HyperMod CANON 450 Da ver1

[AstroLutek]

ThinkPad :) wiesz co dobre...

[motoolo]

No to koniec...... 

Nie koniec projektu a zakończenie wykonania układu elektronicznego sterującego pracą chłodzenia Canona.

 

Największe podziękowania należą się naszemu koledze forumowemu Łukaszowi " JOLO" za cierpliwość , wyrozumiałość , poświęcony czas  i bezinteresowną pomoc w uruchomieniu układu.

 

Założeń było wiele , przemyśleń jeszcze więcej. Przejżałem setki stron z podobnymi projektami szukając odpowiedzi na nurtujące mnie pytania.

Nie wiedząc jeszcze czy układ będzie zabudowany w aparacie(miejsce,wprowadzane zakłócenia  na Canona), czy np. w AstroHubie , czy sterowanie i odczyt warości będą w komputerze czy np na LCD ,

założyłem wersję uniwersalną która pozwoli na dowolne i proste modyfikowanie układu.

 

Znalazłem w sieci stronę:

 

https://ragnablade.myon.no/?page_id=10

 

Mogę powiedzieć że na tym przykładzie się wzorowałem i praktycznie wykonałem kopię tego układu wraz z wykorzystaniem zamieszczonego kodu ARDUINO.

Z opisu na podlinkowanej stronie wynikało że moduł ARDUINO odczytując temperaturę na matrycy przez czujnik DS18B20 tak steruje ogniwem peltiera aby utrzymać zadaną wartość.

Wykorzystano również czujnik DHT22 za pomocą którego z odczytanych parametrów , ARDUINO

oblicza kiedy wystąpi roszenie w obudowie.

Na podłączonym wyświetlaczu LCD można odczytać takie dane:

- w lewym górnym rogu - na zmianę temperaturę wnętrza obudowy/wilgotność/temperaturę punktu rosy (odczytane z DHT22 i wyliczone z algorytmu w ARDUINO)

- w prawym górnym rogu - zadana temperatura matrycy (wprowadzona przez użytkownika)

- w lewym dolnym rogu - moc PWM sterowania peltierem (wyliczona w algorytmie ARDUINO)

- w prawym dolnym rogu - odczytana temperatura z zimnego palca w okolicy matrycy (odczytane z DS18B20)

 

 

   

Temperaturę którą chcemy uzyskać na matrycy wprowadzamy podłączonym enkoderem obrotowym lub po przez monitor portu szeregowego np. ten w programie IDE ARDUINO.

W monitorze tym możemy również odczytać w/w wartości które widzimy na LCD.

 

 

Myślę że w niedalekiej przyszłości , jak tylko JOLO znajdzie chwilę czasu napisze mi prosty programik do sterowania chłodzeniem z  komputera .

Wtedy będzie można zrezygnować z LCD i enkodera a wszystkie parametry odczytywać i wprowadzać z poziomu programu.

Kiedy do tego dojdzie będzie można pokusić się o zabudowanie całej elektroniki w obudowie aparatu wyprowadzając z niej tylko zasilanie 12V , usb Canon i usb Arduino.

Nie wiem jeszcze czy cały ten układ nie będzie wprowadzał zakłóceń w elektronice Canona ale to wykażą ewentualne testy....

 

No i przyszedł dzień kiedy dotarły do mnie zamówione elementy do budowy układu.

Podłączenie całości w wersji prototypowej na tzw. "pająka" zajęło mi może godzinkę i ściągnięty z podlinkowanej strony kod próbowałem wgrać do ARDUINO MINI PRO.

Ale żeby oczywiście nie było zbyt prosto , przy programowaniu wyskakiwał mi błąd już w trakcie samej kompilacji.

 

 

Doszedłem do tego że brakuje mi biblioteki do obsługi LCD - LCDI2C4Bit 

Niestety nie potrafiłem znaleźć takiej która by nie powodowała błędu przy kompilacji.

Jolo wysłał mi przygotowaną bibliotekę libraries i kazał podmienić z tą którą posiadałem na swoim komputerze . Wtedy udało się przeprowadzić weryfikację w IDE bez błędu.

Ale programowanie nadal nie przechodziło.

Przeinstalowałem program IDE , wgrałem jego nową wersję , zmieniałem porty  - nic nie pomagało - cały czas błąd programowania .

 

 

Nie wiem ile bym jeszcze nad tym siedział gdyby nie przypadek.

Siedząc nad chyba już setnym  programowaniem modułu , podszedł do mnie syn i poprosił o wyłączenie karty Wi-Fi w moim komputerze , bo miał u siebie jakiś problem z internetem .

Karta OFF...........................programowanie przeszło bez błędu!!! Szok!!!

Nie wierzyłem że to karta ma taki wpływ i że to był tylko przypadek więc zrobiłem próbę i za każdym razem gdy:

- Karta Wi-Fi jest ON - błąd programowania

- Karta Wi-Fi jest OFF - programowanie bez błędu.

Do tego był ważny moment puszczenia przycisku reset na module ( jak już wcześniej sugerował mi JOLO) , w moim przypadku gdy po zakończeniu kompilacji szkicu

i pojawieniu się w oknie dialogowym informacji o jego wielkości muszę odczekać około 2 sek. i dopiero wtedy puścić przycisk reset na module ARDUINO.

 

Po wgraniu programu okazało się że niewyświetlają się żadne informację na  LCD.

 

I znowu "JOLO RATUJ"

 

Czekając na wskazówki od Łukasza sam zacząłem grzebać w programie , wprowadzać zmiany i wpadłem na pomysł podmiany w  "// global objects" linijki dotyczącej LCD

na zawartą w JoloFokuserze ver.2 - bo tam mi LCD działał.

To był strzał w dziesiątkę! LCD ożył!

 

 

Pierwszą zmianą jaką zrobiłem było wprowadzenie własnego ekranu startowego który pojawia się po załączeniu zasilania

 

 

 

 

 

Gdy miałem już podgląd na pracę sterownika zacząłem testy z chłodzeniem .

Z monitora portu szeregowego IDE wprowadzałem temperaturę i sprawdzałem jak działa peltier ,  jak utrzymuje zadaną wartość.

Układ działał dość dziwnie tzn.

przy PWM 0%- pobór prądu przez ogniwo wynosił około 2,5A

przy PWM 80% - pobór prądu 0,0A

Okazało się że w oryginalnym kodzie linijkę " byte pwm_out = 255 - (byte)(out*255);" trzeba było zmienić na "byte pwm_out = (byte)(out*255);".

Doszliśmy do wniosku  z Łukaszem że twórca oryginału sterował pracą Peltiera przez przetwornicę DC/DC i prawdopodobnie to ona potrzebowała odwrotnego sygnału PWM.

Niestety nie mogłem wykorzystać tego sposobu bo na podlinkowanej stronie nie ma schematu podłączenia przetwornicy. Wszelkie próby kontaktu z twórcą były nieudane.

 

Po wprowadzeniu tej zmiany chłodzenie zaczęło działać prawidłowo.

Zauważyłem jednak że przy ograniczeniu PWM do około 40-50% dosyć mocno grzeje się gorąca strona Peltiera a co za tym idzie spadała siła chłodzenia.

Czytając różne informacje w necie dowiedziałem się że ogniwa te nie lubią być sterowane bezpośrednio przez sygnał PWM i tranzysor MOSFET.

Skutkuje to właśnie przy ograniczeniu sygnału PWM nadmiernym wzrostem gorącej strony Peltiera.

Z tego właśnie powodu twórca oryginału zastosował sterowanie przez przetwornicę DC/DC.

Można również pomiędzy tranzystorem a ogniwem w celu wyeliminowania tego zjawiska  zastosować prosty filtr LC którego zadaniem jest

zasilenie peltiera napięciem jak najbardziej stałym i wygładzenie sygnału prostokątnego.

Wartości cewki i kondensatora zależne są od częstotliwości sygnału PWM z ARDUINO.

Przy standartowych wartościach 490Hz należało by zastosować kondensator np 470uF i cewkę około 30-50mH , niestety cewki takie są trudno dostępne.

Możliwym rozwiązaniem jest zwiększenie częstotliwości PWM w ARDUINO do 31kHz co spowoduje zmniejszenie wartości cewki do około 68uH - cewka bezproblemowo dostępna i gabarytowo dużo mniejsza.

 

No to próby zwiększenia częstotlwości PWM

W tym celu należy zmienić wyjście PWM w Arduino z pinu 5 na np 9 , gdyż zmiana częstotliwości

na pinie 5 wprowadza również zmianę w zegarach systemowych modułu ARDUINO a tego musimy unikać gdyż może to zaburzać pracę całego układu.

Zacząłem wgrywać biblioteki i zmiany w programie podsyłane przez Łukasza mające na celu ustawienie PWM na 31kHz.

Żadne nie działały poprawnie , cały czas były jakieś problemy z pracą ogniwa , grzaniem się tranzystora . 

Kilka razy na polecenie Łukasza wgrywałem nowy program  z odłączonym filtrem LC , potem kolejno podłączałem jego elementy testując działanie układu.

Prostym testem sprawdzającym czy udało się zmienić częstotliwość jest słuchanie cewki LC...

tak tak .... cewka przy częstotliwości 490Hz delikatnie piszczy a przy częstotliwości 31kHz już tego nie słychać.

Moja cewka nawet gdy wydawało się że wszystko już działa prawidłowo cały czas piszczała.

 

I kolejny przypadek ...........

 

Koledzy jak już Łukasz wam pomaga i mówi przełącz sterowanie PWM z pinu 5 na 9 to zróbcie to!!!

Ja w ferworze walki pozmieniałem wszystko w programie zapominając przepiąć sterowanie na pin 9!!!

Zmarnowałem mnóstwo cennego czas Łukaszowi który za wszelką cenę starał się mi pomóc.

 

I właśnie przez przypadek spojrzałem na moduł i zauważyłem swoj błąd.

Po zmianie pinu wszystko zadziałało jak należy i cewka przestała do mnie piskać :)

 

W celu zmiany częstotliwości PWM została dopisana do programu linijka 

 

TCCR1B = TCCR1B & B11111000 | B00000001;

 

Dokładny opis na którym pinie i na jaką częstotliwość zmienić PWM znajdziecie tu :

 

https://arduino-info.wikispaces.com/Arduino-PWM-Frequency?responseToken=0be180100d858bdc85f549448a474bca1

 

No i tak dobrneliśmy z Łukaszem do końca.

Układ działa poprawnie , bardzo dokładnie , w zakresie kilku dziesiątych stopnia utrzymuje zadaną temperaturę , na peltierze wyraźnie zmniejszyła się temperatura po gorącej stronie.

A czy to się sprawdzi ? To już zobaczymy po złożeniu wszystkiego w jedną całość.....

 

Dla zainteresowanych schemat układu

 

 

A wieczorem wrzucę jeszcze program z bibliotekami

[Iluvatar]

Do tego był ważny moment puszczenia przycisku reset na module ( jak już wcześniej sugerował mi JOLO) , w moim przypadku gdy po zakończeniu kompilacji szkicu

i pojawieniu się w oknie dialogowym informacji o jego wielkości muszę odczekać około 2 sek. i dopiero wtedy puścić przycisk reset na module ARDUINO.

A nie próbowałeś podłączyć też linii DTR do Arduino. Ja sobie nie wyobrażam zabawy z przyciskiem przy programowaniu, chyba by mnie szlag trafił, a do tego więcej czasu się traci.

[motoolo]

A nie próbowałeś podłączyć też linii DTR do Arduino. Ja sobie nie wyobrażam zabawy z przyciskiem przy programowaniu, chyba by mnie szlag trafił, a do tego więcej czasu się traci.

Nie miałem konwertera z DTR

[Iluvatar]

Nie miałem konwertera z DTR

A to pierwszy raz się z czymś takim spotkałem. Możesz podlinkować, jaki masz konwerter? Może gdzieś uda się go wydobyć w łatwy sposób.

[jolo]

Większość konwerterów na PL2303 ma wyprowadzone tylko złącza sygnałowe. Można się doczepić do nóżki układu, ale to wymaga trochę uwagi. Po uruchomieniu układu nie ma to już w sumie znaczenia, choć daje możliwość zresetowania Arduino przez port szeregowy, co może się czasami przydać.

[Nowok76]

1)  Jak już pisałem wcześniej , świetny projekt i pomysł.

2)  Jak się sprawdzi to sobie takie cusik zrobię do moich chłodzonych Canonów.

3)  Wpraszam się  "na krzywy ryj" na testy i pierwszą sesję  >:D

 

Szacun dla Jola za bezinteresowne dzielenie się doświadczeniem i wiedzą  :)

[jolo]

(...)Szacun dla Jola za bezinteresowne dzielenie się doświadczeniem i wiedzą  :)

Nie bezinteresowny - też się chętnie wproszę na sesję zobaczyć lodóweczkę. Sam już prawie zaczynałem jakiś czas temu budowę, miałem sporo części, ale w końcu nie zacząłem :)

[Iluvatar]

Większość konwerterów na PL2303 ma wyprowadzone tylko złącza sygnałowe. Można się doczepić do nóżki układu, ale to wymaga trochę uwagi. Po uruchomieniu układu nie ma to już w sumie znaczenia, choć daje możliwość zresetowania Arduino przez port szeregowy, co może się czasami przydać.

Ok, to wiele wyjaśnia. Zazwyczaj korzystałem z FT232, a teraz z CP2102, a one mają wszystkie wyprowadzenia do portu szeregowego zrobione.

[motoolo]

Nie bezinteresowny - też się chętnie wproszę na sesję zobaczyć lodóweczkę. Sam już prawie zaczynałem jakiś czas temu budowę, miałem sporo części, ale w końcu nie zaczą

Czujcie się zaproszeni.

[motoolo]

Obiecany program wraz z działającą biblioteką .

Zamieszczony plik należy pobrać i zmienić jego rozszerzenie z .txt na .rar

canoncool.txt