Telescope Dew Heater
1.0.0
Ce projet rassemble quelques modules Duinotech et quelques autres pièces pour créer un outil polyvalent. Inspiré des radiateurs à rosée utilisés sur les télescopes, il détecte la température et l'humidité ambiantes pour contrôler un petit radiateur. Pas seulement pour les télescopes, mais pour tout ce qui doit éviter la condensation.
En utilisant autant de données que possible, l'unité ne consomme pas plus d'énergie que nécessaire et peut même fonctionner directement à partir d'une batterie USB. Il peut fonctionner un certain nombre de degrés au-dessus du point de rosée ou de la température ambiante. L'intensité du rétroéclairage est également réglable dans le code et nous avons même conçu un boîtier imprimé en 3D qui le transformera pratiquement en une unité d'aspect professionnel.
| Qté | Code | Description |
|---|---|---|
| 1 | XC4520 | Module Température et Humidité |
| 1 | XC4454 | Bouclier du contrôleur LCD |
| 1 | XC4410 | Carte principale de l'ONU |
| 1 | RN3440 | Thermistance 10K |
| 1 | RR0596 | Résistance 10K |
| 1 | RR0572 | Résistance 1K |
| 1 | ZT2468 | MOSFET |
| 1 | XC4482 | Bouclier prototype |
| 1 | WC6028 | Câble fiche-prise |
| 1 | RR3264 | Résistance 5W 390 |
La résistance 5W est l'élément chauffant. Pour plus de puissance, même une résistance RR3254 de 15 Ohm fonctionnera volontiers sur la plupart des ports USB (jusqu'à 500 mA), donnant environ 1,6 watts. Une autre option consiste à faire fonctionner plusieurs résistances en parallèle pour mieux répartir la chaleur. Pour plus de puissance, une bande thermique de télescope appropriée doit être utilisée. Ceux-ci utilisent généralement une fiche RCA, donc une prise RCA comme PS0250 peut être installée. Le circuit utilise la broche VIN du Proto Shield, qui ne peut pas gérer plus d'environ 1 A de courant.
La majeure partie de l'assemblage consiste à ajouter des composants au Proto Shield pour lui donner toutes les fonctionnalités supplémentaires dont il a besoin. Il y a effectivement trois sous-circuits sur le Proto Shield, un pour la thermistance, un autre pour le capteur d'humidité et le troisième pour piloter un MOSFET pour le chauffage.
Les photos ci-dessous donnent un guide sur la façon de l'assembler, mais il y a une petite zone (entourée d'un rectangle blanc) sur le Proto Shield qui comporte de nombreuses connexions 5V et GND et quelques bandes courtes, ce qui en fait un endroit idéal pour installer tout cela ensemble, notamment pour faire les connexions 5V et GND.
Le sous-circuit de la thermistance ressemble à ceci :
Le fil jaune ci-dessus va à A1 et à un de chacune des résistances et thermistances, tandis que le fil vert va à 5V, donnant un simple diviseur de tension.
Le fil noir supérieur relie la broche S du module à D3.
Le circuit MOSFET est le plus complexe :
Sur la photo principale ci-dessus, les fils du MOSFET sont G(porte), D(drain) et S(source), vus de haut en bas. Les fils bleu et violet partent de la carte jusqu'à la résistance 39R, tandis que les deux fils blancs alimentent la résistance 39R depuis le VIN et le drain MOSFET. La résistance 10k sur la gauche garantit que le MOSFET est éteint à moins que l'Uno ne lui demande d'être allumé, tandis que la résistance 1k fournit un peu d'isolation en cas de panne du MOSFET.
Le code est assez long et utilise quatre bibliothèques différentes. Heureusement, un seul d’entre eux doit être installé, tous les autres sont fournis avec l’IDE Arduino. La bibliothèque idDHT11 lit le capteur de température et d'humidité et calcule également le point de rosée. Le fichier est Telescope_Dew_Heater.ino.
Avant setup() , nous initialisons toutes les bibliothèques et variables globales. Il existe également un grand tableau temps[] qui stocke la conversion de la température de la thermistance. Pour plus de précision, toutes les températures sont calculées en dixièmes de degré.
Lors de la configuration, l'écran LCD est initialisé et les valeurs sont chargées depuis l'EEPROM. Si ceux-ci sont valides, ils sont chargés dans leurs variables respectives. Étant donné que la bibliothèque DHT11 effectue ses lectures en arrière-plan, nous commençons une lecture maintenant lorsque nous en avons besoin dans loop() . Ensuite, nous réglons l'intensité du rétroéclairage.
Dans loop() , le croquis lit toutes les entrées, y compris la thermistance, la température DHT11, l'humidité et le point de rosée et le clavier. Ensuite, il répond au clavier : si l'on appuie sur la gauche, le chauffage fonctionne à partir de la température du point de rosée en mode « D », si le bouton droit est enfoncé, le mode « A » fonctionne avec la température ambiante. Le point de consigne du chauffage est réglé par les boutons haut et bas entre zéro et neuf degrés. Le bouton de sélection permet de sauvegarder les paramètres actuels dans l'EEPROM. La durée pendant laquelle le bouton est maintenu enfoncé détermine quelle sera la puissance de chauffage par défaut si une défaillance du capteur est détectée.
L'objectif de température est calculé et la puissance du chauffage est ajustée en modifiant le PWM sur la broche 11, puis l'état actuel de la sortie est affiché. Si une lecture invalide est détectée dans l'un ou l'autre des capteurs, un message s'affiche et le chauffage est réglé sur la sortie par défaut.
Dans l'image ci-dessus, la température ambiante est de 26 degrés, mais la température du point de rosée est de 11 degrés, le chauffage visera donc un point de rosée plus six degrés, soit 17 degrés. La température réelle du télescope est de 26 degrés, le chauffage est donc éteint. Si le chauffage était commuté en mode ambiant en appuyant sur le bouton droit, la cible serait alors de 32 degrés et le chauffage s'allumerait complètement. En fonctionnement normal, la thermistance doit être proche, mais pas tout à fait en contact avec la résistance chauffante, afin qu'elle puisse réagir rapidement aux changements.
Il existe un certain nombre d'endroits où le chauffage pourrait être amélioré, comme par exemple en modifiant le paramètre de rétroéclairage par défaut en fonction de votre application, ou même en en faisant l'un des paramètres EEPROM. Si vous avez besoin de plus de puissance, les MOSFET recommandés sont capables d'au moins 5 A à 24 V. Dans ce cas, il serait recommandé de faire passer l'alimentation directement sur le circuit MOSFET, puis de renvoyer le VIN à la carte UNO. De cette façon, les petites traces de PCB n'ont pas besoin de supporter un courant aussi élevé. Une ancienne alimentation pour ordinateur portable ou un SLA 12 V pourraient être des options pour cela. Comme mentionné au début, les prises RCA pourraient être utilisées pour standardiser les connexions par rapport à celles couramment utilisées sur les bandes chauffantes.
