Mikroprocesorowa wytrawiarka płytek drukowanych

Mikroprocesorowa wytrawiarka płytek drukowanych

Witam wszystkich.

Chciałbym zaprezentować swoj projekt mikroprocesorowej wytrawiarki PCB.

Wytrawiarkę wykonałem wraz z moim dobrym kolegą.  A z skąd pomysł ?? Kiedy spotkałem się z poradnikami o programowaniu procesorów AVR jakoś temat mnie zaraził, obejrzałem jeden, drugi, trzeci …. no i kolejny odcinek i tak to się zaczeło. Naukę programowania rozpocząłem od zwykłego migania diodami LED, temat coraz bardziej mnie wciągał i tak coraz dalej w las. Na podstawie zdobytej wiedzy chciałem zrobić jakieś przydatne urządzenie. No i tak powstała Nasza wytrawiarka.

20150706_094636

Opublikuj swój projekt i odbierz 50% rabatu do wykorzystania w sklepie Nettigo.pl

Podstawowe założenia projektowe:

  • Pomiaru i nastawa temperatury trawienia,
  • Mieszanie roztworu z wyborem trzech trybów mieszania,
  • Podświetlenia roztworu,
  • Nastawy czasu trawienia i sygnalizacja zakończenia,
  • Wyświetlanie parametrów na wyświetlaczu LCD 2×16,
  • Podręczne menu, w którym możemy zmieniać parametry nastaw,
  • sygnalizacja dźwiękowa,

Jak wiadomo proces wytrawiania zależy od temperatury roztworu oraz od jego mieszania. A wytrawiarka jest to właśnie urządzenie, które te parametry wspomaga. Naczynie na roztwór zostało wykonane ze szkła (docięte u szklarza), następnie zostało sklejone silikonem. Wewnątrz naczynia została umieszczona grzałka 100 Wat, natomiast do mieszania roztworu użyliśmy napowietrzacza akwarystycznego. Powietrze wytwarzane przez napowietrzacz zostało doprowadzone zwykłym wężykiem gumowym.

20150619_193513

Proces wytrawiania bardzo fajnie się obserwuje, gdy roztwór się podświetli, w tym celu pod szklanym pojemnikiem zamontowaliśmy listwę LED.

20150620_203456

 

Program do sterowania wytrawiarką został napisany w języku C, a sercem urządzenia jest Atmega 328-PU. Schemat wraz z PCB został stworzony w chyba najpopularniejszym programie Eagle. Da zasilania zbudowaliśmy tradycyjny zasilacza transformatorowy oparty o stabilizator LM317.  A o to i efekty :

Przechwytywanie

polygon_wartstwa_top&bottom

Całkiem przypadkiem natknąłem się na program do wizualizacji PCB w 3D „Sketchup 8”. A wyszło to tak :

 

Przechwytywanie Przechwytywanie1

Płytka PCB została wykonana za pomocą frezarki PCB, efekt był bardzo dobry. Niestety wkradł się mały błąd, po stronie wysokonapięciowej został polygon gnd. Był to efekt błędu przy ustawieniach w plikach gerbera. Niestety tylko takie zdjęcie mam więc takie udostępnię. Bo płytka wyszła naprawdę świetnie:

20150624_112822

Zasilacz:

Bez tytułu

20150523_124438  20150523_183333 20150523_183617

Pomiar temperatury:

Do pomiaru temperatury został użyty dość popularny czujnik DS18b20, został on zamknięty w szklanej fiolce.

20150515_170741 20150516_101755

 

Cała elektronika została schowana w drewnianej konstrukcji, która miała za zadanie również stabilne trzymanie szklanego naczynia. Szkielet ten został wykonany ze sklejki, która została pomalowana czarną emalią.

20150512_150131_Richtone(HDR)

20150512_150152_Richtone(HDR)

20150512_150225

 

Cały szkielet został przykryty płytą czołową wykonaną z blachy nierdzewnej, co dało moim zdaniem bardzo fajny efekt. Na płycie czołowej zostały umieszczone przyciski do swobodnego poruszania się po menu, diody LED sygnalizujące pracę grzałki i napowietrzacza, wyświetlacz lcd 2×16 znaków oraz przycisk włącz/wyłącz.

 

20150518_162030

 

Może klika zdjęć z efektu końcowego:

20150706_094047 20150706_094112 20150706_094654 20150706_094705 20150706_094741 20150706_100352 20150706_100836

 

Opis działania:

Może jeszcze krótko przedstawię jak wytrawiarka działa, po włączeniu urządzenia na wyświetlaczu pojawia się ekran powitalny następnie ekran startowym na którym widzimy aktualna temperaturę roztworu oraz czas jaki pozostał do końca trawienia. Możemy rozpocząć trawienie z ustawieniami domyślnymi, klikając zielony przycisk. Jest to odpowiednio mieszanie ciągłe oraz temperatura 45 stopni. Ustawienia możemy zmieniać za pomocą czarnych przycisków, natomiast czerwony przycisk służy do zatrzymania urządzenia oraz do zresetowania wszystkich parametrów. Jeszcze może wspomnę o trybach mieszania, można wybrać trzy tryby mieszania: ciągły, automatyczny, pulsacyjny.

  • ciągły no to wiadomo, następuje ciągłe mieszanie bez żadnych przerw,
  • automatyczny, gdzie możemy ustawić czas napowietrzania oraz czas interwału (spoczynku),
  • pulsacyjny, tutaj wykorzystałem sterowanie fazowe. Czyli płynna regulację mocy urządzenia 230V. Tryb ten wygląda następująco: Ustawiamy czas (1, 5 lub 10 sekund), po włączeniu moc narasta od 0 do 100% następnie maleje do 0% i tak w koło. Szybkość narastania i opadania mocy zależy od ustawionego wcześniej czasu.

 

 

Mam nadzieję, że wybaczycie mi brak dokładnego opisu urządzenia ale zajęło by mi to troszkę :D Chciałem przedstawić temat z grubsza projektu wytrawiarki. Jeżeli będą jakiś pytania to chętnie odpowiem.

Urządzenie spełnia w 100% wszystkie założenia.  Nie obyło się też bez testów, okazało się że płytki o wielkości mniej więcej 10 na 10 cm trawią się mniej niż 10 minut. Uważam, że jest to bardzo dobry wynik co dodatkowo powoduje większe zadowolenie :)

 

 

Większość elementów do stworzenia urządzenia już posiadałem np. z odzysku. No ale część elementów potrzebowałem nowych, aby konstrukcja spełniała wszystkie moje wymogi     i założenia. Zaopatrywałem się w sklepie Bootland , który wszystkim polecam.  Link do sklepu:  http://botland.com.pl/

A o to lista elementów jakie zakupiłem w sklepie Bootland:

http://botland.com.pl/laminaty/934-laminat-fr4-dwustronny-90-x-200mm.html

http://botland.com.pl/kondensatory-ceramiczne-dip/448-kondensator-ceramiczny-22pf50v-tht-10szt.html

http://botland.com.pl/kondensatory-ceramiczne-dip/210-kondensator-ceramiczny-100nf-tht-50v-10szt.html

http://botland.com.pl/potencjometry/307-potencjometr-montazowy-lezacy-10-kom-5-szt.html

http://botland.com.pl/potencjometry/307-potencjometr-montazowy-lezacy-10-kom-5-szt.html

http://botland.com.pl/zlacza-bls/5205-zlacze-typu-bls-gniazdo-1×10-5szt.html

http://botland.com.pl/zlacza-bls/4623-zlacze-typu-bls-gniazdo-3×1-piny-5szt.html

http://botland.com.pl/zlacza-bls/4903-pin-zenski-do-obudowy-gniazda-raster-254mm-10szt.html

http://botland.com.pl/zlacza-goldpin/192-wtyk-goldpin-1×40-prosty-raster-254-mm.html

http://botland.com.pl/tranzystory-bipolarne/1239-tranzystor-bipolarny-npn-bc337-40-40v08a-5-szt.html

http://botland.com.pl/led-clear-tht/3705-dioda-led-5-mm-biala-zimna-clear-5-szt.html

http://botland.com.pl/rurki-termokurczliwe/89-rurka-termokurczliwa-1608-czarna-10-szt.html

http://botland.com.pl/zestawy-diod-led/1449-zestaw-diod-led-5mm-led-3mm-60-szt.html

http://botland.com.pl/avr-tht-dip/1264-mikrokontroler-avr-atmega328p-pu-dip.html

http://botland.com.pl/traiki/1589-optotriak-moc3021-400v-01a-tht.html

http://botland.com.pl/traiki/1874-optotriak-moc3041-400v1a-tht.html

http://botland.com.pl/zlacza-ark/2554-zlacze-ark-raster-35-mm-2-pin-.html

http://botland.com.pl/akustyka/1321-buzzer-z-generatorem-5v-5mm-tht.html

http://botland.com.pl/wyswietlacze-alfanumeryczne/224-wyswietlacz-lcd-2×16-znakow-niebieski.html

http://botland.com.pl/traiki/1282-triak-bt136-600e-600v4a-tht.html

http://botland.com.pl/czujniki-temperatury/165–czujnik-temperatury-ds18b20-cyfrowy-1-wire-tht.html

 

 

 

 

 

 

Ocena: 4.7/5 (głosów: 61)
Nettigo - patron działu Elektronika

Podobne posty

20 komentarzy do “Mikroprocesorowa wytrawiarka płytek drukowanych

    • Widać że jeżeli chodzi o schematy to szkoła Pana Mirka, mógłbyś napisać coś więcej o tym programie/module do wizualizacji płytek, czy to chodzi o program do rysowania SketchUp od google w wersji 8? Mam go od dawna i nie wiedziałem, że można nim robić takie rzeczy do EAGLE’a.
      Z ciekawości napisz ile kosztowało wykonanie tej wytrawiarki, bo po opisie mam wrażenie, że urządzenia o podobnej funkcjonalności widziałem na alledrogo.
      Czasami zamiast wrzucania kodu programu wolałbym drzewo decyzyjne, jakiś wykres, żeby zobaczyć zamysł autora, ale podejrzewam, że teraz mało kto pisze/rysuje coś takiego.
      Bardzo fajny projekt.

      Odpowiedz
    • Projekt bardzo fajny…. Również jestem ciekaw w jaki sposób odbyła się wizualizacja płytki przy pomocy Sketchup…. Używałem wiele razy tego programu jednak nie znam tej opcji.

      Odpowiedz
  • Mam 3 uwagi :) Oczywiście chodzi mi o konstruktywną krytykę.

    1. Jeśli jest to klasyczny buzzer (wg schematu) czyli zwykła membranka piezo bez generatora, to powinien być podłączony przez tranzystor. Taki brzęczyk potrafi pociągnąć od 80 do 160 mA. Maksymalbe obciążenie nogi atmegi, to 20 mA.
    2. Powinieneś na schemacie nanieść wartości elementów (rezystory) bądź zamieścić listę elementów osobno.
    3. O ile nie uszczelniłeś grzałki we własnym zakresie, to możesz mieć problem, bo ona wcale nie jest super szczelna! Na szkle namalowana jest kreska do której grzałka w pozycji pionowej powinna być zanurzona w cieczy. Ogon powinien być ponad lustrem płynu.

    Po za tymi drobiazgami bardzo fajna konstrukcja :) gratuluję.

    PS. Że też ja nie wpadłem na pomysł z podświetleniem? Teraz ganiam z latarkąlatarką i „prześwietlam” płytkę, by sprawdzić czy dobrzedobrze się wytrawiła :)

    Ale za to w swojej zastosowałm lcd graficzny od nokii, dodałem funkcję termometru z kreśleniem histogramu i w te mrozy wytrawiareczka robi za termometr :)

    Odpowiedz
  • Tak, poradniki Pana Mirka obejrzane. Nie ukrywam, że właśnie te poradniki były źródłem wiedzy :D

    Co do uwag kolegi czarusGG:

    1) Buzzer jaki został użyty w projekcie to buzzer z generatorem. Może po prostu nie zauważyłem przy schemacie żeby zmienić na inne oznaczenie.

    2) Tu fakt przyznaję powinny być wartości rezystorów. Jak znajdę chwilkę czasu to uzupełnię i wstawię z wartościami.

    3) Grzałki nie uszczelniałem we własnym zakresie. Była z zamontowaną uszczelką, a co do pozycji jej położenia właśnie w instrukcji producent zalecał położenie poziome tej grzałki. Powiem Ci, że służy już od pół roku i nie ma z tym żadnego problemu.

    Powiem szczerze, że sam myślałem o zamontowaniu jakiegoś wyświetlacza graficznego, ale już nie chciałem żeby przekroczyło mój budżet :)

    Co do kodu programu udostępnię jak tylko kolega z którym wykonywałem projekt wróci z wyjazdu.

    Odpowiedz
  • A mnie ciekawi coś nie pokazane w tym poradniku :D cnc pcb własnej roboty? Może pokusiłbyś się o opisanie lub chociaż wysłanie jakichś materiałów na maila? Przymierzam się do takiego mini cudeńka :)

    Odpowiedz
  • Odnośnie grzałki, została ona zakupiona na małym bazarku nie daleko mojego miejsca zamieszkania. Szukałem na internecie grzałek bez termostatu ale nie mogłem znaleźć. Ja szukałem w sklepach zoologicznych przeważnie. Za swoją grzałkę dałem 10 złoty więc moim zdaniem taniej już się nie da.
    Frezarka do płytek PCB nie była mojej konstrukcji, użyłem profesjonalnej frezarki (nie pamiętam już jakiej firmy) znajdującej się na uczelni.

    Jeżeli chodzi o projekt 3D płytki, to informację jak zrobić sobię taką płytkę mam dokładnie stąd: http://forum.atnel.pl/topic3048.html
    Bardzo fajnie opisane krok po kroku a efekty są bardzo fajne :)

    Pozdrawiam :D

    Odpowiedz

Odpowiedz

anuluj

Mikroprocesorowa wytrawiarka płytek drukowanych

Nie przegap nowych projektów!

Zapisując się na nasz Newsletter będziesz miał pewność, że nie przegapisz żadnego nowego projektu opublikowanego w Majsterkowie!

Od teraz nie przegapisz żadnego projektu!

Masz uwagi?