Totusi, ganditi-va la toate avantajele enumerate mai sus si decideti daca merita 10-12RON in plus fata de un amplificator de instrumentatie... eu unul n-as considera diferenta asta de pret criteriul determinant.

Eu am facut o statie cu atmega8 si max31855 pornind de la schema de aici : http://paja-trb.cz/konstrukce/mikropajka_2011.html. Max31855 l-am primit ca free sample si trebuie facute mici modificari pentru ca schema originala e cu 6175.Autorul a pus la dispozitie si codul sursa (bascom) si ar putea constitui un bun punct de plecare.

Interesant proiectul, nu-l stiam, vad ca are tot ce-i trebuie pentru o astfel de statie dar la o prima obesrvatie vad cateva inconveniente: are comanda de putere prin triac, deci e nevoie de radiator, are sursa liniara (7805) deci alt radiator si ceea ce este mai important eu n-am vazut in cod un regulator cunoscut de temperatura (PID). De altfel din filmuletul de pe pagina se poate observa ca temperatura face overshoot la setpoint si asta inca la diferente mici intre temperatura reala si cea setata. Oricum ce observ eu din pagina respectiva este un aspect ingrijit al PCB/montaj si folosirea circuitului specializat pentru termocupla.