Telescope Dew Heater
1.0.0
Este proyecto reúne algunos módulos Duinotech y algunas otras partes para crear una herramienta versátil. Inspirado en los calentadores de rocío utilizados en los telescopios, detecta la temperatura y la humedad ambientales para controlar un pequeño calentador. No sólo para telescopios, sino para cualquier cosa que necesite evitar la condensación.
Al utilizar la mayor cantidad de datos posible, la unidad no utiliza más energía de la necesaria e incluso puede funcionar directamente desde una batería USB. Puede funcionar una cantidad determinada de grados por encima del punto de rocío o de la temperatura ambiente. La intensidad de la retroiluminación también se puede ajustar mediante código e incluso hemos diseñado una carcasa impresa en 3D que prácticamente la convertirá en una unidad de aspecto profesional.
| Cantidad | Código | Descripción |
|---|---|---|
| 1 | XC4520 | Módulo de temperatura y humedad |
| 1 | XC4454 | Escudo del controlador LCD |
| 1 | XC4410 | Tablero principal de la ONU |
| 1 | RN3440 | Termistor 10K |
| 1 | RR0596 | resistencia de 10K |
| 1 | RR0572 | resistencia de 1K |
| 1 | ZT2468 | MOSFET |
| 1 | XC4482 | Proto escudo |
| 1 | WC6028 | Cable de enchufe |
| 1 | RR3264 | resistencia de 5W 390 |
La resistencia de 5W es el elemento calefactor. Para obtener más potencia, incluso una resistencia RR3254 de 15 ohmios funcionará felizmente en la mayoría de los puertos USB (hasta 500 mA), lo que producirá aproximadamente 1,6 vatios. Otra opción es utilizar varias resistencias en paralelo para distribuir mejor el calor. Para obtener más potencia, se debe utilizar una banda térmica telescópica adecuada. Generalmente utilizan un enchufe RCA, por lo que se podría instalar un enchufe RCA como el PS0250. El circuito utiliza el pin VIN del Proto Shield, que no puede manejar más de 1 A de corriente.
La mayor parte del ensamblaje implica agregar componentes al Proto Shield para darle toda la funcionalidad adicional que necesita. Efectivamente, hay tres subcircuitos en el Proto Shield, uno para el termistor, otro para el sensor de humedad y el tercero para controlar un MOSFET para el calentador.
Las fotos a continuación brindan una guía sobre una forma de ensamblarlo, pero hay un área pequeña (rodeada por un rectángulo blanco) en el Proto Shield que tiene numerosas conexiones de 5 V y GND y algunas tiras cortas, lo que lo convierte en un lugar ideal para colocar. todo esto junto, sobre todo para realizar las conexiones de 5V y GND.
El subcircuito del termistor se ve así:
El cable amarillo de arriba va a A1 y a uno de cada uno de la resistencia y el termistor, mientras que el cable verde va a 5 V, lo que genera un divisor de voltaje simple.
El cable negro superior conecta el pin S del módulo a D3.
El circuito MOSFET es el más complejo:
En la foto principal de arriba, los cables del MOSFET son G (puerta), D (drenaje) y S (fuente), mirando de arriba a abajo. Los cables azul y morado salen de la placa hasta la resistencia 39R, mientras que los dos cables blancos alimentan la resistencia 39R desde VIN y el drenaje MOSFET. La resistencia de 10k de la izquierda garantiza que el MOSFET esté apagado a menos que Uno le indique que esté encendido, mientras que la resistencia de 1k proporciona un poco de aislamiento en caso de que falle el MOSFET.
El código es bastante largo y utiliza cuatro bibliotecas diferentes. Por suerte, sólo es necesario instalar uno de ellos, el resto viene con el IDE de Arduino. La biblioteca idDHT11 lee el sensor de temperatura y humedad y también calcula el punto de rocío. El archivo es Telescope_Dew_Heater.ino.
Antes de setup() , inicializamos todas las bibliotecas y variables globales. También hay una gran matriz temps[] que almacena la conversión de temperatura del termistor. Para mayor precisión, todas las temperaturas se calculan en décimas de grado.
En la configuración, se inicializa la pantalla LCD y se cargan los valores desde EEPROM. Si son válidos, se cargan en sus respectivas variables. Debido a que la biblioteca DHT11 realiza sus lecturas en segundo plano, comenzamos una lectura ahora para cuando la necesitemos en loop() . Luego configuramos la intensidad de la luz de fondo.
En loop() , el boceto lee todas las entradas, incluido el termistor, la temperatura DHT11, la humedad y el punto de rocío y el teclado. Luego responde al teclado: si se presiona el botón izquierdo, el calentador funciona desde la temperatura del punto de rocío en el modo 'D', si se presiona el botón derecho, el modo 'A' funciona con la temperatura ambiente. El punto de ajuste del calentador se establece mediante los botones arriba y abajo entre cero y nueve grados. El botón de selección permite guardar la configuración actual en EEPROM. El tiempo que se mantiene presionado el botón determina cuál será la salida predeterminada del calentador si se detecta una falla en el sensor.
La temperatura objetivo se calcula y la salida del calentador se ajusta cambiando el PWM en el pin 11, luego se muestra el estado actual. Si se detecta una lectura no válida en cualquiera de los sensores, se muestra un mensaje y el calentador se configura en la salida predeterminada.
En la imagen de arriba, la temperatura ambiente es de 26 grados, pero la temperatura del punto de rocío es de 11 grados, por lo que el calentador apuntará a un punto de rocío más seis grados, o 17 grados. La temperatura real del telescopio es de 26 grados, por lo que el calentador está apagado. Si el calentador se cambiara al modo ambiental presionando el botón derecho, entonces el objetivo sería 32 grados y el calentador se encendería completamente. En funcionamiento normal, el termistor debe estar cerca de la resistencia del calentador, pero sin tocarla, para que pueda responder rápidamente a los cambios.
Hay varios aspectos en los que se podría mejorar el calentador, como cambiar la configuración de retroiluminación predeterminada para adaptarla a su aplicación o incluso convertirla en una de las configuraciones de EEPROM. Si necesita más energía, los MOSFET recomendados tienen capacidad para al menos 5 A a 24 V. En ese caso, se recomendaría ejecutar la fuente de alimentación directamente al circuito MOSFET y luego alimentar el VIN nuevamente a la placa UNO. De esa manera, las pequeñas pistas de PCB no tienen que soportar una corriente tan alta. Una fuente de alimentación antigua para una computadora portátil o un SLA de 12 V podrían ser opciones para esto. Como se mencionó al principio, los enchufes RCA podrían usarse para estandarizar las conexiones con las que se usan comúnmente en las bandas calefactoras.
