Carico Elettronico - Un parere su questo progetto Diy?

[Turk182]

Ciao stefanopc, ti ringrazio per i suggerimenti sugli strumenti.
Come dici, in questo caso la loro funzione è di avere un'idea dei valori in gioco con un'occhiata.
Sarà poi il potenziometro a 10 giri e il suo piccolo controllo graduato da 100 passi / giro, a permettere una regolazione fine. In teoria a passi di 10 o 20 mA, in funzione della scala impostata (10A - 20A).

Grazie anche per l'offerta dei tuoi strumenti, ma è più giusto lasciarteli per usi futuri, anche considerando il costo esiguo di quelli citati. Li ho acquistati ieri su Aliexpress, quindi riceverli richiederà un po.

Circa la questione di come controllare le ventole, ci ragionavo già mesi fa, quando ho avviato la preparazione del carico fittizio. In quel periodo avevo fatto una ricerca per capire come si potesse comporre un sistema minimo, ma abbastanza economico per questo servizio.

Disponendo già di qualche DS18B20 (Termomentro digitale in TO-92) e alcuni ATtiny85, li ho utilizzati come parametri di ricerca.

Tra i molti progetti con DS18B20 e display, ho preferito quelli che impiegano il TM1637, un display a 4-cifre / 7-segmenti, "1 Wire Interface", particolarmente economico anche circuitalmente, con solo due pin necessari al controllo.

Gli OLED sono molto belli, ma a meno di esigenze grafiche particolari, trovo siano ancora un po troppo costosi, specie quelli non piccolissimi.

Alla fine ho selezionato due progetti.
Il primo è un termometro digitale con DS18B20, ATtiny85 e Lcd TM1637.

ATtiny85 - DS18B20 Thermometer:
https://www.arduinoslovakia.eu/blog/201 ... 20?lang=en
Source Code:
https://github.com/RoboUlbricht/arduino ... M1637Timer
https://github.com/RoboUlbricht/arduino ... 37-DS18B20
https://github.com/PaulStoffregen/OneWire
https://github.com/RoboUlbricht/arduino ... r/ATtiny85
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Il secondo progetto descrive il controllo PWM di una ventola, via ATtiny85:

ATtiny85 based temperature dependent PWM fan controller:
http://www.nomad.ee/micros/tiny_pwm/
Code:
https://github.com/mastmees/tiny_pwm
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Sulla base di questi progetti, ho preparato una bozza del circuito e l'integrazione del doppio controllo ventola.
Il circuito è incompleto e DA VERIFICARE.
L'insieme delle parti, compreso LCD e un piccolo alimentatore 12V 1-2 A, dovrebbe costare meno di 10 euro.
Spero qualcuno possa suggerirmi come completarlo correttamente.

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Al momento, il controllo PWM sarebbe impostato atrraverso i pin fisici 5, 6 (ATtiny85), quindi con un solo pin per ventola. Oltre questo, ho visto che ci sono vari modi per implementare il controllo (con ventole a 2, 3, 4 pin). Una domanda:
Il controllo PWM tiene conto (o può tenere conto...) delle specifiche delle ventole che controlla?

Le Deep Cool Gammaxx 400 v2, hanno queste specifiche:
Dimensions: 120 x 120 x 25 mm.
Fan speed: 500-1650 RPM ±10%
Fan Airflow: 64.5 CFM
Fan Air Pressure: 2.1 mmAq
Fan noise ≤27.8 dB(A)
Fan connector: 4-pin PWM
Rated Voltage: 12V
Rated Current: 0.18A
Power Cons.: 2.16W


Circa l'alimentazione:
Per ridurre la tensione, normalmente si utilizzerebbero regolatori come i 7805 o LM317, ma per portarla da 12 a 5V, finirebbero per sprecare molta energia.
Ho letto che una possibile soluzione è impiegare un regolatore Buck, DC-to-DC.

Dato che ho qualche MINI-360 (MP2307 BuckConverter, 1-17V, 1,8A (https://www.matts-electronics.com/wp-co ... NI-360.pdf), ho pensato di utilizzarlo per la linea stabilizzata a +5V, mentre il circuito per le ventole verrebbe alimentato direttamente dai 12V.

Per evitare di dover rimuovere L'ATtiny85 dallo zoccolo ad ogni programmazione, ho aggiunto una connessione ISP, con la sequenza dei pin ordinata come su Arduino Uno (pin da 10 a 13, più 5V e GND).
In questo modo, basta usare una strip a 4+2 poli, per interfacciare e programmare l'ATtiny85 via Arduino Uno.

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Risorse aggiuntive:

DS18B20
Descrizione: https://www.maximintegrated.com/en/prod ... 18B20.html
Datasheet: https://datasheets.maximintegrated.com/ ... S18B20.pdf

Arduino Library for Maxim Temperature Integrated Circuits:
https://github.com/milesburton/Arduino- ... ol-Library

ATtiny DS18B20 Library:
https://github.com/lpodkalicki/attiny-ds18b20-library

TM1637 Library:
https://github.com/avishorp/TM1637

Generic TM1637 GPIO Driver:
https://github.com/phip1611/generic-tm1 ... river-rust

Guide specifiche sull'impiego del Display TM1637 e del sensore di temperatura DS18B20:
Note TM1637: http://www.microcontroller.it/Tutorials ... TM1637.htm
Note DS18B20: http://www.microcontroller.it/Tutorials ... ds1820.htm

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[Turk182]

Breve aggiornamento.
Ho ricevuto i componenti per Carico Elettronico, ma prima di avviarne la realizzazione mi piacerebbe definire meglio il sistema di monitoraggio temperatura e controllo ventole, per il quale mi servirebbe un po di aiuto.

Ho approfondito la questione del controllo a 4 pin (GND, +12V, Thach, PWM) e ho visto che richiede 2 pin per ogni Ventola.

Qui sotto, il link ad una pagina che descrive un controllo di questo tipo, con Arduino Nano, DS18B20 e due ventole a 4 pin da 12V.
https://help.argusmonitor.com/Hardwaree ... duino.html
Ho replicato il circuito con Fidocadj.

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Rispondendo ad una delle mie domande, un ATtiny85 non è sufficiente (2 pin per l'LCD TM1637, 1 per il DS18B20 e 2 per ogni ventola = 7 pin.)
In alternativa, credo che un ATtiny84 potrebbe andare bene, avendo più pin del necessario e un contenitore di dimensioni abbastanza contenute. Avrei anche un ATmega328P, ma penso sia sprecato per un controllo così semplice. Costa di più ed è più ingombrante.

Trovate che il circuito sia corretto?
Dovrei applicare qualche modifica per utilizzarlo, con ATtiny84?

[setteali]

Ciao, hai un MP.

[MarcoD]

Prima di costruirlo, prova a scaricare ed eseguire lo sketch.
A parte la temperatura, potresti simulare la velocità con un generatore onda quadra e visualizzare l'uscita PWM su un oscilloscopio.
Per la temperatura, potresti inserire nel programma un valore fisso.

[Turk182]

No MarcoD, andrà preparato, anche sulla base della effettiva configurazione.
Ciao setteali, no, per il momento non ho ricevuto nulla.

[Turk182]

Grazie dei suggerimenti MarcoD,
Rientrano esattamente nel tipo di aiuto di cui ho bisogno.
E proprio non posso fare analisi con l'oscilloscopio, perché ancora non lo possiedo. Ne ho parlato all'inizio.

Ciò nonostante, penso di potercela fare a completarlo, se qualcuno mi da una mano.
(...e due. Le conto per non esagerare )

E infatti, nell'intervento precedente avevo segnalato tutte le librerie trovate, coerenti con il progetto.
E sono aperto a qualunque suggerimento circa come impostarne il funzionamento.
Anche per questo avevo postato i dati specifici delle ventole che impiegherò, proprio per capire ad esempio, se il circuito va adattato per la corrente specifica assorbita dalle ventole, oppure se c'è una relazione tra le velocità di rotazione dichiarate (min - max) e il conseguente controllo PWM.

[setteali]

guarda se ti è arrivato l'MP Turk182

[edgar]

Ti faccio la domanda dell'avvocato del diavolo: a parte il rumore, che vantaggi ti dà controllare in PWM le ventole?

Valuta una pastiglia termostatica: nessun programma da sviluppare, nessun pin impegnato, solo un interruttore on/off che scatta alla temperatura desiderata, affidabilità totale.

Pastiglia.jpg (5.77 KiB) Osservato 8609 volte

[Turk182]

Buongiorno edgar, grazie per aver segnalato quest'altra possibilità, un po diversa da sistema che immagino, ma comunque interessante da conoscere.

Rumore a parte (comunque non irrilevante), l'idea che le ventole girino sempre al massimo (o ferme), non mi piace particolarmente.
Non capirei mai se il sistema è vivo (nel caso siano ferme), oppure quanto sia sollecitato, dato che girano comunque sempre al massimo.
C'è anche il fatto che la partenza (suppongo) venga avviata da una temperatura specifica, dipendente dal valore del sensore. Quindi se voglio variare la temperatura di avvio, devo comprare un sensore diverso.

Il circuito che ho proposto mi sembra un po più versatile e lavora su due fronti:

A - Grazie al sensore DS18B20 e al piccolo display, si ha un costante monitoraggio visivo della temperatura e di come varia nel tempo.

B - Mentre lo fa, controlla entrambe le ventole, aumentando la velocità se la temperatura sale o il contrario.
Con la velocità delle ventole proporzionata alla temperatura del sistema, si ha un ulteriore, comodo indicatore sonoro, dello "sforzo termico", a cui è sottoposto lo strumento.
Questo è solo come "ho immaginato" che possa funzionare, non necessariamente il modo migliore.

In casi simili, qualcuno ha implementato un potenziometro, per poter variare la velocità in modo indipendente. Non so cosa comporti di preciso, ne se ai fini del funzionamento base, risulti così utile.

Ho introdotto il discorso (71), proprio per sentire pareri su questo mini sistema indipendente.

L'idea era di avere qualche input, circa:

1 - Come impostare il controllo PWM con ventole a 4 pin.
A questa domanda ho provato a rispondere da solo, proponendo il circuito segnalato sopra e ridisegnato in Fidocadj.
Mancherebbe una chiara conferma che il circuito è corretto o come renderlo tale nel caso non lo sia.
Ho anche fornito tutti i dati delle ventole che impiegherò e domandato se si deve adattare il controllo ai parametri ventola.

2 - Commenti sull'approccio logico (giusto un accenno, una descrizione semplice) di come il controllo PWM dovrebbe (o potrebbe) gestire le ventole, idealmente o per questo caso specifico, tenendo presente i dati di velocità (min-max) forniti dal produttore.

3 - Una parere su come gestire al meglio l'ATtiny84, anche se è naturale che qualcuno gli prererirà altre varianti Arduino, oppure un Micro (che conosco quasi nulla).

Aggiungo solo che non ho aperto un nuovo argomento su questo circuito, per non frazionare troppo il progetto principale. Dal momento che questa versione di Carico Elettronico impiega dissipatori con Heat Pipe, un controllo ventole attivo è indispensabile, quindi lo considero parte di questo progetto.

Va da sé che domandare è lecito, rispondere è cortesia.

[MarcoD]

Il suggerimento di edgar è buono, ma rudimentale.
I termostati probabilmente hanno una isteresi elevata:
suppongo che chiudano per temperatura superiore a 60 C° e riaprano quando scende al di sotto di 35 C°.
Ma concentrati sul progetto principale, comanda le ventole manualmente o tienile sempre accese. Poi, se la realizzazione ha un funzionamento soddisfacente ti concentrerai sui miglioramenti e quindi sul controllo delle ventole. Come hobbista, rimarrei sul controllo
rudimentale ON/OFF analogico con un termistore, un operazionale con isteresi, un potenziometro di set, un transistore di comando; progetto obsoleto, che però, per me, ha meno rischi di progetto.