Mdhibiti wa Malipo ya Sola ya Arduino PWM (V 2.02): Hatua 25 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:50

Ikiwa unapanga kufunga mfumo wa jua wa gridi mbali na benki ya betri, utahitaji Kidhibiti cha kuchaji cha jua. Ni kifaa ambacho kimewekwa kati ya Jopo la Jua na Benki ya Battery kudhibiti kiwango cha nishati ya umeme inayozalishwa na paneli za jua zinazoingia kwenye betri. Kazi kuu ni kuhakikisha kuwa betri imeshtakiwa vizuri na inalindwa kutokana na kuchaji zaidi. Wakati voltage ya pembejeo kutoka kwa jopo la jua inapoinuka, mdhibiti wa malipo husimamia malipo kwa betri zinazozuia malipo yoyote ya ziada na kukata mzigo wakati betri imetolewa.

Unaweza kupitia miradi yangu ya jua kwenye wavuti yangu: www.opengreenenergy.com na Kituo cha YouTube: Fungua Nishati ya Kijani

Aina za watawala wa malipo ya jua

Hivi sasa kuna aina mbili za watawala wa malipo wanaotumiwa sana katika mifumo ya nguvu ya PV:

1. Mdhibiti wa Upanaji wa Pulse (PWM)

2. Mdhibiti wa kiwango cha juu cha Ufuatiliaji wa Nguvu ya Nguvu (MPPT)

Katika hii inayoweza kufundishwa, nitakuelezea juu ya Mdhibiti wa Malipo ya jua ya PWM. Nimeandika machapisho kadhaa juu ya watawala wa malipo ya PWM mapema pia. Toleo la mapema la vidhibiti vyangu vya malipo ya jua ni maarufu sana kwenye wavuti na ni muhimu kwa watu kote ulimwenguni.

Kwa kuzingatia maoni na maswali kutoka kwa matoleo yangu ya mapema, nimebadilisha Kidhibiti changu cha V2.0 cha PWM ili kufanya toleo jipya 2.02.

Yafuatayo ni mabadiliko katika V2.02 w.r.t V2.0:

1. Mdhibiti wa chini wa umeme wa laini hubadilishwa na ubadilishaji wa buck MP2307 kwa usambazaji wa umeme wa 5V.

2. Sensor moja ya ziada ya sasa ya kufuatilia sasa inayokuja kutoka kwa jopo la jua.

3. MOSFET-IRF9540 inabadilishwa na IRF4905 kwa utendaji bora.

4. On-sensor ya ndani ya LM35 inabadilishwa na uchunguzi wa DS18B20 kwa ufuatiliaji sahihi wa joto la betri.

5. Bandari ya USB ya kuchaji vifaa mahiri.

6. Matumizi ya fuse moja badala ya mbili

7. Mwangaza mmoja wa LED kuonyesha Hali ya Nguvu ya jua.

8. Utekelezaji wa hatua 3 za kuchaji algorithm.

9. Utekelezaji wa mtawala wa PID katika algorithm ya kuchaji

10. Iliunda PCB ya kawaida kwa mradi huo

Ufafanuzi

1. Mdhibiti wa malipo pamoja na mita ya nishati

2. Uteuzi wa Voltage ya Batri ya Moja kwa Moja (6V / 12V)

3. PWM malipo ya algorithm na setpoint ya malipo ya auto kulingana na voltage ya betri

Dalili ya 4. LED kwa hali ya malipo na hali ya mzigo

5. 20x4 tabia LCD kuonyesha kwa kuonyesha voltages, sasa, nguvu, nishati, na joto.

6. Ulinzi wa umeme

7. Rejesha ulinzi wa mtiririko wa sasa

8. Mzunguko mfupi na ulinzi wa kupakia

9. Fidia ya Joto kwa Kuchaji

10. Bandari ya USB ya Vifaa vya Kuchaji

Vifaa

Unaweza kuagiza PCB V2.02 kutoka PCBWay

1. Arduino Nano (Amazon / Banggood)

2. P-MOSFET - IRF4905 (Amazon / Banggood)

3. Diode ya nguvu -MBR2045 (Amazon / Aliexpress)

4. Kubadilisha Converter-MP2307 (Amazon / Banggood)

5. Sensorer ya Joto - DS18B20 (Amazon / Banggood)

6. Sensorer ya sasa - ACS712 (Amazon / Banggood)

7. diode ya TV- P6KE36CA (Amazon / Aliexpress)

8. Wahamiaji - 2N3904 (Amazon / Banggood)

9. Wasisitizi (100k x 2, 20k x 2, 10k x 2, 1k x 2, 330ohm x 7) (Amazon / Banggood)

10. Capacitors kauri (0.1uF x 2) (Amazon / Banggood)

11. 20x4 I2C LCD (Amazon / Banggood)

12. RGB LED (Amazon / Banggood)

13. LED ya rangi mbili (Amazon)

15. waya za waya / waya (Amazon / Banggood)

Pini za Kichwa (Amazon / Banggood)

17. Kuzama kwa joto (Amazon / Aliexpress)

18. Mmiliki wa Fuse na fuses (Amazon)

19. Kitufe cha kushinikiza (Amazon / Banggood)

22. Vifungo vya screw 1x6 pin (Aliexpress)

23. Kusimamishwa kwa PCB (Banggood)

24. Tundu la USB (Amazon / Banggood)

Zana:

1. Kuuza Chuma (Amazon)

2. Bomba la Kufuta (Amazon)

2. Mkata waya na Stripper (Amazon)

3. Dereva wa Skrini (Amazon)

Hatua ya 1: Kanuni ya Kufanya kazi ya Mdhibiti wa Malipo ya PWM

PWM inasimama kwa Upanaji wa Upana wa Pulse, ambayo inasimama kwa njia inayotumia kudhibiti malipo. Kazi yake ni kushusha voltage ya jopo la jua karibu na ile ya betri ili kuhakikisha kuwa betri imeshtakiwa vizuri. Kwa maneno mengine, hufunga voltage ya paneli ya jua kwenye voltage ya betri kwa kuburuta Jopo la Solar Vmp chini ya voltage ya mfumo wa betri bila mabadiliko ya sasa.

Inatumia swichi ya elektroniki (MOSFET) kuunganisha na kukata jopo la jua na betri. Kwa kubadili MOSFET kwa masafa ya juu na upana wa mapigo anuwai, voltage ya kila wakati inaweza kudumishwa. Kidhibiti cha PWM hujiboresha kwa kutofautisha upana (urefu) na masafa ya kunde zilizotumwa kwa betri.

Wakati upana uko 100%, MOSFET imejaa kabisa, ikiruhusu jopo la jua kuchaji betri kwa wingi. Wakati upana uko kwa 0% transistor imezimwa wazi ikizunguka jopo la jua kuzuia sasa yoyote kutoka kwa betri wakati betri imeshtakiwa kabisa.

Hatua ya 2: Jinsi Mzunguko Unavyofanya Kazi?

Moyo wa mdhibiti wa malipo ni bodi ya Arduino Nano. Arduino huhisi jopo la jua na voltages za betri kwa kutumia nyaya mbili za kugawanya voltage. Kulingana na viwango hivi vya voltage, huamua jinsi ya kuchaji betri na kudhibiti mzigo.

Kumbuka: Katika picha hapo juu, kuna hitilafu ya uchapaji katika ishara ya nguvu na udhibiti. Laini ni ya nguvu na laini ya manjano ni ya ishara ya kudhibiti.

Mpangilio mzima umegawanywa katika nyaya zifuatazo:

1. Mzunguko wa Usambazaji wa Nguvu:

Nguvu kutoka kwa betri (B + & B-) inashuka hadi 5V na X1 (MP2307) buck converter. Pato kutoka kwa kibadilishaji cha dume husambazwa kwa

1. Bodi ya Arduino

2. LEDs kwa dalili

3. Maonyesho ya LCD

4. Bandari ya USB kuchaji vifaa.

Sensorer za Ingizo:

Jopo la jua na voltages za betri hugunduliwa kwa kutumia nyaya mbili za mgawanyiko wa voltage zinazojumuisha vipinga R1-R2 & R3- R4. C1 na C2 ni vichungi vya chujio kuchuja ishara za kelele zisizohitajika. Pato kutoka kwa wagawanyaji wa voltage limeunganishwa na pini za Analog Arduino A0 na A1 mtawaliwa.

Jopo la jua na mikondo ya mzigo huhisi kwa kutumia moduli mbili za ACS712. Pato kutoka kwa sensorer za sasa zimeunganishwa na pini ya Analog ya Arduino A3 na A2 mtawaliwa.

Joto la betri hupimwa kwa kutumia sensor ya joto ya DS18B20. R16 (4.7K) ni kontena la kuvuta. Pato la sensorer ya joto imeunganishwa na pini D12 ya Arduino Digital.

3. Kudhibiti Circuits:

Mizunguko ya kudhibiti kimsingi imeundwa na p-MOSFET mbili Q1 na Q2. MOSFET Q1 hutumiwa kutuma mapigo ya kuchaji kwenye betri na MOSFET Q2 hutumiwa kuendesha mzigo. Mizunguko miwili ya dereva wa MOSFET inajumuisha transistors mbili T1 na T2 na vipinga-kuvuta R6 na R8. Msingi wa sasa wa transistors unadhibitiwa na vipinga R5 na R7.

4. Mizunguko ya Ulinzi:

Upitishaji wa pembejeo kutoka upande wa jopo la jua unalindwa kwa kutumia diode ya TVS D1. Sasa ya nyuma kutoka kwa betri hadi kwenye jopo la jua inalindwa na diode ya Schottky D2. Sehemu ya juu inalindwa na fyuzi F1.

5. Dalili ya LED:

LED1, LED2, na LED3 hutumiwa kuonyesha hali ya jua, betri na hali ya mzigo mtawaliwa. Resistors R9 hadi R15 ni vipingamizi vya sasa vya kuzuia.

7. Kuonyesha LCD:

Onyesho la LCD la I2C hutumiwa kuonyesha vigezo anuwai.

8. USB kuchaji:

Tundu la USB limeunganishwa hadi pato la 5V kutoka kwa Buck Converter.

9. Rudisha Mfumo:

SW1 ni kitufe cha kushinikiza kuweka upya Arduino.

Unaweza kupakua mpango katika muundo wa PDF ulioambatanishwa hapa chini.

Hatua ya 3: Kazi kuu za Kidhibiti cha kuchaji cha jua

Mdhibiti wa malipo ameundwa kwa kutunza vidokezo vifuatavyo.

1. Zuia Kuongeza Ziada kwa Betri: Kupunguza nguvu inayotolewa kwa betri na jopo la jua wakati betri inashtakiwa kikamilifu. Hii inatekelezwa kwa malipo_cycle () ya nambari yangu.

2. Kuzuia Kutolewa kwa Batri Zaidi: Kukatisha betri kutoka kwa mizigo ya umeme wakati betri inafikia kiwango cha chini cha chaji. Hii inatekelezwa kwa mzigo_control () wa nambari yangu.

3. Toa Kazi za Udhibiti wa Mzigo: Kuunganisha kiatomati na kukata mzigo wa umeme kwa wakati maalum. Mzigo utawashwa wakati machweo na ZIMA wakati jua linachomoza. Hii inatekelezwa kwa mzigo_control () wa nambari yangu. 4. Kufuatilia Nguvu na Nishati: Kufuatilia nguvu na nguvu ya mzigo na kuionyesha.

5. Kinga kutoka kwa Hali isiyo ya kawaida: Kulinda mzunguko kutoka kwa hali tofauti za kawaida kama umeme, nguvu ya kupita kiasi, overcurrent, na mzunguko mfupi, nk.

6. Kuonyesha na Kuonyesha: Kuonyesha na kuonyesha vigezo anuwai

7. Mawasiliano ya Duniani: Kuchapisha vigezo anuwai kwenye mfuatiliaji wa serial

8. USB kuchaji: Kutoza vifaa mahiri

Hatua ya 4: Upimaji wa Voltage

Sensorer za voltage hutumiwa kuhisi voltage ya paneli ya jua na betri. Inatekelezwa kwa kutumia nyaya mbili za kugawanya voltage. Inayo vipingamizi viwili R1 = 100k na R2 = 20k kwa kuhisi voltage ya paneli ya jua na vile vile R3 = 100k na R4 = 20k kwa voltage ya betri. Pato kutoka kwa R1and R2 limeunganishwa na pini ya Analog ya Aduino A0 na pato kutoka kwa R3 na R4 imeunganishwa na pini ya Analog ya Aduino A1.

Upimaji wa Voltage: Pembejeo za Analog za Arduino zinaweza kutumika kupima voltage ya DC kati ya 0 na 5V (wakati wa kutumia voltage ya kawaida ya rejea ya Analog 5V) na safu hii inaweza kuongezeka kwa kutumia mtandao wa mgawanyiko wa voltage. Mgawanyiko wa voltage hupunguza voltage inayopimwa ndani ya anuwai ya pembejeo za Analog ya Arduino.

Kwa mzunguko wa mgawanyiko wa voltage Vout = R2 / (R1 + R2) x Vin

Vin = (R1 + R2) / R2 x Piga Kura

Kazi ya AnalogRead () inasoma voltage na kuibadilisha kuwa nambari kati ya 0 na 1023

Ulinganishaji: Tutasoma thamani ya pato na moja ya pembejeo za Analog za Arduino na kazi yake ya AnalogRead (). Kazi hiyo hutoa thamani kati ya 0 na 1023 ambayo ni 0.00488V kwa kila nyongeza (Kama 5/1024 = 0.00488V)

Vin = Kura * (R1 + R2) / R2; R1 = 100k na R2 = 20k

Vin = ADC hesabu * 0.00488 * (120/20) Volt // Sehemu iliyoangaziwa ni sababu ya Kiwango

Kumbuka: Hii inatuongoza kuamini kuwa usomaji wa 1023 unalingana na voltage ya pembejeo ya volts 5.0. Kwa vitendo unaweza usipate 5V kila wakati kutoka kwa pini ya Arduino 5V. Kwa hivyo wakati wa upimaji kwanza pima voltage kati ya pini za 5v na GND za Arduino kwa kutumia multimeter, na utumie kipimo kwa kutumia fomula hapa chini:

Kiwango cha kipimo = kipimo cha voltage / 1024

Hatua ya 5: Upimaji wa Sasa

Kwa kipimo cha sasa, nilitumia lahaja ya Athari ya sasa ya Athari ya Hall ACS 712 -5A. Kuna anuwai tatu za Sensorer ya ACS712 kulingana na upeo wa hisia zake za sasa. Sensorer ya ACS712 inasoma thamani ya sasa na kuibadilisha kuwa thamani inayofaa ya voltage, Thamani inayounganisha vipimo viwili ni Usikivu. Usikivu wa pato kwa anuwai yote ni kama ifuatavyo:

Mfano wa ACS712 -> Masafa ya Sasa-> Usikivu

ACS712 ELC-05 -> +/- 5A -> 185 mV / A

ACS712 ELC-20 -> +/- 20A -> 100 mV / A

ACS712 ELC-30 -> +/- 30A -> 66 mV / A

Katika mradi huu, nimetumia lahaja ya 5A, ambayo unyeti ni 185mV / A na voltage ya kuhisi katikati ni 2.5V wakati hakuna sasa.

Upimaji:

thamani ya kusoma Analog = AnalogSoma (Pini);

Thamani = (5/1024) * thamani ya kusoma Analog // Ikiwa haupati 5V kutoka kwa siri ya Arduino 5V basi, Sasa katika amp = (Thamani - kukabilianaVoltage) / unyeti

Lakini kulingana na shuka ya data voltage kukabiliana ni 2.5V na unyeti ni 185mV / A

Sasa katika amp = (Thamani-2.5) /0.185

Hatua ya 6: Upimaji wa Joto

Kwa nini ufuatiliaji wa Joto unahitajika?

Athari za kemikali za betri hubadilika na joto. Kadiri betri inavyozidi kupata joto, gassing huongezeka. Wakati betri inakuwa baridi, inakuwa sugu zaidi kwa kuchaji. Kulingana na ni kiasi gani joto la betri linatofautiana, ni muhimu kurekebisha kuchaji kwa mabadiliko ya joto. Kwa hivyo ni muhimu kurekebisha kuchaji kwa akaunti ya athari za joto. Sensorer ya joto itapima joto la betri, na Kidhibiti cha kuchaji cha jua hutumia pembejeo hii kurekebisha kiwango cha malipo inavyotakiwa. Thamani ya fidia ni - 5mv / degC / seli kwa betri za aina ya asidi-risasi. (-30mV / ºC kwa 12V na 15mV / ºC kwa betri 6V). Ishara hasi ya fidia ya joto inaonyesha kuongezeka kwa joto kunahitaji kupunguzwa kwa malipo ya malipo. Kwa maelezo zaidi, unaweza kufuata nakala hii.

Upimaji wa Joto na DS18B20

Nimetumia uchunguzi wa nje wa DS18B20 kupima joto la betri. Inatumia itifaki ya waya moja kuwasiliana na mdhibiti mdogo. Inaweza kushikamana kwenye bandari-J4 kwenye ubao.

Ili kuunganishwa na sensorer ya joto ya DS18B20, unahitaji kusanikisha maktaba ya One Wire na maktaba ya Joto la Dallas.

Unaweza kusoma nakala hii kwa maelezo zaidi kwenye sensor ya DS18B20.

Hatua ya 7: Mzunguko wa Kuchaji USB

Mbadilishaji wa dume MP2307 inayotumika kwa usambazaji wa umeme inaweza kutoa sasa hadi 3A. Kwa hivyo ina kiasi cha kutosha cha kuchaji vifaa vya USB. Tundu la USB VCC limeunganishwa na 5V na GND imeunganishwa na GND. Unaweza kurejelea mpango ulio hapo juu.

Kumbuka: Voltage ya pato la USB haijahifadhiwa hadi 5V wakati mzigo wa sasa unazidi 1A. Kwa hivyo ningependekeza kupunguza mzigo wa USB chini ya 1A.

Hatua ya 8: Kuchukua Algorithm

Wakati mtawala ameunganishwa na betri, programu itaanza operesheni. Hapo awali, inakagua ikiwa voltage ya jopo inatosha kuchaji betri. Ikiwa ndio, basi itaingia kwenye mzunguko wa malipo. Mzunguko wa malipo una hatua tatu.

Hatua ya 1 Malipo ya Wingi:

Arduino itaunganisha Jopo la jua na betri moja kwa moja (mzunguko wa ushuru 99%). Voltage ya betri itaongezeka polepole. Wakati voltage ya betri inafikia 14.4V, hatua ya 2 itaanza.

Katika hatua hii, sasa ni karibu kila wakati.

Hatua ya 2 malipo ya kunyonya:

Katika hatua hii, Arduino atasimamia sasa ya kuchaji kwa kudumisha kiwango cha voltage kwa 14.4 kwa saa moja. Voltage huhifadhiwa kila wakati kwa kurekebisha mzunguko wa ushuru.

Hatua ya 3 Malipo ya kuelea:

Mdhibiti hutengeneza malipo machache ili kudumisha kiwango cha voltage kwa 13.5V. Hatua hii inaendelea betri kushtakiwa kikamilifu. Ikiwa voltage ya betri iko chini ya 13.2V kwa dakika 10.

Mzunguko wa malipo utarudiwa.

Hatua ya 9: Udhibiti wa Mzigo

Ili kuunganisha kiatomati na kukata mzigo kwa kufuatilia jioni / alfajiri na voltage ya betri, udhibiti wa mzigo hutumiwa.

Kusudi la msingi la kudhibiti mzigo ni kukata mzigo kutoka kwa betri ili kuilinda kutoka kwa kutokwa kwa kina. Kutoa kwa kina kunaweza kuharibu betri.

Kituo cha mzigo wa DC kimeundwa kwa mzigo mdogo wa DC kama taa ya barabarani.

Jopo la PV yenyewe hutumiwa kama sensa ya mwanga.

Kudhani voltage ya jopo la jua> 5V inamaanisha alfajiri na lini <5V jioni.

KWA HALI: Jioni, wakati kiwango cha voltage ya PV iko chini ya 5V na voltage ya betri iko juu kuliko mpangilio wa LVD, mtawala atawasha mzigo na mzigo wa kijani uliobaki utawaka.

HALI YA KUZIMA: Mzigo utakatwa katika hali mbili zifuatazo.

1. Asubuhi wakati voltage ya PV ni kubwa kuliko 5v, 2. Wakati voltage ya betri iko chini kuliko mpangilio wa LVD Mzigo mwekundu ulioongozwa ON unaonyesha kuwa mzigo umekatwa.

LVD inajulikana kama Kukatwa kwa Voltage ya Chini

Hatua ya 10: Nguvu na Nishati

Nguvu: Nguvu ni bidhaa ya voltage (volt) na ya sasa (Amp)

P = VxI Kitengo cha nguvu ni Watt au KW

Nishati: Nishati ni bidhaa ya nguvu (watt) na wakati (Saa)

E = Pxt Kitengo cha Nishati ni Saa ya Watt au Kilowatt Saa (kWh)

Kufuatilia nguvu na nishati juu ya mantiki inatekelezwa katika programu na vigezo vinaonyeshwa kwenye LCD ya 20x4 char.

Mkopo wa picha: imgoat

Hatua ya 11: Ulinzi

1. Rudisha polarity na ubadilishe ulinzi wa sasa wa jopo la jua

Kwa polarity ya nyuma na ulinzi wa mtiririko wa sasa wa diode ya Schottky (MBR2045) hutumiwa.

2. Kuongeza malipo ya ziada na ulinzi wa kina

Uhifadhi wa ziada na ulinzi wa kina hutekelezwa na programu.

3. Mzunguko mfupi na ulinzi wa kupakia

Mzunguko mfupi na ulinzi wa kupakia zaidi hugunduliwa na fuse F1.

4. Ulinzi wa voltage kwenye pembejeo la paneli ya jua

Uvurugiko wa muda hufanyika katika mifumo ya nguvu kwa sababu anuwai, lakini umeme husababisha milipuko kali zaidi. Hii ni kweli haswa na mifumo ya PV kwa sababu ya maeneo yaliyo wazi na nyaya za kuunganisha mfumo. Katika muundo huu mpya, nilitumia diode ya Televisheni ya dijiti 600-watt (P6KE36CA) kukandamiza umeme na nguvu nyingi kwenye vituo vya PV.

mkopo wa picha: picha za bure

Hatua ya 12: Dalili za LED

1. Solar LED: LED1 Rangi mbili-nyekundu (nyekundu / kijani) iliyoongozwa hutumiwa kuashiria ngazi ya nguvu ya jua yaani jioni au alfajiri.

Umeme wa jua ------------------- Hali ya jua

Siku ya kijani

NYEKUNDU ------------------------- Usiku

2. Hali ya Battery (SOC) ya LED: LED2

Kigezo kimoja muhimu kinachofafanua yaliyomo kwenye nishati ya betri ni Jimbo la Malipo (SOC). Kigezo hiki kinaonyesha ni malipo ngapi inapatikana katika betri. RGB LED hutumiwa kuonyesha hali ya malipo ya betri. Kwa unganisho rejelea skimu ya hapo juu.

LED ya Batri ---------- Hali ya Betri

NYEKUNDU ------------------ Voltage ni CHINI

KIJANI ------------------ Voltage ina Afya

BLUE ------------------ Imeshtakiwa Kikamilifu

2. Mzigo wa LED: LED3

Rangi ya rangi mbili (nyekundu / kijani) iliyoongozwa hutumiwa kwa dalili ya hali ya mzigo. Rejelea skimu ya hapo juu kwa unganisho.

Mzigo wa LED ------------------- Hali ya Mzigo

KIJANI ----------------------- Imeunganishwa (ILIYO)

NYEKUNDU ------------------------- Imekatika (IMEZIMWA)

Hatua ya 13: Uonyesho wa LCD

LCD ya 20X4 hutumiwa kwa ufuatiliaji wa paneli za jua, vigezo vya betri na mzigo.

Kwa urahisi, onyesho la LCD la I2C linachaguliwa kwa mradi huu. Inahitaji waya 4 tu kuungana na Arduino.

Uunganisho uko chini:

LCD Arduino

VCC 5V, GNDGND, SDAA4, SCLA5

Mstari-1: Voltage ya paneli ya jua, Sasa na Nguvu

Mstari wa 2: Voltage ya Battery, Joto, na hali ya Chaja (Kuchaji / Kutoza)

Mstari wa 3: Pakia hali ya sasa, nguvu, na mzigo

Mstari wa 4: Nishati ya kuingiza kutoka kwa jopo la jua na Nishati inayotumiwa na mzigo.

Lazima upakue maktaba kutoka LiquidCrystal_I2C.

Hatua ya 14: Prototyping na Upimaji

1. Bodi ya mkate:

Kwanza, nilifanya mzunguko kwenye Bodi ya mkate. Faida kuu ya mkate wa mkate bila kuuza ni kwamba, haina solder. Kwa hivyo unaweza kubadilisha muundo kwa urahisi tu kwa kufungua vifaa na inaongoza kama unahitaji.

2. Bodi ya Kutobolewa:

Baada ya kufanya upimaji wa ubao wa mkate, nilifanya mzunguko kwenye Bodi ya Perforated. Ili kuifanya ifuate maagizo hapa chini

i) Kwanza ingiza sehemu zote kwenye shimo la Bodi iliyotobolewa.

ii) Solder pedi zote za sehemu na punguza miguu ya ziada kwa mtozaji.

iii) Unganisha pedi za kuuza kwa kutumia waya kulingana na mpango.

iv) Tumia kusimama ili kutenga mzunguko kutoka ardhini.

Mzunguko wa bodi iliyotobolewa ni nguvu sana na inaweza kupelekwa katika mradi kabisa. Baada ya kujaribu mfano, ikiwa kila kitu kinafanya kazi kikamilifu tunaweza kusonga kubuni PCB ya mwisho.

Hatua ya 15: Ubunifu wa PCB

Nimechora mpango kwa kutumia programu ya mkondoni ya EasyEDA baada ya kubadili muundo wa PCB.

Vipengele vyote ulivyoongeza katika mpango lazima viwepo, vikiwa vimewekwa juu ya kila mmoja, tayari kuwekwa na kupitishwa. Buruta vifaa kwa kushika pedi zake. Kisha uweke ndani ya mpaka wa mstatili.

Panga vifaa vyote kwa njia ambayo bodi inachukua nafasi ya chini. Ndogo ukubwa wa bodi, bei rahisi itakuwa gharama ya utengenezaji wa PCB. Itakuwa muhimu ikiwa bodi hii ina mashimo juu yake ili iweze kuwekwa kwenye ua.

Sasa lazima uelekeze. Kuelekeza ni sehemu ya kufurahisha zaidi ya mchakato huu wote. Ni kama kutatua fumbo! Kutumia zana ya ufuatiliaji tunahitaji kuunganisha vifaa vyote. Unaweza kutumia safu ya juu na ya chini kwa kuzuia kuingiliana kati ya nyimbo mbili tofauti na kufanya nyimbo kuwa fupi.

Unaweza kutumia safu ya hariri kuongeza maandishi kwenye ubao. Pia, tunaweza kuingiza faili ya picha, kwa hivyo ninaongeza picha ya nembo ya wavuti yangu kuchapishwa kwenye ubao. Mwishowe, kwa kutumia zana ya eneo la shaba, tunahitaji kuunda eneo la ardhi la PCB.

Sasa PCB iko tayari kwa utengenezaji.

Hatua ya 16: Pakua Faili za Gerber

Baada ya kutengeneza PCB, lazima tuzalishe faili ambazo zinaweza kutumwa kwa kampuni ya upotoshaji ya PCB ambayo kwa wakati unaofaa itaturudishia PCB halisi.

Katika EasyEDA Unaweza kutoa Faili za Kutunga (Faida ya Gerber) kupitia Hati> Tengeneza Gerber, au kwa kubofya kitufe cha Kuzalisha Gerber kutoka kwenye mwambaa zana. Faili iliyozalishwa ya Gerber ni kifurushi kilichoshinikizwa. Baada ya kufadhaika, unaweza kuona faili zifuatazo 8:

1. Shaba ya Chini:.gbl

2. Shaba ya Juu:.gtl

3. Masks ya chini ya Soldering:.gbs

4. Masks ya juu ya Soldering:.gts

5. Skrini ya Silk ya Chini:.gbo

6. Skrini ya Juu ya Hariri:.gto

7. Piga:.drl

8. Mstari wa nje:

Unaweza kupakua faili za Gerber kutoka PCBWay

Unapoweka agizo kutoka kwa PCBWay, nitapata mchango wa 10% kutoka kwa PCBWay kwa mchango wa kazi yangu. Msaada wako mdogo unaweza kunitia moyo kufanya kazi nzuri zaidi katika siku zijazo. Asante kwa ushirikiano wako.

Hatua ya 17: Utengenezaji wa PCB

Sasa ni wakati wa kujua mtengenezaji wa PCB ambaye anaweza kugeuza faili zetu za Gerber kuwa PCB halisi. Nimetuma faili zangu za Gerber kwa JLCPCB kwa utengenezaji wa PCB yangu. Huduma yao ni nzuri sana. Nimepokea PCB yangu nchini India ndani ya siku 10.

BOM ya mradi imeambatanishwa hapa chini.

Hatua ya 18: Kuunganisha Vipengee

Baada ya kupokea bodi kutoka kwa nyumba ya kitambaa ya PCB, lazima ubadilishe vifaa.

Kwa Soldering, utahitaji Chuma cha Soldering kinachostahili, Solder, Nipper, Woldering Wicks au Pump na multimeter.

Ni mazoea mazuri kugeuza vifaa kulingana na urefu wao. Solder vipengee vya urefu mdogo kwanza.

Unaweza kufuata hatua zifuatazo ili kuziunganisha vifaa:

1. Sukuma miguu ya sehemu kupitia mashimo yao, na geuza PCB nyuma yake.

2. Shikilia ncha ya chuma ya kutengeneza kwa makutano ya pedi na mguu wa sehemu hiyo.

3. Kulisha solder ndani ya pamoja ili iweze kutiririka pande zote za risasi na kufunika pedi. Mara tu ikizunguka pande zote, songa ncha hiyo mbali.

4. Punguza miguu ya ziada kwa kutumia Nipper.

Fuata sheria zilizo hapo juu za kuuza vifaa vyote.

Hatua ya 19: Kuweka Sensor ya sasa ya ACS712

Sensorer ya sasa ya ACS712 niliyopokea ina kituo cha screw kilichouzwa kabla ya unganisho. Ili kugeuza moduli moja kwa moja kwenye bodi ya PCB, lazima ubadilishe taa ya screw kwanza.

Nilibadilisha kiwambo cha screw kwa msaada wa pampu inayoshuka kama inavyoonyeshwa hapo juu.

Kisha nikauza moduli ya ACS712 kichwa chini.

Kuunganisha kituo cha Ip + na Ip- kwa PCB, nilitumia miguu ya terminal ya diode.

Hatua ya 20: Kuongeza Buck Converter

Ili kuuza moduli ya Buck Converter, lazima uandae pini 4 za kichwa sawa kama ilivyoonyeshwa hapo juu.

Solder pini 4 za kichwa kwenye X1, 2 ni za pato na mbili zilizobaki ni za pembejeo.

Hatua ya 21: Kuongeza Arduino Nano

Unaponunua vichwa vilivyo sawa, vitakuwa ndefu sana kwa Arduino Nano. Utahitaji kuzipunguza kwa urefu unaofaa. Hii inamaanisha pini 15 kila moja.

Njia bora ya kupunguza vipande vya kichwa cha kike ni kuhesabu pini 15, vuta pini ya 16, kisha utumie kibali kukata pengo kati ya pini ya 15 na 17.

Sasa tunahitaji kufunga vichwa vya kike kwenye PCB. Chukua vichwa vyako vya kike na uziweke kwenye vichwa vya kiume kwenye ubao wa Arduino Nano.

Kisha solder pini za kichwa cha kike kwa Charge Controller PCB.

Hatua ya 22: Kuandaa MOSFET

Kabla ya kuuza MOSFET Q1 Q2 na diode D1 kwenye PCB, ni bora kushikamana na heatsinks kwao kwanza. Vipu vya joto hutumiwa kuhamisha joto mbali na kifaa ili kudumisha joto la chini la kifaa.

Tumia safu ya kiwanja cha heatsink juu ya sahani ya msingi ya chuma ya MOSFET. Kisha weka pedi ya joto kati ya MOSFET na sinki ya joto na kaza screw. Unaweza kusoma nakala hii juu ya kwanini kuzama kwa joto ni muhimu.

Mwishowe, wauzie kwenye mdhibiti wa malipo wa PCB.

Hatua ya 23: Kuweka Standoffs

Baada ya kuuza sehemu zote, panda mlolongo kwenye pembe 4. Nilitumia M3 Brass Hex Standoffs.

Matumizi ya kusimama yatatoa idhini ya kutosha kwa viungo vya waya na waya kutoka ardhini.

Hatua ya 24: Programu na Maktaba

Kwanza, pakua Nambari ya Arduino iliyoambatishwa. Kisha pakua maktaba zifuatazo na uzisakinishe.

1. Waya moja

2. Joto la Dallas

3. LiquidCrystal_I2C

4. Maktaba ya PID

Nambari yote imegawanywa kwenye kizuizi kidogo cha kazi kwa kubadilika. Tuseme mtumiaji hana hamu ya kutumia onyesho la LCD na anafurahi na dalili iliyoongozwa. Kisha zima afya ya lcd_display () kutoka kitanzi batili (). Ni hayo tu. Vivyo hivyo, kulingana na mahitaji ya mtumiaji, anaweza kuwezesha na kuzima utendaji anuwai.

Baada ya kufunga maktaba yote hapo juu, pakia Nambari ya Arduino.

Kumbuka: Sasa ninafanya kazi kwenye programu ya kutekeleza algorithm bora ya kuchaji. Tafadhali endelea kuwasiliana ili kupata toleo jipya.

Sasisha tarehe 02.04.2020

Ilipakia programu mpya na hesabu bora ya malipo na utekelezaji wa mtawala wa PID ndani yake.

Hatua ya 25: Upimaji wa Mwisho

Unganisha vituo vya betri vya Mdhibiti wa Chaji (BAT) kwenye betri ya 12V. Hakikisha polarity ni sahihi. Baada ya unganisho, LED na LCD zitaanza kufanya kazi mara moja. Pia utaona voltage ya betri na joto kwenye safu ya 2 ya onyesho la LCD.

Kisha unganisha Jopo la Jua kwenye kituo cha jua (SOL), unaweza kuona voltage ya jua, sasa, na nguvu kwenye safu ya kwanza ya onyesho la LCD. Nimetumia Nguvu ya Maabara kuiga Jopo la Jua. Nilitumia Mita zangu za Nguvu kulinganisha Thamani za Voltage, Sasa na Nguvu na onyesho la LCD.

Utaratibu wa jaribio umeonyeshwa kwenye video hii ya onyesho

Katika siku zijazo, nitatengeneza kiunzi kilichochapishwa cha 3D kwa mradi huu. Kuendelea kuwasiliana.

Mradi huu ni kiingilio katika Mashindano ya PCB, tafadhali nipigie kura. Kura zako ni msukumo wa kweli kwangu kufanya kazi ngumu zaidi kuandika miradi muhimu zaidi kama hii.

Asante kwa kusoma Agizo langu. Ikiwa unapenda mradi wangu, usisahau kuushiriki.

Maoni na maoni yanakaribishwa kila wakati.

Mkimbiaji Juu katika Changamoto ya Kubuni ya PCB