Kotak Kamar Terkendali Suhu DIY Dengan Modul TEC Peltier: 4 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Saya telah merakit Kotak Kamar Terkendali Suhu untuk menguji papan elektronik kecil. Dalam tutorial ini saya telah membagikan proyek saya termasuk file sumber dan tautan ke file Gerbers untuk membuat PCB.

Saya hanya menggunakan bahan murah yang tersedia secara umum yang ada di stok saya. Semua komponen elektronik adalah DIP throughole untuk memudahkan penyolderan.

Kunci dari proyek ini adalah mengontrol perangkat lunak yang masih saya kerjakan. Kontroler PIC menggunakan PWM untuk mengontrol arus TEC dalam mode pendinginan. Anda dapat melihat grafik dutycycle TEC saat ini vs PWM. Pengaturan Anda mungkin berbeda.

Untuk memungkinkan mode pemanasan, rangkaian menggunakan 2 relai berkualitas tinggi untuk membalikkan polaritas TEC. Mode pemanasan firmware saat ini hanya berfungsi sebagai mode hidup/mati yang tidak ideal untuk masa pakai TEC, namun karena pemanasan memerlukan lebih sedikit arus dan di sini, di lokasi saya, saya tidak terlalu membutuhkan pemanasan, saya kurang fokus pada pemrograman mode pemanasan.

Langkah 1: Perakitan Heatsink

Memesan dan menyiapkan suku cadang dan bahan sesuai BOM.

1. Pasang kipas MF40101VX-1000U-A99 pada heatsink ATS-CPX060060025-132-C2-R0 dengan sekrup self-tapping.

2. Modul Peltier 12704 ditempatkan dengan pelumas termal antara Accelero S1 dan Heatsink ATS-CPX060060025-132-C2-R0. Heatsink dipasang dengan 4 buah sekrup 50M020040N016, spacer standoff M3x6mm, dan mur M2. Beberapa revisi Accelero tidak memerlukan mur M2 karena sekrup M2 dapat dimasukkan langsung ke lubang stok. Periksa apakah Peltier terpasang dengan benar dan merata. Sisi panasnya adalah menuju Accelero S1.

3. Pasang kipas EE80251S2-1000U-999 pada heatsink panas. Untuk sisi panas Anda dapat menggunakan ikatan kabel.

4. Uji apakah rakitan berfungsi dan menghasilkan panas dan dingin.

5. Buat atau temukan kotak styrofoam volume internal 2 Liter.

6. Buat lubang 6x6 cm di dalam kotak untuk memasang rakitan unit pendingin. Heatsink sisi dingin harus dimasukkan dengan benar ke dalam ruang internal. Gunakan Super 7 Hybrifix Sealant untuk mengisolasi di sekitar heatsink.

7. Masukkan Adafruit Waterproof DS18B20 ke dalam kotak.

8. Tambahkan lapisan styrofoam tambahan ke kotak untuk insulasi yang lebih baik.

Langkah 2: Membuat Elektronik

1. Bakar firmware TController.hex ke PIC16F628A

2. Solder controller dan papan driver. Pada modul XL4005 Anda perlu menyambungkan pin FB ke bantalan bertanda FB pada PCB dengan kabel kecil. Lihat foto-fotonya.

3. Dalam catu daya 12V 10A menyesuaikan output ke 13V, ia memiliki potensiometer kecil di dekat terminal. Hubungkan 13V ke papan elektronik driver. Hubungkan 5V ke input konektor blok terminal VCNTL dan atur potensiometer XL4005 untuk mendapatkan sekitar 2.00V pada output TEC.

4. Papan pengontrol kawat dengan LCD. Ingatlah untuk menyambungkan kabel dari papan pengontrol ke papan driver RL1, RL2, VCTRL. Hubungkan TEC, elektronik, dan kipas ke catu daya 10A 13V.

Anda dapat mengunduh file PCB Gerber di sini:

Anda dapat mengunduh file sumber firmware di sini:

Langkah 3: Kotak Pengujian dan Menyesuaikan File Sumber

Uji firmware default thermobox. Dengan kotak volume 2 liter Anda harus dapat mengatur dari 0C hingga 60C. Dalam mode pemanasan, Anda mungkin perlu menjaga pintu tetap terbuka, tergantung pada suhu, tentu saja. Dalam mode pendingin, periksa apakah pintu tertutup dengan baik.

Kontroler thermobox akan kurang stabil pada suhu yang mendekati suhu ruangan Anda karena algoritma firmware jauh dari ideal. Kode ini open source, jadi Anda dipersilakan untuk memodifikasinya atau mengirimkan saran Anda kepada saya.

Anda dapat memodifikasi dan mengkompilasi ulang firmware dengan versi demo freeware Mikroe MikroBasic IDE karena kodenya kurang dari 4K. Ketika Anda mengubah suhu kotak perlu waktu pengaturan untuk mencapai nilai suhu, mungkin terlalu dingin atau terlalu panas sampai mendapatkan tingkat yang benar, itu normal!

Hal yang harus dilakukan:

- buat pintu dengan terminal kabel untuk memudahkan koneksi papan yang diuji ke meter eksternal

- meningkatkan algoritma pengontrol PIC

- tambahkan probe termistor untuk kontrol / monitor tambahan

Langkah 4: Menambahkan Pintu Dengan Kabel untuk Menghubungkan Papan yang Sedang Diuji

Kemudian saya membuat pintu dengan tambahan sensor termistor 10K dan kabel USB untuk menghubungkan papan yang diuji. Terminal internal pintu harus masuk ke dalam kotak dengan rapat. Saya mengoleskan hybrifix super-7 pada bagian styrofoam agar lebih kuat dan tidak mudah hancur.