Programowalna przetwornica

[Szybet]

Witam

Znudzony ręcznym ustawianiem napięć na przetwornicy, mierzeniem prądu miernikiem stwierdziłem że stworze urządzenie które będzie to robić za mnie. Właśnie projekt zbudowany pod tym pretekstem chciałbym przedstawić. Projekt ten jest w zasadzie zasilaczem laboratoryjnym, tylko że zasilacz AC DC może być dowolny, podłączany właśnie do tego modułu, a w środku modułu ochrona przeciw zbyt wysokimi napięciami, prądami jest zarządzana przez płytkę blue pill której interfejsy do programowania są wyprowadzone na zewnątrz, co umożliwia wiele, np:

• Nie wyłączenie przepływu prądu jeżeli prąd skoczył ponad limit na czas mniejszy niż ustawiony
• Wyrzucanie pomiarów przez UART do późniejszej analizy
• Podłączenie czegokolwiek dodatkowo przez interfejs I2C, np pomiaru temperatury, natężenia światła i dodatkowe warunki do działania urządzenia na podstawie tych danych ( Właśnie do tego jest "dziura" po prawej stronie, do montowania dodatkowych modułów w razie potrzeby )
• IO na sterydach: podłączenie potężnych tranzystorów do IO mikrokontrolera i sterowanie nimi ( np, by włączyć drugie urządzenie parę sekund po pierwszym )

Samo urządzenie prezentuje się tak:

 

W środku znajduje się przetwornica na układ LM2596 i to od niej zależą parametry prądowe całego urządzenia, druga przetwornica na 5V do zasilania mikrokontrolera, oraz do szybkiego dostępu do 5V, które można zmienić przełącznikiem który jest ukryty na lewo od ekranu. To właśnie ta przetwornica miała zintegrowany układ do pokazywania napięcia na wyświetlaczu 7 segmentowy który wykorzystałem. Oczywiście odpowiedni bezpiecznik, tranzystory o których już wspominałem, oraz układ INA219 który mierzy prąd poprzez I2C, bardzo fajny układ. Urządzenie ma wiele skutków wątpliwych decyzji, choć na pierwszy rzut oka nie mają sensu, postaram się wytłumaczyć:

• Złączki wago z przodu - moim zdaniem to najlepsze wielorazowe połączenia kabli, bardzo bym chciał by istniały moduły gdzie jeden kabel da się przylutować od tyłu do jakieś blaszki.
• potencjometr ukryty pod plastikowym zakryciem miał nie istnieć, ale moduł potencjometra cyfrowego albo dotarł do mnie zepsuty, albo sam go zepsułem. I tak ustawianie napięć teraz jest szybsze.
• Połączenia XT30 użyłem by można łatwo używać przetwornicy z akumulatorami dla dronów.
• Porty USB są ze sobą połączone liniamy zasilania, więc można użyć tej "przetwornicy" jako zewnetrznego zasilania dla urządzeń USB. Minusem jest to że na portach USB może pojawić się wyższe napięcie, ale jest to w praktyce niemożliwe - oprogramowanie pilnuje docelowego napięcia.
• Zworki, piny i przycisk na drugim planie służą do programowania mikro kontrolera w środku, jak już wspominałem.

I może się już ktoś zastanawiał, ale istnieje powód dla którego nie pokazałem jeszcze środka urządzenia...

Więc jak można zauważyć, masa rzeczy na suficie urządzenia, a ich źródło na dole może się źle skończyć dla wyglądu wewnętrznego. 

Może kogoś zainteresuję jak zwykły mikro kontroler jest w stanie włączać i wyłączać przetwornicę na tym typowym układzie. Rozwiązaniem było podniesienie pinu 5 o dosłownej nazwie ON/OFF, i podłączenie go do pinu IO mikrokontrolera.

Niestety pełne oprogramowanie jeszcze nie jest gotowe, a chciałbym choćby snake'a zagrać. Choć dodałem już pewną funkcję - do oscylowania silnikami z różnych śmieci, testowania ich. Rezultat był nieoczekiwany - Ekran OLED z sterownikiem SSD1306 jest wrażliwy na tyle, że czasami krzaczki pojawiały się na ekranie. Najczęściej jednak cała komunikacja I2C padała, ekran albo nic nie wyświetlał, albo wyświetlał zerowe pomiary napięć, które także były pobierane przez I2C jak już wcześniej wspominałem.

Obudowę także sam zaprojektowałem i wydrukowałem na drukarce 3D, oto przecięcie modelu:

Oto obecne główne menu, zabezpieczenie przeciw prądowe i okablowanie w środku 😉

Zapraszam do zadawania pytań, gdyby takie się znalazły.

[Treker (Damian Szymański)]

@Szybet witam na forum 🙂

Dziękuję za opis i gratuluję ciekawego DIY! Właśnie zatwierdziłem ten temat, więc projekt jest już widoczny publicznie. Jeśli chcesz, aby Twój projekt wziął udział w naszej akcji rabatowej (50 zł do sklepu Botland) to upewnij się, że link do tego tematu umieściłeś w tym miejscu 🚀

Zachęcam do opisywania kolejnych projektów 🙂