उन्नत Arduino- आधारित DC इलेक्ट्रॉनिक लोड: 5 चरण

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

यह प्रोजेक्ट JLCPCB.com द्वारा प्रायोजित किया जा रहा है। EasyEda ऑनलाइन सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके अपनी परियोजनाओं को डिज़ाइन करें, अपनी मौजूदा Gerber (RS274X) फ़ाइलों को लोड करें, और फिर LCSC से अपने हिस्से ऑर्डर करें और पूरी परियोजना को सीधे आपके दरवाजे पर भेज दें।

मैं KiCad फ़ाइलों को सीधे JLCPCB gerber फ़ाइलों में बदलने और इन बोर्डों को ऑर्डर करने में सक्षम था। मुझे उन्हें किसी भी तरह से बदलना नहीं पड़ा। मैं JLCPCB.com वेबसाइट का उपयोग बोर्ड के निर्माण के दौरान की स्थिति को ट्रैक करने के लिए करता हूं, और मेरे द्वारा आदेश भेजे जाने के 6 दिनों के भीतर उन्होंने इसे मेरे दरवाजे पर पहुंचा दिया। अभी वे सभी पीसीबी के लिए मुफ्त शिपिंग की पेशकश कर रहे हैं और पीसीबी केवल $ 2 प्रत्येक के लिए हैं!

परिचय: YouTube पर "स्कलकॉम हॉबी इलेक्ट्रॉनिक्स" पर इस श्रृंखला को देखें ताकि आप डिज़ाइन और सॉफ़्टवेयर के बारे में पूरी समझ प्राप्त कर सकें। श्रृंखला के वीडियो 7 से.zip_file डाउनलोड करें।

मैं "स्कलकॉम हॉबी इलेक्ट्रॉनिक डीसी लोड" को फिर से बना रहा हूं और संशोधित कर रहा हूं। मिस्टर लुइस ने मूल रूप से इस परियोजना से संबंधित सभी हार्डवेयर लेआउट और सॉफ्टवेयर को डिजाइन किया था। कृपया सुनिश्चित करें कि यदि आप इस डिज़ाइन को दोहराते हैं तो उसे देय क्रेडिट मिलता है।

चरण 1: पीसीबी ऑर्डरिंग प्रक्रिया के बारे में विशिष्ट विवरण के लिए YouTube पर "द कॉम्बैट इंजीनियर" चेकआउट करें।

इस वीडियो को देखें, जो कि श्रृंखला का वीडियो 1 है, और सीखें कि अपने कस्टम मेड पीसीबी को कैसे ऑर्डर करें। आप LCSC.com से अपने सभी घटकों पर शानदार सौदे प्राप्त कर सकते हैं और बोर्ड और सभी भागों को एक साथ भेज सकते हैं। एक बार जब वे पहुंच जाते हैं तो उनका निरीक्षण करते हैं और परियोजना को टांका लगाना शुरू करते हैं।

याद रखें कि सिल्क-स्क्रीन वाला हिस्सा सबसे ऊपर होता है और आपको पुर्ज़ों के पैरों को ऊपर से धकेलना होता है और उन्हें नीचे की तरफ मिलाप करना होता है। यदि आपकी तकनीक अच्छी है, तो मिलाप का एक छोटा सा हिस्सा ऊपर की तरफ से बहेगा और भाग के आधार के चारों ओर सोख लेगा। सभी IC (DAC, ADC, VREF, आदि) बोर्ड के निचले हिस्से में भी जाते हैं। सुनिश्चित करें कि आप अपने टांका लगाने वाले लोहे की युक्तियों के दौरान संवेदनशील भागों को अधिक गर्म न करें। आप छोटे एसएमडी चिप्स पर भी "रीफ्लो" तकनीक का उपयोग कर सकते हैं। यूनिट का निर्माण करते समय योजनाबद्ध को हाथ में रखें और मुझे ओवरले और लेआउट भी बेहद मददगार लगे। अपना समय लें और सुनिश्चित करें कि सभी प्रतिरोधक अंत में सही छेद हैं। एक बार जब आप दोबारा जांच लें कि सब कुछ सही जगह पर है, तो भागों पर अतिरिक्त लीड को बंद करने के लिए छोटे साइड कटर का उपयोग करें।

संकेत: आप सिग्नल के निशान के लिए जम्पर लिंक बनाने के लिए प्रतिरोधों के पैरों का उपयोग कर सकते हैं। चूंकि सभी प्रतिरोधक पूर्व में 0.5W हैं, वे सिग्नल को ठीक रखते हैं।

चरण 2: अंशांकन

लोड पर वोल्टेज को पढ़ने के लिए "SENSE" लाइन का उपयोग किया जाता है, जबकि लोड परीक्षण के अधीन है। यह एलसीडी पर आपके द्वारा देखे जाने वाले वोल्टेज रीडिंग के लिए भी जिम्मेदार है। आपको सबसे बड़ी सटीकता सुनिश्चित करने के लिए विभिन्न वोल्टेज पर "ऑन" और "ऑफ" लोड के साथ "सेंस" लाइन को कैलिब्रेट करने की आवश्यकता होगी। (एडीसी में 16-बिट रिज़ॉल्यूशन है, इसलिए आपको बहुत सटीक 100mV रीडआउट मिलता है- यदि आवश्यक हो, तो आप सॉफ़्टवेयर में रीडआउट को बदल सकते हैं)।

डीएसी से आउटपुट को समायोजित किया जा सकता है और गेट ऑफ द मॉसफेट्स के लिए ड्राइव वोल्टेज सेट करता है। वीडियो में, आप देखेंगे कि मैंने 0.500V को बायपास कर दिया, वोल्टेज विभाजित हो गया और मैं VREF से सभी 4.096V को Mosfets के गेट तक भेजने में सक्षम हूं। सिद्धांत रूप में लोड के माध्यम से ४० ए तक प्रवाह की अनुमति होगी। * आप २००ओम २५-टर्न पोटेंशियोमीटर (आरवी४) का उपयोग करके गेट ड्राइव वोल्टेज को ठीक कर सकते हैं।

RV3 एलसीडी पर आपके द्वारा देखे जाने वाले करंट और यूनिट के नो-लोड करंट ड्रॉ को सेट करता है। आपको पोटेंशियोमीटर को समायोजित करने की आवश्यकता होगी ताकि एलसीडी पर रीडआउट सही हो, जबकि लोड पर जितना संभव हो सके "ऑफ" करंट ड्रॉ को बनाए रखा जाए। इसका क्या मतलब है आप पूछते हैं? खैर, यह फीडबैक लूप नियंत्रण एक छोटी सी खामी है। जब आप लोड को यूनिट के लोड टर्मिनलों से जोड़ते हैं, तो एक छोटा "लीकेज करंट" आपके डिवाइस (या बैटरी) से परीक्षण के तहत और यूनिट में रिस जाएगा। आप इसे पोटेंशियोमीटर के साथ 0.000 तक ट्रिम कर सकते हैं, लेकिन मैंने पाया है कि यदि आप इसे 0.000 पर सेट करते हैं तो एलसीडी रीडिंग उतनी सटीक नहीं होती जितनी कि आप 0.050 को अंदर जाने देते हैं। यह इकाई में एक छोटी सी "त्रुटि" है और इसे संबोधित किया जा रहा है।

*नोट: यदि आप वोल्टेज-डिवाइडर को बायपास या बदलने का प्रयास करते हैं और आप अपने जोखिम पर ऐसा करते हैं तो आपको सॉफ़्टवेयर को समायोजित करने की आवश्यकता होगी। जब तक आपके पास इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ व्यापक अनुभव न हो, यूनिट को मूल संस्करण की तरह 4A पर सेट होने दें।

चरण 3: ठंडा करना

सुनिश्चित करें कि आप पंखे की स्थिति में हैं ताकि आपको मोसफेट और हीट सिंक * पर अधिकतम वायु प्रवाह प्राप्त हो। मैं कुल तीन (3) प्रशंसकों का उपयोग करने जा रहा हूं। दो मोसफेट/हीट सिंक के लिए और एक एलएम7805 वोल्टेज रेगुलेटर के लिए। ७८०५ डिजिटल सर्किटरी के लिए सारी शक्ति प्रदान करता है और आप पाएंगे कि यह शांत गर्म हो जाता है। यदि आप इसे किसी मामले में रखने की योजना बनाते हैं, तो सुनिश्चित करें कि मामला इतना बड़ा है कि Fets पर पर्याप्त हवा का प्रवाह हो सके और फिर भी बाकी जगह में घूमता रहे। पंखे को सीधे कैपेसिटर के ऊपर से गर्म हवा न उड़ाने दें, क्योंकि इससे उन पर दबाव पड़ेगा और उनकी जीवन प्रत्याशा कम हो जाएगी।

* नोट: मैंने अभी तक (प्रकाशन के समय) इस परियोजना पर हीट सिंक नहीं लगाया है, लेकिन मुझे और आपको इसकी आवश्यकता होगी! एक बार जब मैं एक मामले पर फैसला कर लेता हूं (मैं एक कस्टम केस को 3 डी प्रिंट करने जा रहा हूं) तो मैं हीट सिंक को आकार में काट दूंगा और उन्हें स्थापित करूंगा।

चरण 4: सॉफ्टवेयर

यह प्रोजेक्ट Arduino Nano और Arduino IDE पर आधारित है। मिस्टर लुइस ने इसे 'मॉड्यूलर' तरीके से लिखा है जो अंतिम उपयोगकर्ता को उसकी जरूरतों के लिए इसे अनुकूलित करने की अनुमति देता है। (* 1) चूंकि हम 4.096V वोल्टेज संदर्भ और 12-बिट DAC, MCP4725A का उपयोग कर रहे हैं, हम कर सकते हैं DAC के आउटपुट को ठीक 1mV प्रति चरण (* 2) में समायोजित करें और गेट ड्राइव वोल्टेज को Mosfets (जो लोड के माध्यम से करंट को नियंत्रित करता है) को सटीक रूप से नियंत्रित करता है। 16-बिट MCP3426A ADC, VREF से भी संचालित होता है, इसलिए हम लोड वोल्टेज रीडिंग के लिए आसानी से 0.000V रिज़ॉल्यूशन प्राप्त कर सकते हैं। कोड, जैसा कि.zip से है, आपको 50W या 4A तक लोड का परीक्षण करने देगा, जो भी हो अधिक है, या तो 'निरंतर-वर्तमान', 'निरंतर शक्ति', या 'निरंतर प्रतिरोध' मोड में। यूनिट में एक अंतर्निर्मित बैटरी परीक्षण मोड भी है जो सभी प्रमुख बैटरी केमिस्ट्री के लिए 1A डिस्चार्ज करंट लागू कर सकता है। जब यह किया जाता है तो यह परीक्षण किए गए प्रत्येक सेल की कुल क्षमता प्रदर्शित करेगा। यूनिट में क्षणिक मोड और अन्य बेहतरीन विशेषताएं भी हैं, पूर्ण विवरण के लिए. INO_file देखें।

फर्मवेयर चाक भी सुरक्षा सुविधाओं से भरा है। एक एनालॉग टेम्प सेंसर अधिकतम तापमान से अधिक होने पर पंखे की गति नियंत्रण और एक ऑटो-कटऑफ की अनुमति देता है। बैटरी मोड में प्रत्येक रसायन शास्त्र के लिए प्रीसेट (समायोज्य) कम वोल्टेज कट ऑफ होता है और अधिकतम बिजली रेटिंग से अधिक होने पर पूरी इकाई बंद हो जाएगी।

(*1) जो मैं कर रहा हूँ। मैं और वीडियो पोस्ट करूंगा और आगे बढ़ने पर इस प्रोजेक्ट में जोड़ूंगा।

(*2) [(१२-बिट डीएसी = ४०९६ कदम) / (४.०९६वीरेफ)] = १mV। चूंकि कुछ भी सही नहीं है, शोर और अन्य हस्तक्षेपों के लिए एक ट्रिम पॉट है।

चरण 5: आगे क्या है

मैं इस परियोजना को हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर दोनों में संशोधित कर रहा हूं, इसे 300W/10A पर स्थिर बनाने के लक्ष्य के साथ। यह निश्चित रूप से एक उत्कृष्ट DIY बैटरी परीक्षक / सामान्य प्रयोजन डीसी लोड बनने की शुरुआत है। एक वाणिज्यिक विक्रेता से एक तुलनीय इकाई की कीमत आपको सैकड़ों, यदि हजारों डॉलर नहीं होगी, तो यदि आप अधिकतम सुरक्षा और प्रदर्शन के लिए DIY 18650 पावरवॉल का परीक्षण करने के बारे में गंभीर हैं, तो मैं आपको इसे अपने लिए बनाने के लिए अत्यधिक प्रोत्साहित करता हूं।

अधिक अपडेट के लिए बने रहें:

१) कस्टम ३डी प्रिंटेड केस ऑनशैप का उपयोग कर

2) 3.5 टीएफटी एलसीडी डिस्प्ले

3) बढ़ी हुई शक्ति और प्रदर्शन

इस परियोजना के बारे में कोई भी प्रश्न पूछने के लिए स्वतंत्र महसूस करें। अगर मैंने कुछ महत्वपूर्ण छोड़ दिया है, तो मैं इसे वापस लाने और इसे संपादित करने का प्रयास करूंगा। मैं पीसीबी, रेसिस्टर्स, जेएसटी-कनेक्टर, केला जैक, डायोड, कैपेसिटर, प्रोग्राम किए गए Arduino सहित "आंशिक रूप से बिल्ड किट" के एक जोड़े को एक साथ रख रहा हूं।, हेडर पिन, रोटरी एनकोडर, लैचिंग पावर स्विच, पुश बटन, आदि और उन्हें जल्द ही उपलब्ध कराया जाएगा। (मैं डीएसी/एडीसी/मॉसफेट्स/आदि जैसे विभिन्न आईसी की लागत के कारण "पूर्ण किट" नहीं बनाने जा रहा हूं, लेकिन आप एक किट में लगभग 80% भाग तैयार करने में सक्षम होंगे, पेशेवर पीसीबी के साथ)।

धन्यवाद और आनंद लें।