自制USB温控炉
novakon2014/08/20电子技术 IP:山东
本帖最后由 novakon 于 2014-8-21 21:22 编辑

一直都想做,无奈抽不出时间,今天一鼓作气把它做了。

原帖见 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/t/60005

IMG_1079.jpg

通过USB串口接收温度数据和发送继电器指令。

IMG_1082.jpg

500W电炉只要20元。

IMG_1080.jpg

采集用的是热电偶探头,很便宜,电压温度转换用的是MAX6675。

IMG_1083.jpg

界面一定要漂亮,功能一定要实用

IMG_1084.jpg
+50  科创币    三十斗    2014/08/22 鼓励!!
来自:电子信息 / 电子技术
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~~空空如也
novakon 作者
10年4个月前 IP:未同步
714391
本帖最后由 novakon 于 2014-8-20 16:43 编辑

淘宝买一个温控器,几十块钱上下,配个电炉就是了。

如果你非要DIY,那么下面是我这个温控器的制作成本:
继电器 3.5元
单片机 取决于你用什么单片机
USB转串口 3元
电炉 20元

热电偶探头 5-15元
采集芯片 5-15元 // 这里注意,不要自己动手搭电路放大信号。用成品的前端芯片能节省很多时间,并提供足够的精度。

附上位机软件:
attachment icon temprelay.zip 10.54KB ZIP 27次下载

需要安装.NET Framework 3.5, win7 用户忽略。

上位机工作方式:向串口发送'g',然后等待单片机返回的数据。返回的数据格式应该是文本+回车符(CR)+换行符(LF)。比如单片机返回"1238(CR)(LF)",上位机会识别为12.38度。

向串口发送's'表示令继电器导通
向串口发送'r'表示令继电器切断
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novakon作者
10年4个月前 IP:未同步
714533
本帖最后由 novakon 于 2014-8-21 23:23 编辑

KC不愧是掌握了先进吐槽技术的论坛啊。

MAX6675从0到1000度的精度是2度,分辨率是0.25度。目前我这个只有判断开关功能的程序在130度熬KNDX的时候,可以控制在正负3度以内。

明天会试试新的继电器输出调制方式,加上PI控制,争取控制到正负1度以内。这就不是“练手”或者“简单问题复杂化”,更不是“我一个温敏电阻+三极管”,而是实实在在的真金白银了。
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novakon作者
10年4个月前 IP:未同步
714534
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novakon作者
10年4个月前 IP:未同步
714693
今天继续调试算法和继电器开关调制方式。加入PI控制。

QQ截图20140821210143.png

这是设定80度水浴的效果。尖峰是通信错误。

这应该是KC目前最稳的温控器了?欢迎来挑战。
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novakon作者
10年4个月前 IP:未同步
714699
本帖最后由 novakon 于 2014-8-21 21:19 编辑

实际上上图是这套设备能做到的最稳定的情况了。这是因为MAX6675本身存在噪声和精度方面的问题。多放两张图大家就明白了:


一杯冷水倒进去,升温过程继电器一直开着,但温度数值不是稳定上升的。

QQ图片20140821203606.jpg

温度稳定时,图表细节部分
QQ图片20140821205322.jpg
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novakon作者
10年4个月前 IP:未同步
714703
布布卡 发表于 2014-8-21 11:18
做kndx用这个最好  便宜还精确
控制用可控硅调导通角度比继电器啪达啪达应该好些    电炉便宜 国产东西价 ...


我认为:可控硅导通角的调制方式会让可控硅发热,且功率因数不好。单个可控硅比继电器模块便宜一点,但加上驱动和和散热片的话就不确定了。

PI控制器的输出转换为继电器的开和关,目前我采用的是delta-sigma调制方式,每0.25秒决定一次继电器的状态。暂时没有发现什么问题,除了比较吵。
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novakon作者
10年4个月前 IP:未同步
714704
图中用于称量KN和DX的电子秤是之前的“USB推力计”改造的,重复精度相当不错。已经有6名爱好者向我购买了USB推力计——的电路部分,称重传感器需要自配。
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novakon作者
10年4个月前 IP:未同步
714749
发一张恒温95度的。如果没什么特别大的问题,应该就可以全套移植单片机了。

QQ截图20140821233435.png

再发个视频,演示一下deltasigma调制下的继电器。
请快进到15秒

点击此处查看视频
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novakon作者
10年4个月前 IP:未同步
714848
今天把PI改成了PD控制器。输入输出都加了一阶低通,控制器输出也绘图了。

QQ截图20140822160252.png

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novakon作者
10年4个月前 IP:未同步
714898
今天还特地去买了两个1000ml的烧杯,以及石棉网。放上炉子,发现炉子对短时间温度变化的抵抗能力完全没有了,稳定性也差了很多。这是因为热量从电热丝传递到石棉网,从石棉网传递到烧杯,再从烧杯传递到水,中间经过的时间实在是太长了(约50-100秒)。而烧杯内的水因为蒸发速度时快时慢,所以温度产生抖动(这也是无法将其温度变化控制在1度以内的真正原因)。要得到最快的升温速度,最稳定的温度,避免环路震荡,就必须降低时间常数。

这就意味着需要去除石棉网。

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novakon作者
10年4个月前 IP:未同步
714905
IMG_1130.jpg

QQ截图20140822192250.png
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