-
Микропроцессорный регулятор мощности для паяльника на PIC16F628A
-
PIC16F628A
,
MAC15
,
MOC3020
Update. Обратите внимание, что прошивка из этого поста - не самая свежая. Лучше брать прошивку из поста "Снова о регуляторе мощности. Универсальная прошивка для любого включения светодиодов".
Что он может:
- 20 уровней регулировки с запоминанием уровня
- фазовое управление мощностью
- линейная регулировка мощности (не фазы)
- наличие режима форсированного разогрева в течении 5 или 10 минут
- плавное включение нагрузки
- автоматическое отключение нагрузки через 30 мин
- наличие режима без отключения нагрузки
- линейная шкала на светодиодах
- управление мощностью и выбор режимов осуществляется двумя кнопками
- в схеме использован микропроцессор PIC16F628A.
Принципиальная схема контроллера
Перечень элементов
| Обозначение | Номинал | Примечание |
|---|---|---|
| C1 | 1n | |
| C2 | 10µ x 10V | |
| C3 | 1n | |
| C4 | 1n | 600V |
| C5 | 100n | |
| DA1 | PC817 | |
| DA2 | MOC3020 | MOC3020-MOC3023 |
| DD1 | PIC16F628A | |
| R1 | 2k2 | |
| R2 | 220k | |
| R3 | 220k | |
| R4 | 1k | |
| R5 | 22k | |
| R6 | 220 | |
| R7 | 39 | |
| R8 | 220 | |
| R9 | 220 | |
| R10 | 220 | |
| R11 | 220 | |
| R12 | 220 | |
| R13 | 220 | |
| R14 | 220 | |
| R15 | 220 | |
| R16 | 220 | |
| R17 | 220 | |
| R18 | 220 | |
| R19 | 220 | |
| VD1 | 1N4148 | |
| VD2 | 1N4148 | |
| VD3 | 1N4148 | |
| VD4 | 1N4148 | |
| VD5 | 1N4148 | |
| VS1 | MAC15N | MAC16N |
| VT1 | 2SC828 |
Благодаря наличию оптронов цифровая часть гальванически развязана с сетью, но, тем не менее, в схеме присутствует высокое напряжение, поэтому при повторении конструкции необходимо соблюдать технику безопасности!
Осцилограммы на выводах процессора.
Ширина импульса на RA4 около 170uS, на RB3 около 1.5mS
Прошивка
Версия 2: (доступно зарегистрированным пользователям)
Обратите внимание, что более свежая и функциональная прошивка есть здесь
Правильно выставленные фьюзы - залог успеха:
CONFIG = 0x2150
или
CONFIG = 0x3F50 (если считать неопределенные биты 9-12 за "1")
| CP | - | - | - | - | CPD | LVP | BOREN | MCLRE | FOSC2 | !PWRTE | WDTE | FOSC1 | FOSC0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | x | x | x | x | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Для прользователей IC-PROG установка фьюзов должна выглядеть так (сам не проверял, подтвердите или поправьте в комментах кто пробовал)
FOSC<2:0> = 100 (INTOSC internal oscillator: I/O function on RA6/OSC2/CLKOUT pin, I/O function on RA7/OSC1/CLKIN)
WDTE = 0 (WDT. Disabled)
PWRTE = 0 (Power-up Timer Enable bit. Enabled)
MCLRE = 0 (RA5/MCLR Pin Function Select bit. RA5/MCLR is digital I/O)
LVP = 0 (Low Voltage Programming Enable bit. RB4/PGM is digital I/O, Low Voltage Programming is off)
Как и любая цифровая схема, данный регулятор не нуждается в налаживании, и в случае правильной сборки и исправных деталей начинает работать сразу. Но, как оказалось, это только в теории. На практике бывает, что контроллер в лучшем случае не работает вообще, и в этом случае проблему отыскать сравнительно легко. Это или фьюзы неверно выставлены, ошибка в монтаже или еще что-то подобное, глобальное.
Гораздо хуже, когда процессор вроде работает, есть индикация, но в нагрузке творится что-то непонятное. В таком случае очень полезно посмотреть осциллограммы на входах и выходах процессора RA4 и RB3.
К сожалению, не у всех под рукой есть осциллограф. С расчетом именно на такой случай я добавляю тестовую прошивку, которая позволит определить, есть ли на входе RB3 сигнал с частотой 100Гц с детектора нуля.
Прошивка
Версия 1 от 09.04.13: (доступно зарегистрированным пользователям)
Данная прошивка предназначена только для указанной цели, больше ничего она не делает. Фьюзы для этой прошивки такие-же, как и для основной прошивки. Она работает с рассчетом, что используется внутренний тактовый генератор на 4MHz. Результат работы выводится на светодиодный индикатор.
Значения отдельных светодиодов индикатора указаны на рисунке ниже:
Фактически индикаторы означают следующее:
0-20 Hz - импульсов скорее всего нет вообще
<93 Hz - импульсы следуют с сильно низкой частотой
с 94 по 106 Hz - норма (с учетом погрешности калибровки внутреннего генератора на 4MHz)
>108 Hz - импульсы следуют слишком часто
Возможна ситуация, когда горит одновременно несколько светодиодов, что означает, что обнаружены импульсы, следующие с разными интервалами (частотами), чего в нормально работающем детекторе нуля не должно быть, максимум - пара соседних из "нормального" интервала
Наконец регулятор обзавёлся печатной платой, которую разработал и любезно предоставил RN3QNR
Печатная плата в формате .LAY: (доступно зарегистрированным пользователям)
Выглядит в собранном виде это так:
Для регулятора готова новая прошивка, которая позволяет работать в одном из двух режимов. Параметры каждого из режимов (время и мощность форсированного разогрева, время до отключения и мощность при отключении) могут быть выставленны индивидуально в режиме настроек.
Читайте про новую прошивку здесь
Даташиты
скачать- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии
40
ОБСУЖДЕНИЯ
Здравствуйте , печатку вам я отправил и хотелось бы спросить , а что за новая версия вашей прошивки ? И доступна ли она уже или нет?
Кто ищет тот находит , кто борится тот побеждает!!!
Добрый день.
Печатку получил, выложу на выходных. Новую прошивку тоже.
В ней я оставил 2 режима работы вместо 3х, но добавил настройку параметров этих режимов, что оказалось очень удобно. Мне не сложно выложить, но нужно доделать небольшую шпаргалку по режиму настройки, чтоб этим можно было удобно пользоваться.
чет я не допонял. с1 и с3 на какое напряжение.
C1 у меня на 630В а C3 - на любое, там 5В. И вообще, C3 нужен, только если есть проблемы с формой сигнала на выходе оптопары.
спс за печатку, тут и фото с элементами на плате не помешало бы )), а я на выходных за детальками )) будет чем на работе заняться ))
Здравствуйте все , у меня есть сохранившееся фото на стадии сборки с элементами сверху , если это здесь уместно могу разместить с согласия автора данного сайта и конструкции.
Кто ищет тот находит , кто борится тот побеждает!!!
Присылайте, разместим, отчего нет.
Хорошо , постараюсь в ближайшее время прислать фото !
Кто ищет тот находит , кто борится тот побеждает!!!
Большое спасибо автору !! Это именно та схема которую я искал, буду собирать !
Здравствуйте, очень нужен совет автора. Мне очень понравилась схема, её опции, я решил повторить данный девайс, но возникли некоторые проблемы в работе микросхемы. Посмотрите, пожалуйста, видео работы этого устройства, буду благодарен за любые советы по устранению данного недостатка. http://youtu.be/sQ5_TLGYL2g
Вот тут ниже alex написал про опцию программатора "use vpp first program entry" и я вспомнил, что сталкивался с такой ситуацией, когда регулятор работает с подключенным внутрисхемным программатором.
уменя такое было после программирования в pickit2 с включеным "use vpp first program entry"
Спасибо огромное автору.
Заработала схема не сразу, а только после установки С3.До этого была беда с наводками т.е формирователь импульсов работал только когда дотрагивался до +5V или - питания.
Все супер сейчас.
А номиналы деталей формирователя как на схеме? Транзистор, опртопару, диоды какие ставили?
Добрый день.Я хочу повторить Вашу схему,но встало пару вопросов.На каких ногах ПИКа какие по цвету светодиоды сидят.ПИК буду программировать впервые,не очень понял насчет установки фьюзов.Программатор Extra-PIC,программа IC-PROG.Очень прошу вас помочь.Заранее благодарен
Насчет светодиодов - по схеме слева направо, например, 4 зеленых, 3 желтых и 3 красных.
Насчет фьюзов - программой IC-PROG я не пользовался, по моим предположениям выставить надо так:
Программатор должен поддерживать высоковольтное программирование, т.к. после прошивки с такими фьюзами низковольтный режим в пике отключится (LVP = 0, Low Voltage Programming is off). Судя по схеме Extra-PIC поддерживает.
Доброго дня Вам.Спасибо за раскладку светодиодов.Собрал плату,зашил пик согласно вашим фьюзам,включаю,пробегает волна туда-сюда и загорается первый зеленый светодиод,т.е. полное отсутствие импульсов...проверил транзистор,он рабочий,что делать пока не знаю...Может вы подскажите,какое напряжение должно быть на ногах VT1 и на PC817.Почитал коменты,заменил VT1 не помоглоЧуть позже зашил основную прошивку.Включил,прошла волна,загорелись первые пять светодиодов.Поигрался кнопками управления-начинает моргать пятый светодиод и все,отпускаешь перестает.Заранее благодарен.
Короче. Вот чего я добился от регулятора мощности. Тестовая прошивка показывает отсутствие импульсов на 9 ноге ПИКа, осцил я не нашел,а вот частотомер показывает импульс на 9 ноге ПИКа частотой 100 Гц???Как такое может быть и почему???Зашиваю рабочую прошивку .Включаю. Пробегает волна ,устанавливается мощность и в нагрузке лампочка загорается в полный накал! Поигрался кнопкой минус, согласно погасанию светодиодов мощность должна убавится, но не убавляется(еще заметил такую особеность,что бы прибавит или убавить надо нажимать на кнопки дважды). Снял МОС, впаял вместо нее светодиод, включил, он горит и не тухнет. Помогите разобраться в чем проблема. Я прошивался через ExtraPic в IcProg, фьюзы выставил как сказано.
Такое может быть, теоретически, если не открывается полностью оптрон DA1. Проверьте номиналы в детекторе нуля, попробуйте сменить транзистор, попробуйте R1 поиграть от 680Ом до 10к, ёмкость поставьте C3. Без осциллографа трудно что-то сказать.
Кнопки надо нажимать дважды, т.к на каждое нажатие мощность меняется на пол-накала светодиода, вся шкала из 10 светодиодов - 20 ступеней регулировки.
Спасибо за совет.Притащил я осцил...на RB3 осцилограмма такая же как и у вас,а вот на RA4 вообще нет ничего....чтобы исключить действие оптрона на RA4,я его снял,сигнал так и не появился.Я так понимаю,сигнал RA4 должен уменьшать его мощность,т.е. если его нет то симистор полностью открыт???Кондер С3 я сразу установил
Продолжаю опыты))))Сменил R1 на 8к2,поставил тестовую прошивку,загорелся шестой светодиод,говорящий об исправности схемы формирователя импульсов...обрадовалсяяяяяяяя!!!!)))))))втыкаю рабочую прошу-не работает.нет сигнала с RA4,кнопочками поигрался-управление есть,видно по светодиодам.Заметил еще одну вещь.В таком вот состоянии(без нагрузки)есть на выходах LOAD напряжение,подключаю нагрузку,напруга пропадает,может МАС неисправен((((заменит его пока нечем...
Просто так на отключенном RA4 осциллограф сигнал не покажет - это выход с открытым коллектором, нужна нагрузка на плюс. Например, резистор 1к. Кстати, не перепутаны ли ноги 1 и 2 на DA2?
Я где-то писал в комментах как проверить оптосимистор и симистор. Повторюсь:
Для проверки работоспособности узла с MOC3020 и MAC15 попробуйте отсоединить резистор R8 от ноги процессора RA4. При висящем в воздухе резисторе нагрузка должна быть отключена. При соединении резистора с землей нагрузка должна включаться. Посмотрите, какой ток идет через резистор на землю. Для MOC3021 он должен быть в пределах от 15mA до 60мА.
Если Вы сомневаетесь в симисторе, то для его проверки можно в цепи управляющего электрода вместо оптисимистора MOC3020 просто попробовать поставить кнопку ( конечно, соблюдая технику безопасности, т.к. там будет 220 вольт. При разомкнутой кнопке нагрузка должна быть выключена, при замкнутой - включена.
Для проверки оптосимистора можно так-же попробовать его нагрузить сразу на нагрузку (без симистора MAC15), например на лампочку на 220В, но ее мощность не должна превышать 10-15Вт.
Доброго Всем дня!Разобрался почему схема не хотела работать.Все просто-глючил МОС3023,да так глючил что импульс с RA4 просаживался.Заменил его и схема сразу же заработала.Огромное спасибо за советы!!!!
плата разведена неверно, минусовой на светодиоды (вместо +) и контакты транзистора перепутаны.
Спасибо за подсказку. Транзистор можно впаять правильно, а чуть позже я выложу прошивку под такое включение светодиодов.
Привет всем участникам по данной статье! С паяльником подружился недавно- поэтому прошу строго не судить. У меня возник вопрос будет-ли данный регулятор работать в первичке сварочного аппарата??
Мне кажется, что не получится. Непонятно, как будет работать симистор на нагрузку с такой большой индуктивностью, как сварочный трансформатор. Даже если будет работать нормально, мне не понятно, какого эффекта хочется добиться от такой регулировки?
Спасибо! Собрал, заработало сразу.
Отличная конструкция!
Здравствуйте автор!Ждём прошивку под такое включение светодиодов.
Да, точно, обещал. Как появится вечерок - сделаю.
Да!и ещё друг сделал такой девайс,всё работает хорошо кроме......когда мигают все светодиоды нагрузка(паяльник)не отключаеться.Продолжает работать взаданом режиме.Подскажите в чем дело!
Собрал 2-а регулятора. У обоих не работает режим завершения. Т.е. При включении - постепенный разогрев, затем работа и через заданное время начинают мигать все светодиоды. Мощность не снижается, нагрузка не отключается.
Да, спасибо, я уже нашел ошибку в программе, на днях выложу исправленную версию. И еще прошивка с общим катодом на светодиодах готова.
Жду прошывку под общий минус.
Всё!скачал новую прошивку.Работает хорошо,всё исправлено.Большое спасибо автору.Но моё личное мнение,лучше,чтоб были отдельные прошивки на общий катод и общий анод.И никакой путаницы не будет!!!
Да, я так и хотел сделать сначала, но потом решил сделать одну универсальную прошивку. Опыт подсказывает, что так проще будет в дальнейшем, если надо будет делать еще какие доработки, особенно когда позабудутся детали проекта.
Привет!Можно сделать это схема для поялник 24V,40W?С уважение!
Мне не совсем понятен вопрос - предполагается питать 24V паяльник от сети 220V или от 24V?
Через трансформатор на 24V если можно!
А какие компоненты Вам доступны? Например MOSFET твёрдотельные двуполярное реле примерно 60V 3-5A ?
Примерно какой модел?Доступно зарубежние.
Что-нибудь вроде G3VM-41AR:
Continuous load current (AC peak/DC) 2.5 A
Load voltage (AC peak/DC) 40 V
G3VM-41GR подойдёть?
Другой не могу найти.
Не пойдет, ток маловат.
Тогда надо подумать про такой вариант:
Controlling an AC load with a MOSFET
Только нужно драйвер ставить для MOSFET, типа как в этой статье:
Dimming a 12V LED strip with a mosfet and PWM
С схеме с драйвером стоит транзистор IRF540, его вполне хватит для паяльника. Диодный мост надо подобрать подходящий по току - 3-5 ампер.
Вход драйвера надо подключить к A4 процессора. Только не забыть, что A4 имеет открытый сток и надо поставить с A4 на +5В резистор ~ 1К.
В общем, надо пробовать, экспериментировать.
Да, еще надо немного поправить прошивку, т.к. на RA4 только короткий отрицательный импульс, который открывает симистор, а в данном случае нужен положительный и до конца каждого полупериода.
Но это не проблема. Если удастся сделать схему управления и она для начала без процессора будет включать-отключать нагрузку при подаче на вход +5V/0V, то можно будет чуть подправить прошивку для такого случая.
Отличается ли прошивка которая на картинке от отй, которая в формате .lay? Я так понимаю на картинке светодиоды посажены только одной ногой, второй идут на землю которой там нет?
И почему фототранзистор сидит 3 ногой на земле и четвертой через резистор и конденсатор тоже на земле, если на схеме 4 нога идет через 1 резистор на +5?
И откуда вы берете 5в? Зарядка или преобразователь какой-то?
Извиняюсь за дилетантские вопросы, только учусь. Заранее спасибо за ответ.
А можно ли вместо микросхемы МОС поставить твердотельное реле LH1500 ?
Теоретически, судя по характеристикам, должно заработать. В нагрузке держит 350 вольт, ток светодиода такой-же, как у MOC3020.
Практически - надо пробовать.
Здравствуйте! Собрал это устройство ,работает нормально ,подключал лампочку,паяльник всё ок. Решил подключить трансформатор с зарядного ,потом вентилятор при повышении напр. на последних трёх светодиода транс начинает гудеть и напряж. падает с индикацией всё нормально.Не могу разобраться.
Страницы