Řídící jednotka pro pastovačku medu s ohřevem

Poznámka editora

Honza Havelka je znám ve včelařské komunitě nejen jako včelař a chovatel matek Vigor v oblasti Zábřehu na Moravě. Je také aktivním hybatelem Mendelovy společnosti pro včelařský výzkum, kde organizuje chod kanceláře této společnosti. Profesí má velmi blízko k precizní mechanice a CNC strojům. Léta profesně vydrilované strojařské preciznosti se pochopitelně pozitivně propisují do perfektního technického dotažení výrobků z jeho dílny a potvrzuje to i následující návod, který Honza připravil.

 

Před několika lety jsem si pořídil pastovačku na med. Dle mého je to skvělý pomocník v mém hobby provoze.  Postupem času jsem ji začal využívat i na přípravu krmného sirupu. Stačí nalít vodu, zapnout míchání, dosypat cukr a za chvíli je hotovo. Vadila mi ale nemožnost řídící jednotku pastovačky nastavit na trvalý chod. Navíc jsem pastovačku pro ohřev sirupu vybavil topnou fólií, kterou jsem chtěl ovládat termostatem.  Začal jsem přemýšlet o výrobě vlastní řídící jednotky. Ano, stačí motor připojit na časové hodiny,

nebo přímo do zásuvky, topení přes běžný termostat, ale to se mi nelíbí. Mám rád věci dobře vyřešené a navíc mě baví bastlení (amatérská stavba elektronických zařízení), takže bylo jen otázkou času, kdy se do výroby pustím. Nejdříve jsem si myslel, že na internetu najdu něco podobného a použitelného a případně upravím pro své potřeby. Strávil jsem spoustu času pročítáním různých fór a návodů a nakonec dospěl k rozhodnutí, že si celé zařízení raději navrhnu a naprogramuji sám, od nuly.

Jako základ jsem použil populární jednodeskový počítač Arduino a kolem něj jednotku začal navrhovat. Jak jsem již zmínil, bastlení mě baví a tak jsem jednotku navrhl jako kompaktní celek osazený na desce plošných spojů (PCB) v kombinaci hotových modulů a součástek pro povrchovou montáž (SMD). Na osazení PCB je potřeba mikropájka s výměnnými hroty a regulací teploty. Předpokládám, že pokud se někdo do stavby pustí, nemusí mít k dispozici odpovídající vybavení. Proto jsem se rozhodl zveřejnit návod ke stavbě a programové vybavení ve dvou verzích:

1. Sestavenou z modulů propojených kabeláží (vhodnější pro amatérskou stavbu)
2. Osazenou na PCB se SMD součástkami (vyšší náročnost)

Upozorňuji, že jako autor uvedených postupů na výrobu řídící jednotky nenesu žádnou odpovědnost za škody způsobené na majetku, zdraví a životě. Stavba řídící jednotky a její používání je na vlastní nebezpečí. Dále upozorňuji, že jednotka spíná a používá napětí, které je životu nebezpečné, a toto smí uvést do provozu pouze osoba s potřebnými znalostmi a kvalifikací.

Už nějakou dobu se věnuji stavbě zařízení, která využívají jednodeskové počítače Arduino. Od úplně laciných klonů asijské produkce jsem se postupně přesunul ke střední třídě.

Co mě k tomu vedlo? Některé moduly neznámého původu byly hodně ošizené a kvalita silně pokulhávala za očekáváním. Také se mi stávalo, že některé klony neodpovídaly oficiální dokumentaci, jednalo se převážně o vyvedení jednotlivých pinů na PCB. V současnosti nejraději používám výrobky firmy Robotdyn, které jsou rozumným kompromisem mezi kvalitou a cenou. Lze je pořídit přímo u výrobce, na různých asijských e-shopech, nebo za mírně vyšší cenu u obchodního zástupce v ČR. Tím nikomu nepodsouvám konkrétního výrobce, jen uvádím, jak to dělám já. V každém případě, pokud budu odkazovat na konkrétní výrobek, bude to na výše uvedeného dodavatele, popřípadě jiného dodavatele, se kterým mám dobrou zkušenost. Mohu Vás ujistit, že toto není skrytá reklama a nemám z odkazování žádnou provizi. Pokud ale použijete jiný výrobek odpovídajících parametrů a kvality, neznamená to, že by řízení nefungovalo.

Potřebné znalosti a zkušenosti

• Základní povědomí o elektronice, propojování dle schématu, měření elektrických veličin, pájení.
• Počítačová gramotnost, základní povědomí o platformě Arduino, programovacím prostředí IDE, instalace a práce s knihovnami, sériovém monitoru, sběrnici I2C a jejím adresování (I2C scanner).

Možná to vypadá složitě, ale základy jsou jednodušší, než vypadají. 

Jednotka sestavená z modulů

Potřebné díly

•  Ardiono Nano Rev.3
• LCD displej 20×4 znaků vč. I2C převodníku nebo LCD displej 20×4 znaků   +  I2C převodník  (varianta na PCB vyžaduje tuto variantu)

• Dvojitý relé modul 5V, kontakty 240VAC/30A
• Membránová klávesnice 4×4 znaků  (lze sehnat I klávesnici s jiným potiskem, viz. fotografie níže)
• Vodotěsný teplotní senzor DS18B20
• Nastavitelný zdroj LM2596 nebo nastavitelný zdroj LM2596 s displejem  (pouze při stavbě bez PCB)
• Sada propojovacích kabelů (F/M  F/F  M/M)    (pouze při stavbě bez PCB)
• Odpor 4k7 a 10k
• Zdroj stejnosměrného napětí v rozsahu cca 9 – 24 V / min. 0,5A
• Nepájivé pole (není nutné, pouze usnadní prvotní propojení)

Běžně lze koupit membránové klávesnice 4×4 znaky s potiskem na levé straně snímku. Při troše štěstí a hledání na čínských e-shopech se dají sehnat klávesnice s popisem na pravé straně snímku. Klávesy F1-F4 a hlavně Start, Stop mi připadají na ovládání pastovačky vhodnější. Na funkci nemá vliv při použití žádné verze, v kódu a na LCD ale odkazuji na verzi s popisem na pravé straně snímku.

 

V následujících řádcích popíši funkci jednotlivých modulů s odkazem na ukázkové kódy, jejich součástí jsou i potřebné knihovny ke stažení. Čas od času autor knihovny provede aktualizaci a některé funkce, které doposud pracovaly bez potíží se staví na zadní. Pro klid duše přikládám i verze knihoven, se nimiž jsem kód ladil. Sám jsem si užil, když mi přestal pracovat kód obsluhující teplotní čidlo. Na vině byla právě aktualizace knihovny, kód jsem musel od základů přepracovat. 

Propojení jednotlivých modulů není složité, vše ukazuje obrázkové schéma.

Schéma zapojení [1]

Úvodní kroky

Hned na začátku je potřeba nastavit zdroj LM2596 na výstupní hodnotu 5V. Na vstup připojit vhodné trafo (adaptér do zásuvky) v rozsahu cca 9-24V (pozor na polaritu). Modul LM2596 snese na vstupu až 34V. Verze s displejem přímo ukazuje hodnotu, u verze bez displeje je potřeba změřit multimetrem. Pokud máte adaptér s výstupem přímo 5V, není potřeba modul LM2596 používat a celou řídící jednotku lze pak napájet z adaptéru. Jednotka potřebuje proud 0,5A (při sepnutých relé), tak nemá smysl použít adaptér příliš slabý.

Upozornění

Řídící jednotka je napájena z externího zdroje, jak je vidět ze schématu. Kladný+  pól zdroje je připojen na kladné póly modulů (označené VCC) a záporný – pól na záporné póly (označené GND). U samotného Arduina je kladný pól připojen na pin VIN, který je vstup napájecího napětí. Pin označený 5V je naopak výstup, v tomto zapojení ho nebudeme používat. Více o napájení Arduina.

Před bezhlavým propojením jednotlivých modulů podle schématu bych dal přednost postupnému propojování a ověření funkčnosti modulů. Je to lepší, když se postupně prokoušete jednotlivými moduly, zjistíte, jak fungují, a hlavně, je to zábava 🙂 Potřebujeme mít na svém PC nainstalované vývojové prostředí Arduino IDE (je i v češtině, lze stáhnou i z jiných zdrojů).  Do prostředí budeme instalovat  potřebné knihovny,  zde je návod, jak se to dělá. Dále odkazuji na Tipy pro nahrávání programu do Arduina. Protože budeme používat I2C sběrnici (pro LCD displej), budeme možná potřebovat zjistit jejich adresu. Jak na to, popisuje článek Průvodce I2C (TWI, wire) sběrnicí. Teorii můžete přeskočit a bude nás zajímat poslední odstavec o tom, jak zjistit I2C adresu a přiložený kód.

A začínáme

Pro rozehřátí si můžete vyzkoušet První program,  po jeho úspěšném zvládnutí si podle schématu připojte teplotní čidlo DS18B20 a otestujte ho. V ukázkovém kódu změňte vstupní pin na hodnotu D13 (ten používám v řízení pastovačky). Pokud se vrací hodnota -127 nebo +85 °C, máte chybně připojené čidlo (nepředpokládám, že je vadné).

Další krok je připojení LCD displeje přes sběrnici I2C. Zde může nastat zádrhel s I2C adresou, tu zjistíme podle výše uvedeného návodu a po jejím zjištění upravíme v programu.

K ovládání a nastavení řízení jsem použil membránovou klávesnici 4×4 tlačítek. Umožňuje zadávat číselné hodnoty, má funkční tlačítka (A-D nebo F1-F4, podle potisku klávesnice), ale hlavně je odolná proti upatlání od medu :-D. Její funkci si ověřte podle příkladu Membránová klávesnice 4×4. 

Já mám klávesnici připojenou sloupce na piny D5-D8 a řádky D9-D12. 

Výstup z řízení ovládá modul s dvojicí relé. Lze použít i dva moduly po jednom relé. V každém případě je potřeba počítat s tím, že kontakty relé mohou spínat větší proudy, a při výběru vhodného typu se zaměřit na spínané napětí a proud. Pokud budete ovládat jednofázový motor, může jej relé spínat přímo. Při použití 3 fázového motoru bude relé spínat stykač. Druhé relé spíná přímo topnou rohož nebo spirálu. Spínání relé si vyzkoušejte na příkladu Jednokanálový relé modul. Příklad ovládá pouze jednokanálové relé, já využívám dvoukanálové a mám je připojené na piny D3 a D4. 

Poslední připojené zařízení, které není otestováno, je bezpečnostní spínač, bez něhož je provozování pastovačky hazard. Motory jsou většinou převodované do pomala a mají velký kroutící moment. Takže pastovačka s otevřeným víkem by neměla mít možnost spustit otáčky motoru. Moje pastovačka má rozpínací kontakt, nenašel jsem žádný vhodný příklad na otestování, proto jsem ho připravil sám, viz. příklad rozpínací kontakt. (ke stažení v datech projektu, odkaz na konci článku) . Bezpečnostní spínač je připojen na pin D2, tak jak nakresleno ve schématu.

Pokud jste se prokousali až sem a vše se podařilo otestovat a rozpohybovat, jste připraveni spustit samotný kód pastovačky. Ten není zrovna jednoduchý. Pro větší přehlednost jsem jej rozdělil do několika záložek:

• Pastovac.ino – načtení knihoven, nastavení proměnných, setup, smyčka loop a reset Arduina
• Countimer.ino – výpisy časů na LCD, ovládání časovačů
• Eeprom – čtení hodnot z paměti eeprom, výpisy zápisu eeprom na LCD
• Error – filtry chybové logiky
• Keypad – čtení stavů klávesnice
• Setting – výpisy nastavení na LCD, konfigurace eeprom
• SetupMenuMich – struktura menu pro míchání
• SetupMenuPast – struktura menu pro pastování
• Temperatur – ovládání teplotního čidla

Jednotlivé funkce jsou v kódu dostatečně okomentované a lidové tvořivosti otevřené. 

Parametry, které je možné přes menu nastavit:

Pastování (střídání doby míchání a doby klidu, po uplynutí celkového času se pastovačka vypne)

• Celkový čas pastování [1-99 hod.] – celkový čas, po který bude pastovačka střídat periodu míchání a klidu
• Perioda míchání [1-12 hod.] – čas, kdy pastovačka nemíchá a jen čeká
• Čas míchání [1-30 min.] – čas, po který pastovačka míchá
• Požadovaná teplota [25-45 °C] – teplota, na kterou bude topení topit, pokud to budete požadovat

Míchání ( pastovačka míchá stále, vhodné na přípravu krmného sirupu)

• Celkový čas míchání [1-5 hod.] – celkový čas, po který pastovačka míchá
• Požadovaná teplota [25-45 °C] – teplota, na kterou bude topení topit, pokud to budete požadovat

Nyní jste připraveni k nahrání kódu do Ardiuna. To musí být připojeno k externímu zdroji napětí (jak je uvedeno výše, buď přes napájecí modul s nastaveným výstupem na hodnotu 5V, nebo adaptérem s výstupem 5V. Při spínání relé by napájení přes USB nepokrylo proudovou zátěž. Takže Arduino je připojeno k externímu zdroji a současně připojené přes USB k počítači. Pokud nemáte totálně ošizený klon, není to problém, Arduino má v sobě ochrannou diodu, která oba vstupy odděluje.

Spusťte nahrání programu do Arduina, kompilace může chvíli trvat. Na konci dostanete v IDE chybovou hlášku:

Projekt zabírá 19554 bytů (63%) úložného místa pro program. Maximum je 30720 bytů.

Globální proměnné zabírají 1643 bytů (80%)  dynamické paměti, 405 bytů zůstává pro lokální proměnné. Maximum je 2048 bytů.

Mála dostupné paměti, můžou nastat problémy se stabilitou.

Kromě pravopisné chyby se tím nemusíte zatěžovat, nezaznamenal jsem žádné problémy s chodem nebo stabilitou programu. Pokud jste propojili vše správně, případně otestovali jednotlivé komponenty, vše by mělo pracovat na první dobrou.

Nastavení

Po nakopírování programu do Arduina program provede otestování hodnot v eeprom paměti, její přemazání a zapsání potřebných hodnot. LCD vypíše hlášení o konfiguraci  eeprom. Tato konfigurace se provede pouze při prvním nakopírování programu nebo přepsání paměti jinými hodnotami (jiným programem, který přepíše hodnoty v eeprom).

LCD zobrazí úvodní informace. Dovolil jsem si do kódu zakomponovat informaci o autorství a verzi programu. Měl jsem štěstí, že jméno mého webu má i s tečkou a koncovkou právě 20 znaků, jako umí displej zobrazit na jeden řádek 🙂 Tato obrazovka se zobrazuje vždy při stratu Arduina.

Po chvíli LCD zobrazení smaže a displej jen svítí, bez jakékoliv informace. V tuto chvíli je potřeba Arduino restartovat a vstoupit do setupu nastavení.

• Zapnout (restartovat) Arduino
• LCD – úvodní informace, stisk a držet F4
• Zobrazí vstup do SETUP Michani >>>F2

• Stisk klávesy F2 potvrdí nastavení míchání
• Dotaz na čas míchání. Lze nastavit v rozsahu 1-5 hodin s krokem po 1 hodině

• Dotaz na teplotu, možno nastavit v rozsahu 25-45 °C s krokem po 1 °C

• Dotaz, má-li být topení v základním stavu zapnuto. Toto se potvrzuje klávesou F1 (zapnuto) nebo F2 (vypnuto).  Bez ohledu na toto nastavení je možné topení zapnout nebo vypnout ručně při míchání krmného sirupu.

• Uloží nastavených parametrů do eeprom
• Automatický reset Arduina

• Po restartu LCD zobrazí úvodní obrazovku
• Zobrazí režim práce, který byl použit jako poslední (vzhledem k tomu, že jsme nyní konfigurovali režim míchání, je to právě tento režim)

• Následně LCD zobrazí nastavené parametry:
  • Celkový čas a čas míchání (u míchání se tyto časy shodují)
  • Požadovanou teplotu ve °C
  • Základní stav topení (zde jsem nastavil On- topení bude po spuštění míchání topit)

• Stisk klávesy Start spustí odpočítávání času 
• Sepne relé ovládající motor (mělo by být slyšet cvaknutí, LED na relé se rozsvítí) 
• Na LCD je vidět čas zbývající do konce cyklu míchání (zobrazuje se sestupně po 1 sekundě)
• Zobrazuje aktuální teplotu odečtenou na čidle (zobrazuje v krocích po 0,5 °C. Je možné úpravou kódu i s jemnějším krokem, ale při vyšším rozlišení čidla dochází k častějšímu a delšímu čtení dat a tím pádem ke zpomalení smyčky procesoru, díky tomu nasávají výpadky při stisku klávesnice – v době stisku může být procesor vytížen komunikací s čidlem a na stisk klávesy nereaguje včas. 
• Pokud máme v základním nastavení zvoleno, že topení nebude topit, relé spínající topení není sepnuto, ikona teploměru na LCD je prázdná (nevyplněná).  
• Jestliže máme v základním nastavení zvoleno, že topení bude topit a aktuální teplota je nižší, než požadovaná, relé spínající topení sepne – je požadavek na dosažení zadané teploty (mělo by být slyšet cvaknutí, LED na relé se rozsvítí).
• V případě, kdy máme v základním nastavení zvoleno, že topení bude topit a aktuální teplota je vyšší než požadovaná, relé spínající topení je rozepnuto, není důvod topit. Ikona teploměru je prázdná. Při poklesu teploty pod požadovanou hodnotu relé sepne a připojí topení. Ikona teploměru je vyplněná.
• Když chceme topení ručně zapnout nebo vypnout, lze to udělat stiskem klávesy F3 (stisk F3 změní aktuální stav topení, ale neuloží ho do eeprom). Je-li aktuální teplota nižší než požadovaná, sepne relé spínající topení, ikona teploměru na LCD je vyplněná. Pokud je požadovaná teplota vyšší než požadovaná, relé topení zůstane rozepnuto, není důvod topit.

Tímto je nastavení a otestování režimu míchání hotové a můžeme přejít k režimu pastování. 

• Zapnout (restartovat) Arduino
• LCD – úvodní informace, stisk a držet F3

• Zobrazí vstup do SETUP Pastovani >>>F1
• Stisk klávesy F1 potvrdí nastavení Pastování

• Zadání celkového času pastování. Je to celkový čas procesu pastování, ve kterém se střídá perioda klidu a perioda míchání. Lze nastavit v rozsahu 1-99 hodin s krokem po 1 hodině. Čas je potřeba zadávat dvouciferně, takže např. 8 hodin zadat 0 a 8. V případě, že zadáte pouze 8, dostanete při ukládání nastavených hodnot chybové hlášení (o tom ale až později).

• Zadání času klidu. Je to čas, ve kterém pastovačka nemíchá a „jen čeká“. Rozsah zadání je 1-12 hodin s krokem 1 hodina. I zde je opět potřeba zadávat dvouciferně jako u celkového času.

• Zadání času míchání. V tento čas probíhá míchání. Rozsah zadání je 1-30 minut a opět je potřeba zadávat dvouciferně. 

• Zadání teploty, možno nastavit v rozsahu 25-45 °C s krokem po 1 °C

• Dotaz, má-li být topení v základním stavu zapnuto. Toto se potvrzuje klávesou F1 (zapnuto) nebo F2 (vypnuto).  Bez ohledu na toto nastavení je možné topení zapnout nebo vypnout ručně (funkce F3), jak bylo popsáno výše. Obecně u pastování nemá smysl topení zapínat.
• Pouze v případě, že med v pastovačce příliš ztuhne a nejde plnit do sklenic, tak ho mírně temperovat, aby z pastovačky vytekl. 
• Uložení nastavených parametrů do eeprom
• Automatický reset Arduina

 

• Po restartu LCD zobrazí úvodní obrazovku
• Zobrazí režim práce, který byl použit jako poslední (nyní je to pastování)

• Následně LCD zobrazí nastavené parametry:
  • Celkový čas
  • Čas klidu
  • Čas míchání
  • Požadovanou teplotu ve °C
  • Základní stav topení (zde jsem nastavil Off- topení nebude po spuštění míchání topit)

• Stisk klávesy Start spustí odpočítávání času 
• Sepne relé ovládající motor (mělo by být slyšet cvaknutí, LED na relé se rozsvítí) 
• Na LCD je vidět čas zbývající do konce právě probíhající časové periody (zobrazuje se sestupně po 1 sekundě), tedy čas klidu nebo čas míchání. Perioda která právě neprobíhá není zobrazena. 
• Zobrazuje aktuální teplotu odečtenou na čidle 
• Pokud máme v základním nastavení zvoleno, že topení nebude topit, relé spínající topení není sepnuto, ikona teploměru na LCD je prázdná (nevyplněná).  
• Pokud máme v základním nastavení zvoleno, že topení bude topit a aktuální teplota je nižší, než požadovaná, relé spínající topení sepne – je požadavek na dosažení zadané teploty (mělo by být slyšet cvaknutí, LED na relé se rozsvítí).
• Pokud máme v základním nastavení zvoleno, že topení bude topit a aktuální teplota je vyšší, než požadovaná, relé spínající topení je rozepnuto, není důvod topit. Ikona teploměru je prázdná. Při poklesu teploty pod požadovanou hodnotu relé sepne a připojí topení. Ikona teploměru je vyplněná.
• Pokud chceme topení ručně zapnout nebo vypnout, lze to udělat stiskem klávesy F3 (stisk F3 změní aktuální stav topení, ale neuloží ho do eeprom). Je-li aktuální teplota nižší než požadovaná, sepne relé spínající topení, ikona teploměru na LCD je vyplněná. Pokud je požadovaná teplota vyšší než požadovaná, relé topení zůstane rozepnuto, není důvod topit.

Je-li třeba během chodu motoru (jak u pastování, tak u míchání) pastovačku zastavit, provede se to stiskem klávesy Stop.

• Časová perioda, během které došlo k zastavení, je nahrazena textem Pauza
• Relé ovládající motor se rozepne (pokud již není rozepnuto z důvodu probíhající periody klidu)
• Opětovným stiskem klávesy Start spustíte časování

• Jestliže během spuštění pastovačky dojde k rozepnutí bezpečnostního spínače (otevření krytu), relé ovládající motor se rozepne (pokud již není rozepnuto z důvodu probíhající periody klidu)
• Časová perioda, během které došlo k zastavení je nahrazena textem STOP
• Po sepnutí bezpečnostního spínače (uzavření krytu) je možné míchání opět spustit stiskem klávesy Start.

• Pokud při zadávání časů a teploty vložíte hodnotu mimo povolený rozsah, na LCD se vypíše chybová hláška a Arduino se automaticky restartuje. Tím se uvede do stavu před nastavováním, nové hodnoty nejsou uloženy do paměti.

• Pokud spustíte Setup a nastavení nedokončíte, po uplynutí 2 minut se Arduino restartuje.

Řízení si pamatuje, který režim (pastování nebo míchání) byl spuštěn jako poslední, a do tohoto režimu se nastaví po zapnutí. Pokud potřebujete přepnout do jiného režimu než byl poslední spuštěný, není potřeba provádět celé nastavení. Stačí po zapnutí a zobrazení úvodní obrazovky stisknout a držet klávesu F1 – vstup do pastování nebo F2 – vstup do míchání. 

Struktura menu:

• Zapnout řízení
• F3 – setup pastování
  • Potvrzení F1
    • Celkový čas (01 – 99 hodin)
    • Čas klidu (01-12 hodin)
    • Čas míchání (01-30 minut)
    • Teplota (25-45 °C)
    • F1 – topení zapnout
    • F2 – topení vypnout

• Zapnout řízení

•  F4 – setup míchání
  • potvrzení F2
    • celkový čas (1 – 5 hodin)
    • teplota (25-45 °C)
    • F1 – topení zapnout
    • F2 – topení vypnout

• Zapnout řízení
• F1 – přepnutí do pastování
• Zapnout řízení
• F2 – přepnutí do pastování
• Při chodu časování
  • F3 změna stavu topení (zap/vyp) pokud není dosaženo požadované teploty

Pokud se Vám podařilo řízení pastovačky uvést k životu, máte v podstatě hotovo. Ale co s tím? Na stole Vám nejspíše leží sada modulů propojených kabeláží s vizáží vrabčího hnízda. 

Spoje jsou řešeny nasazovacími konektory, což není zrovna ideální. Když už samostatné moduly, doporučuji konektorové spoje nahradit letovanými a chráněnými smršťovací bužírkou. Další rozumný krok je jednotlivé moduly umístit na nosnou desku (plast, pertinax . . .) a na něj je pomoci plastových distančních sloupků upevnit. 

Jednotka osazená na PCB se SMD součástkami

Jak jsem v úvodu zmínil, mám rád věci pěkně a kvalitně provedené, a tak jsem si na navrhl vlastní PCB. Podklady pro výrobu dávám k dispozici. 

Přikládám gerber data, která poslouží k výrobě desek. Mám ověřenou a kvalitou odzkoušenou výrobní firmu v Číně JLBPCB.com  Ověřil jsem si, že pokud nechám vyrobit prototypovou desku u nás v ČR, cena je velmi výrazně vyšší, než výroba v Asii. Pokud nespěchám a zvolím nejlevnější ekonomickou dopravu, pohybuji se v řádu několika málo stokorun v profi kvalitě.  Minimální množství výroby je 5 ks desek, ale i to je levnější než jedna deska u nás. Gerber data (jako ZIP soubor) stačí vložit k objednávce, výrobní nastavení nechávám tak jak je výrobce má přednastavené.

Dále přikládám zdrojová data pro návrhový SW Eagle [3].
Najde-li se další podobný šílenec jako já a pustí se do výroby kompaktního řízení, doplním několik poznámek. 

Samotný zdroj napájení je realizován pomocí trafa a pájených SMD součástek, jejich seznam opět přikládám. Při osazování je třeba dodržet pracovní postup:

• Osadit SMD součástky zdroje 
• Namontovat distanční sloupky pro LCD délky 15 mm
• Připájet hřebínkovou lištu pro připojení klávesnice, piny ohnout o 45° (viz foto)
• Osadit transformátor, svorkovnice napájení a bezp. spínače, pojistkové pouzdro
• Odzkoušet zdroj, výstupní napětí 5V DC
• Z relé modulu odpájet hřebínkový konektor 90° (piny VCC, GND, IN1, IN2, SGND)
• Z I2C převodníku odpájet napájecí hřebínkový konektor 90 °(piny VCC, GND, SDA, SCL)
• Připájet I2C převodník, odpájený konektor nahradit rovnou hřebínkovou lištou
• Připájet Arduino, hřebínkovou lištu pro teplotní čidlo
• Osadit distanční sloupky pro relé modul délky 12 mm
• Připájet relé modul, odpájený konektor nahradit rovnou dvoupatrovou hřebínkovou lištou 
• Připájet LCD, jako konektor použít rovnou dvoupatrovou hřebínkovou lištu

Dvoupatrová hřebínková lišta [2] 

 

Detaily jsou zřejmé z fotografií:

Tímto jste si postavili kompaktní modul k řízení pastovačky, který je už jednoduché zabudovat do elektroinstalační krabice, připojit stykač, spínač Stop, průchody a je hotovo. 

Data, potřebná ke stavbě zařízení

Potřebná data najdete na adrese: https://drive.google.com/drive/folders/1PaDhCMtUnwHOIT-NIvDZWzgT3FQdl2E2?usp=sharing Zde jsou volně ke stažení: Arduino kód Gerber data pro výrobu PCB Eagle data  s návrhem PCB Arduino knihovny Schéma zapojení a pár fotografií Příklad na test bezpečnostního spínače

Použité zdroje:

[1]  – schema vytvořené programem https://fritzing.org/

[2]  – foto z https://www.tme.eu/cz/

[3]  – návrh PCB v Eagle https://www.autodesk.com/products/eagle/overview?plc=F360&term=1-YEAR&support=ADVANCED&quantity=1

Další zdroje:

https://www.arduinotech.cz/

https://www.arduino.cc/

https://forum.hwkitchen.cz/

https://www.hwkitchen.cz/arduino-kniha-pruvodce-svetem-arduina-2-vydani/

Poslední slovo autora

Jsem programátor samouk, vím, že kód není dokonalý (nemám rád slovo dokonalý), jiný by ho určitě dokázal napsat lépe a efektivněji. Napsal jsem ho tak, jak nejlépe umím.