Elektronikai és informatikai DIY projektek

Mikroelektronikai és informatikai bütykölések

Mikroelektronikai és informatikai bütykölések

Impulzusszámlálós ponthegesztő ATmega328P AVR mikrokontrollerrel - V0.0.5

2019. január 12. - BTSoft

banner_3.png

NanoSpotWelder - V0.0.5

 

Ez a bejegyzés a korábbi - kísérleti verziójú - ponthegesztő egy továbbfejlesztett módozatát, csak az attól való eltéréseket és módosításokat ismerteti. Nem csak a firmware esett át egy 'code review'-en, de a kapcsolás is egy picit tovább lett fejlesztve, továbbá végre kapott a projekt egy nyomtatott áramkört is, így talán nem néz ki annyira szedett-vetett módon a kész áramkör. Nézzük hát, hogy milyen szépségtapaszokat kapott az új, impulzusszámlálós ponthegesztő projekt!

A továbbfejlesztett vezérlő áramkör

 

A  projekt kapcsolási rajza valamint a nyomtatott áramköri terve az ingyenes KiCad EDA eszközével készült. A projekt KiCad állományai a github-ról tölthetőek le.

Az ATmega328P köré épített ponthegesztő kapcsolási rajza a korábbiakhoz képest viszonylag kevés módosításon esett át, de - gondolva az után építőkre - megpróbáltam olyan lehetőségeket "beleálmodni" az új kapcsolásba, amelyek a kísérletezgetéseim során nekem is felmerültek, mint 'de jó lenne, ha tudna ilyet is...'.

Ilyenek például:

  • Az új kapcsolási rajz - no és persze az az alapján elkészített nyomtatott áramkör - támogatja az LCD modulok +3.3V előállítását, vagy adott esetben a szintillesztő ellenállások átkötések nélküli kihagyását.  

  • Többfajta ZCD (Zero Carrier Detect) kialakításának lehetősége: akár egy 4N25 (vagy ahhoz hasonló), de egy H11AA1 optocsatolóval megvalósított áramkör kialakítását is támogatja.

     

   A kapcsolási rajz a NYÁK megfelelő kialakításához az összes lehetséges, de - nyilván - nem minden esetben szükséges elemet tartalmazza. A ponthegesztő építése során az adott LCD típushoz esetlegesen szükséges +3.3V táp előállítása, valamint az adatvonali szintillesztő ellenállások, továbbá a ZCD áramkör kialakítására kell majd nagyobb figyelmet fordítani.   

nanospotwelder-v0_0_5-schema.png

Nokia5110 LCD modul 

Tápfeszültség biztosítása

Egyes Nokia 5110 LCD modulok csak +3.3V tápról hajlandóak működni, minek következtében a processzor valamint az adat- és vezérlőjel csatlakozások közé egy-egy 10k szintillesztő ellenállásokat is be kell iktatni. Míg más LCD modulok simán elindulnak +5V-os tápról is, mindenféle plusz szintillesztés igénye nélkül.

 Az adott LCD modul +3.3V vagy +5V tápfeszültség kiválasztását a NYÁK-on a JP2 forrasztható jumper segítségével lehet megoldani. Ha egy LCD modul a +3.3V tápot igényel, akkor annak az előállítását kétféle módon teszi lehetővé a kapcsolási rajz:

  1. Az U4, 78L33 típusú +3.3V értékű feszültség-stabilizátor IC-vel + C7 szűrőkondenzátorral
    _3v3_ic-vel.png

  2. Egy egyszerű, az R13 - R14 feszültség osztóval + C7 szűrőkondenzátorral

 _3v3_r-osztoval.png

 Mindkettő teljes értékű megoldást kínál, nyilván egy +3.3V-os LCD modul esetén elég csak az egyik kivitelezést választani.    

Szintillesztő ellenállások

lcd_panel_jumperek.pngA +3.3V-os LCD modul esetében a modul  és a processzor közé, az SPI vezetékekre egy-egy 10k-s ellenállást (R17...R21) kell beilleszteni. Mivel ez a projekt már egy nyomtatott áramkört is kap, így a szintillesztő ellenállások elhagyása esetén (pl.: mert az LCD modulunk +5V-ról lesz hajtva) nem kell átkötésekről külön gondoskodnunk, a forrasztási oldalon elhelyezett forrasztható jumperek segítségével, ez viszonylag elegánsan és könnyen kivitelezhető.

 

A ZCD áramkör

A tovább gondolt kapcsolási rajz kétféle nullátmenet detektáló áramkört (ZCD) támogat:

  1. "Hagyományos",  egy 4N25-el kivitelezett ZCD. A ~230V-os hálózati feszültség R1-R3 korlátozó ellenállások után egy D2 kétutas egyenirányítón keresztül R4 áramkorlátozó ellenállás segítségével hajtja meg U2 LED-jét. 

    zcd-4n25.png

  2. H11AA1 optocsatolóval, amelyben két párhuzamosan, ellentétes polaritással kötött infra LED található. Ennek az optocsatolónak a használatával D2 graetz és R4 elhagyható, helyettük - a 230V-os hálózati feszültség közelében nem szerettem volna forrasztható jumperekben gondolkodni - átkötéseket kell a panelba forrasztani. Az optocsatolót én innen szereztem be, elég olcsón, ~100Ft darab áron. 

zcd-h11aa1.png

 

Nyomtatott áramkör

 

pcb-atkotesek.pngA panel - hogy olcsóbb legyen - egyoldalas kivitelezésű, így minimum 4 átkötést tartalmaz. A NYÁK-ot itt gyártattam, csak ajánlani tudom a céget: gyorsak, pontosak, és igen jó minőségben dolgoznak. 

  

Egy H11AA1 optocsatolót, és +5V-os LCD modult használó áramkör elkészült panelja az alábbi képeken látható.  

pcb-beultetett-alkatresz-oldal.png pcb-beultetett-forrasztasi-oldal.png

 A nagyáramú, ~230V-os kör fólia rajzolatát érdemes még ónozással megerősíteni  

 

A firmware 

 

Az ATmega328P vezérlő programja a githubról tölthető le. A projekt továbbra is egy Eclipse Arduino projekt, a kísérleti ponthegesztő blogjában már írtam korábban erről. A korábbi firmware-hoz képest a kód kissé át lett szabva, a fő képernyőn túl néhány újabb menüpont is megjelent (pl.: LCD kontraszt és előfeszítés), de ponthegesztő az alapvető szolgáltatásaiban nem történt módosítás. 

splash-screen.png main-screen.png

 

 Egyes LCD modulok háttérvilágítása eltérő szintre aktívak, pl.: a kék modulok (kék háttérvilágítással) alacsony, míg a piros (fehér háttérvilágítással) modulok +5V-ra kapcsolnak be. Az Environment.h állományban itt tudjuk kiválasztani a mi modulunk háttérvilágításának a szintjét. Szintén ebben az állományban történik a saját kütyünk MOT hőmérsékletének mérését végző szenzor (az analóg LM335 vagy digitális DS18B20) típusának a megadása is (itt).

 

 Az elkészült ponthegesztő

 

 A ponthegesztő vezérlő elektronikájának +12V-os feszültség ellátásáról egy 12V/400mA-es kapcsolóüzemű táp modul gondoskodik, én egy aukción jutottam hozzá kb. 200Ft áron, de itt szerezhetőek be, az áruk igen kedvező, emiatt kár más segéd-tápegységben gondolkodni.

 A kivitelezés során ugyan azokat a megoldásokat (dobozolás, MOT szekunder, hőmérő szenzor elhelyezés, hűtés, stb.) választottam, mint amiket már a kísérleti ponthegesztőnél ismertettem, így ezekre külön nem térek itt már ki.

dobozolt_2.png dobozolt_3.png
dobozolt_1.png kesz-kutyu.png

  

 E projekt kivitelezésében két dologban tértem el a korábbi impulzusszámlálós ponthegesztőmnél alkalmazott megoldásokhoz képest:

  • A munkakábelek hossza (ezt így utólag nem kellett volna...)
  • Elektródák kialakítása

 A munkakábelek hossza a korábbi ponthegesztőmnél ~55cm volt, de rövidnek, kényelmetlennek véltem a munka során. Így itt most 85cm-re vettem. Nos, ugyan klasszul lehet így dolgozni, de ez több mint 40A-be kerül...

A kész ponthegesztő üresjáratban 2.6V-ot, teljes rövidzárban 581A-t adott le. Ez az rovidzar-aram.pngáramerősség ugyan még éppen elegendő egy akkucella hegesztéshez (pláne az ismételhető hegesztési csomagok esetén), de azért látványosan beigazolódott, hogy plusz 2*30cm elektróda kábelhossz mit is jelent ekkora teljesítmény mellett. Valószínűleg a későbbiekben majd visszavágom a kábelek hosszát 50cm-re..

Az elektródák kialakítása viszont itt jelentősen leegyszerűsödött: korábban félbevágott csokik, rézcső és Ø6-os vörösréz pálcák alkotta kombót használtam, ami huzamosabb használat során ugyan nem kényelmetlenül, de azért érezhetően melegedett. Most viszont csak egy csoki valamint 10cm hosszú Ø6-os vörösréz pálca alkotja az elektródákat. Kényelmesebb ezzel a kialakítással dolgozni, és nem is melegednek olyan intenzíven, mint korábban.  

elektroda_1.png elektroda_2.png elektroda_3.png

 

Teszt ponthegesztés

A tesztelés az alábbi beállítások mellett történt. Az eredmény nem is annyira rossz: gyakorlatilag az összes hegesztési pont beszakadt a bontás során: 

Preweld: 6 (60ms)teszt-hegesztes_1.png
Pause: 4 (40ms)
Weld: 5 (50ms)

Csomagszám/ismétlés: 2
Csomagok közötti szünet: 5 (50ms)

 

teszt-hegesztes_2.png teszt-hegesztes_3.png
teszt-hegesztes_4.png teszt-hegesztes_6.png

 

A bejegyzés trackback címe:

https://electrodiy.blog.hu/api/trackback/id/tr9614540506

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

mozigepesz 2019.01.13. 15:57:28

Üdv!
Szükségem lenne aakupakk készítéshez egy ilyen ponthegesztőre, tudsz segíteni?
Köszönöm,

BTSoft 2019.01.13. 16:54:43

@mozigepesz: Szia, persze, vagyis remélem :) Csak írd meg, hogy miben kellene segítség!

mozigepesz 2019.01.16. 08:52:35

@BTSoft: Szia, szükségem lesz egy ponthegesztőre. Venni v. bérelni lehet? Tudunk privátban beszélni, hol érlek el? Üdv,

Levente Imre 2022.01.08. 11:34:59

Szia,Imre Levente vagyok,szeretnémmeg építeni a pont hegesztőt,pontosabban már minden kész,az Attmega 328p fel programozásában kérem,kedves segítségedet,kelle nekem az fájl.ino álomány,mert nekem csak sima Arduino IDÉm van,azzal vagyok kénytelen főzni,amim van.El küldenéd nekem az email címemre?
jofogas.jofogas@gmail.com
Nagyon köszönöm a kedvességedet

BTSoft 2022.01.08. 19:40:03

Szia!

Sajnos nem tudok ebből a projektből egyetlen ino fájlt csinálni

bakotom72 2022.02.13. 09:44:47

Szia. Bakonyi Tamás vagyok. Nekem is a programozással lenne egy kis gondom. Nem tudom lenne esetleg egy videó vagy részletes leírás a folyamatról? Nagy segítség lenne. Előre is köszönöm a válaszod. További szép napot. Üdv: Tamás.
süti beállítások módosítása