👨🏾‍🚒 🏨 🎪 Digitale Mikrowelle aus mechanischer 📇 🛌🏽 🤳🏾

Viele von uns haben Sommerhäuser: Jemand baut Kartoffeln an, jemand repariert und jemand beides. Aber zweifellos zieht jeder den ganzen Müll dorthin (und plötzlich ist es praktisch!). Die Zusammensetzung dieses bunten Mülls umfasst alles von verschiedenen Lappen bis zu ~~Kernreaktoren~~ defekter Haushaltsgeräte. Die Geschichte, wie man einen Mikrowellenherd mit Arduino Nano und ein bisschen Freizeit restauriert, finden Sie unter dem Schnitt (viele Fotos).

Es war Spätherbst und es gab nicht viel zu tun im Land - sie bereiteten sich auf die Überwinterung vor. Und nach der Übergabe verschiedener Abfälle stieß ich auf eine Mikrowelle, die vor ein paar Jahren dorthin gebracht wurde. Es war sehr wichtig, es zu reparieren, da es nicht sehr bequem ist, Lebensmittel während Reparaturen am Herd zu erhitzen - es ist viel einfacher, mit einem solchen Baby ein paar Mal einen Teller zu rollen und in die Schlacht zu ziehen!

Um die Panne herauszufinden, musste ich eine elterliche Umfrage durchführen, wie und unter welchen Umständen die Mikrowelle kaputt ging und warum sie ins Land gebracht wurde. Es stellte sich heraus, dass der Regler mit dem Timer kaputt war. Die Demontage zeigte die Richtigkeit dieser Schlussfolgerung: Infolge des ständigen Öffnens / Schließens brannte der Kontakt aus und begann sich zu erwärmen, schmolz schließlich ein paar Zahnräder und versetzte das Gerät in einen funktionsunfähigen Zustand. Es gab nur eine Frage: Warum wurde der Regler nicht ersetzt?

Googeln hat gezeigt, dass es sehr schwierig ist, ein ähnliches Element wie ein bestimmtes Modell zu finden. Daher wurde zu dieser Zeit beschlossen, sie nur vorübergehend in die Hütte zu bringen. Aber wir suchen nicht nach einfachen Wegen: Ich habe nicht nach einem neuen Regler gesucht, sondern beschlossen, meinen eigenen zu kürzen. Mit Blackjack und Brötchen.

Eine Untersuchung der Artikel hier und hier über die Anordnung von Mikrowellenöfen hat gezeigt, dass mechanische Mikrowellen hässlich ausgelegt sind:

Die Anforderungen an das, was der Timer-Regler tun sollte (eingekreist durch die gepunktete Linie in der Abbildung in der Mitte), sind sehr einfach:

Stellen Sie die Leistung des Magnetrons ein.
Notieren Sie die Uhrzeit und schalten Sie den Ofen nach einem Timer aus.
Machen Sie ein Geräusch, wenn der Garvorgang abgeschlossen ist.

Das einzige, was ich in Bezug auf das Schema bemerken möchte: Es ist ungefähr und kann geringfügig vom tatsächlichen Zustand der Dinge abweichen. Zum Beispiel gibt es in meinem Modell des Mikrowellenofens keinen Niederspannungsteil: Es gibt überall 220 V, so dass die Idee, nur einen Gleichrichter als Stromquelle für die Platine zu verwenden, verschwunden ist.

Wir analysieren jeden Artikel einzeln:

Leistungsregler

Es ist unmöglich, die Leistung des Magnetrons aufgrund der Eigenschaften seines Geräts zu regulieren, aber auf magische Weise wird die Leistung in der Mikrowelle reguliert. Es gibt zwei dieser Methoden:

Einstellen der Betriebszeit des Magnetrons, dh Ein- und Ausschalten für eine Weile. Diese Methode wird in allen kostengünstigen mechanisch gesteuerten Mikrowellenherden verwendet.
Wechselrichter, aber wir werden es nicht berücksichtigen, da dies für teure Geräte gilt und dies im Umfang des Artikels nicht besonders notwendig ist.

Googeln gab die Zeitcharakteristika solcher Zeitgeber an:

Wie aus dem Artikel gemäß dem Link ersichtlich ist, ist es zur Berechnung der Betriebszeit erforderlich, die Gesamtleistung durch 30 Sekunden zu dividieren und mit der erforderlichen Ausgangsleistung zu multiplizieren, um die Magnetron-Betriebszeit in zu erhalten alle 30 Sekunden Intervall.

Es bleibt nur die Auswahl speziell für mein Mikrowellenmodell, für das ich mich an die Bedienungsanleitung gewandt habe, und dort stellte sich heraus, dass alles viel einfacher war - es wurde ein prozentuales Leistungsverhältnis angegeben.

Und entsprechend erhalten:

Timer

Hier ist alles einfach: Wir zählen die Zeit nach der Drehung des Griffs und schalten den Ofen aus.

Rufen Sie an

Keine Kommentare. Nur in der elektronischen Version ist es einfacher, einen Lautsprecher zu verwenden.

Nachdem wir mit Hilfe eines Timer-Reglers alles herausgefunden haben, was getan werden muss, ist die Entwicklungswende gekommen. Nachdem ich einige Optionen durchlaufen hatte, hörte ich auf, den Arduino Nano als Steuergerät zu verwenden. Viele mögen argumentieren und auf Mikrocontroller hinweisen, aber ich bin faul im Leben und ich habe weder die Zeit noch den Wunsch, mich auf Mobbing- und Waschbretter, Lötprogrammierer usw. einzulassen. Es wurde beschlossen, die Standardstifte als Eingabegeräte zu belassen, um dies nicht zu tun das Aussehen der Mikrowelle verderben. Als Aktuator wurde ein Standard-Zweikanal-Relaismodul für Arduino verwendet.

Entwicklung

Ich möchte gleich bemerken: Dies war meine erste Bekanntschaft mit Mikrocontrollern und der Programmiersprache der "C" -Familie. Ich habe vorher Code geschrieben, aber es war eine Universität und ein wenig bei der Arbeit für persönliche Zwecke (VBA). Ich habe auch mehrmals Artikel über Mikrocontroller gelesen und mir ungefähr vorgestellt, was es war. Aber zum ersten Mal - sozusagen "Hände" - habe ich es hier versucht.

Das allererste, was ich wollte, war ein Energieverbrauch von Null während der Leerlaufzeit, da der Ofen auf dem Land stand und es nicht jedes Mal den Wunsch gab, aus der Steckdose zu ziehen.

Weil alle Arten von Wartemodi usw. Ich habe sofort entlassen. Und ich kam zu diesem Schema:

Wie Sie sehen können, gibt es ein Relais, das mit der Arduino-Karte ein- und ausgeschaltet wird, sowie eine Taste, die die Kontaktgruppe umgeht. Es funktioniert ganz einfach: Wenn Sie auf die Schaltfläche klicken, schließt der Stromkreis und beginnt, die Karte mit Strom zu versorgen. Die Karte beginnt mit der Ausführung eines Programms, das über das Relais Strom „aufnimmt“, und der Strom fließt durch die Kontaktgruppe, bis das Relais programmgesteuert abschaltet.

Um die Leistung anzupassen, war geplant, das Magnetron mithilfe eines Relais von der Stromversorgung zu trennen. Die Dauer wird vom Programm abhängig vom ausgewählten Modus eingestellt.

Als nächstes dachte ich über die Sensoren nach, von denen die Daten zur Timer-Verzögerung und zum Leistungswert entnommen werden. Ich habe alle Codedisketten mit Optokopplern verworfen, da dies alles für mich kompliziert und im Großen und Ganzen unnötig ist. Nachdem die im Netzwerk verfügbaren Informationen zum Arduino untersucht worden waren, wurde beschlossen, analoge Eingänge und gewöhnliche variable Widerstände von 10 kOhm als Sensoren zu verwenden.

Als Ergebnis stellte sich heraus, dass sie nach einer kleinen Änderung des Gehäuses gegenüber dem Oldtimer idealerweise aufstanden. Die endgültige Schaltung des Geräts ist ungefähr wie folgt:

Implementierung

Ich suchte zunächst nach einem Board: Ich kaufte einen Arduino Nano-Klon über das Internet, bestellte dann ein Relaismodul, die restlichen Komponenten wurden aus einer Junk-Box unter dem Tisch gezogen. Ich habe beschlossen, das Innere der Mikrowelle nicht stark zu verderben, da ich nach der Inspektion festgestellt habe, dass auf der Vorderseite genügend Platz vorhanden ist, um alles zu platzieren, was ich brauchte (ich habe das 12-V-Netzteil nicht eingebaut).

Ich entschied mich auch, die Kontakte und Stecker zu belassen, damit es am Ende einfacher war, sie zu zerlegen. Um die variablen Widerstände zu fixieren, aus denen die Daten entnommen wurden, entschied ich mich nach der Reflexion, das Gehäuse des abgebrannten Reglers zu verwenden, nachdem ich zuvor den Inhalt ausgeschüttelt und nur das Notwendigste übrig gelassen hatte: die Kontakte, die Welle des Timer-Knopfes und das Zahnrad des Leistungssteuerknopfs.

Biegen Sie die Kontakte im Inneren des Gehäuses zuverlässig, damit sie sich nicht berühren, und bohren Sie mit einem Dremel zwei Löcher gegenüber dem Timergriff und dem Antriebszahnrad. Ich habe Widerstände in diese Löcher eingebaut, es stellte sich als ziemlich erträglich heraus:

Dann nahm ich den Griff: Ich bohrte die Welle so, dass sie fest auf dem Griff des variablen Widerstands lag, ich machte das gleiche Verfahren mit dem Kraftgetriebe. Am Ende kam alles beim ersten Mal überraschend gut und zuverlässig zusammen.

Dann habe ich den Startknopf installiert - ich habe einen passenden für 9 UAH in Weiß gekauft.

Nachdem er ein Brett in seinen Händen erhalten hatte, kam er zuerst zum Stillstand: Wie kann man es reparieren? Die Umfangslöcher sind sehr klein.

Ich wollte, dass sie festhält und gleichzeitig leicht entfernt werden kann. Ich habe die Idee des dummen Klebens verworfen, da man nie weiß - ich würde es verbrennen und dann abbrechen ... Ich kam zu einer eleganten Lösung mit kleinen Nägeln, einem Stück weichem Kunststoff und einer Isolierung aus einem dicken Draht:

Ich klebte die gesamte Struktur mit Epoxidharz auf die Platte gegenüber dem USB-Loch das Kabel habe ich vorher gemacht.

Als nächstes drehte sich der Lautsprecher, der auf den Körper des Reglers geklebt war. Es wurde auch ein Relaisblock installiert, der übrigens geklebt werden musste, da es unrealistisch war, ihn im Gehäuse anders zu befestigen. Nach sorgfältiger Verdrahtung und Löten von Drähten wurde das folgende Design erhalten:

Da sich die Mikrowelle zum Zeitpunkt des Schreibens im Land befindet, kann das fertige Gerät nicht mit einem Relais angezeigt werden. Der Installationsort wird bedingt angezeigt.

Als nächstes kamen ein Stromkreis und eine 12-V-Stromversorgung hinzu, die die Arduino-Platine versorgten, sowie ein Relaisblock über einen Löschwiderstand. Sie mussten aus Gründen der Stromversorgung getrennt werden, da die Karte aus unbekannten Gründen neu gestartet wurde, wenn versucht wurde, beide Relais gleichzeitig festzuziehen. Infolgedessen schaltete ich die Stromversorgung ein, indem ich den Jumper an der Relaiseinheit, die direkt vom Arduino gespeist wurde, separat entfernte.
Nach dem Testen der gesamten Baugruppe stellte sich heraus, dass die Stromversorgungsplatine in keiner Weise in die Schalttafel passt. Verzweifelt und ausgeflippt schüttelte ich es mit einem magischen blauen Klebeband und legte es auf den Boden der Mikrowelle. Befestigen Sie es mit zusätzlichem Klebeband, damit es beim Tragen nicht hängt. Die Stromversorgung wurde vom alten Schalter 12V 1A übernommen, er war in gutem Zustand, aber mit einem leicht gebrochenen Draht und einem gebrochenen Gehäuse. Weder der eine noch der andere brauchte ich, weil er sich als nützlich erwies.

Sie können sich alles in der folgenden Baugruppe ansehen (das Gerät mit dem Relais ist nie in den Rahmen geraten):

Software-Teil

Ich weiß wirklich nicht, wie man programmiert, denn wenn jemand den von mir geschriebenen Programmcode optimieren kann, bitte ich Sie. Ich werde gerne auf Ihre Ideen hören, aber wie sie sagen: "Ich bin ein Künstler - das sehe ich."

Da ich nur über die Sprachen der C-Familie Bescheid wusste, dass dort die Wörter void, #include und viele Klammern stehen, hat es zunächst schwer geklappt.

Trotzdem wurde der Programmtext geboren und die Mikrowelle funktionierte wie erwartet. Ich werde nicht auf den Text des Programms eingehen: Er kann hier heruntergeladen werden . Ich werde nur die Prinzipien erklären.

Nachdem ich die Syntax studiert hatte, dachte ich zunächst, dass durch die Verzögerungsverzögerung () alles in 4 Zeilen geschrieben werden könnte, aber später stellte sich heraus, dass dies eine schlechte Idee war, da die Verzögerung das Programm wirklich stoppte und nicht auf externe Reizstoffe reagierte, aber ich wollte Dabei war es jederzeit möglich, die Mikrowelle auszuschalten, indem der Knopf auf "0" gestellt wurde. Deshalb habe ich mir einen schwierigeren Weg ausgedacht.

Ich habe die Funktion millis () verwendet, die die Anzahl der Millisekunden seit dem Start des Programms zurückgibt. Diese Zeit wurde mehrmals mit den eingestellten Werten verglichen, die wiederum durch die Positionen der Steuerknöpfe eingestellt wurden. Darüber hinaus werden diese Werte für den Timer und die Leistung einmal beim Einschalten der Stromversorgung übernommen, und im Zyklus des Programms selbst wird die Position des Timer-Griffs ständig überwacht: Wenn die Entladung einem Wert von 0 bis 4 entspricht, der nahe an der Nullposition des Griffs liegt, wird der Strom abgeschaltet.

Wenn das Programm im Timer-Abschaltzyklus den eingestellten Wert überschreitet, wird zuerst ein akustisches Signal ausgegeben und dann die Stromversorgung ausgeschaltet.

Im Zyklus des Leistungsreglers werden 30 Sekunden zu der Zeit zu Beginn des Betriebs hinzugefügt, und der erhaltene Wert wird ständig mit der aktuellen Zeit verglichen. Bei Überschreitung werden erneut 30 Sekunden hinzugefügt und das Magnetron wird je nach Position ein- und ausgeschaltet. Danach wird alles erneut wiederholt. Somit werden 30-Sekunden-Intervalle realisiert, in denen der Leistungsknopf die Dauer des Magnetrons steuert.

Als Ergebnis des Betriebs wurde ein solcher Moment bemerkt: Vom Drücken einer Taste bis zum „Aufnehmen“ der Stromversorgungsplatine dauert es ungefähr 2 Sekunden. Um genau zu wissen, wann die Taste losgelassen werden kann, wurde zu Beginn des Programms nach dem Einschalten des Relais ein Audiosignal eingegeben.

Abschließend möchte ich Folgendes erwähnen:

Vorteile eines solchen Designs:

- Zuverlässigkeit: Die minimale Anzahl beweglicher Teile stellt sicher, dass alles lange und zuverlässig funktioniert.
- Flexibilität: Sie können die Firmware jederzeit verbessern und füllen, indem Sie einfach ein USB-Kabel anschließen.
- Wartbarkeit: Alle Teile können problemlos und kostengünstig erworben werden.
- Übung in der Programmierung von Mikrocontrollern.
- Einfachheit des Designs für Wiederholungen.

Nachteile:

- Zeit muss aufgewendet werden: Für wen dies ein Hobby ist, wird ihm dieser Gegenstand nicht besonders wichtig erscheinen.
- Höchstwahrscheinlich fällt das Relais nach einiger Zeit aus: Die Last ist induktiv, es entzündet sich und brennt mit der Zeit, aber ein Relais für 40 UAH zu finden ist viel einfacher als ein mechanischer Timer, der ebenfalls etwa 150 UAH kostet.
- Verzögerter Start: Wenn diese Taste gedrückt wird, müssen Sie einige Sekunden warten, bis das Relais die Leistung „aufnimmt“, während sich die Platte bereits dreht. Dies ist jedoch eine Zahlung für die Tatsache, dass es in einem einfachen Ofen nichts verbraucht.
- Nichtlineare Kennlinie variabler Widerstände: Verwenden Sie das, was verfügbar war. Daher mussten die Werte für jedes Intervall der Timer-Knopfpositionen manuell eingegeben werden.
- Der Timer-Knopf kehrt nicht in seine ursprüngliche Position zurück: Es ist unmöglich, die verbleibende Zeit bis zum Abschluss der Heizung abzuschätzen.

Wie unten in den Kommentaren empfohlen, NICHT VERGESSEN!

1) Am Ausgang eines Hochspannungstransformators liegt eine Hochspannung in der Größenordnung von mehreren Kilovolt vor - das ist tödlich. Stellen Sie daher immer im Netzwerk sicher, dass alles korrekt und nur bei geschlossenem Gehäusedeckel angeschlossen ist. Stellen Sie bei der Handhabung im Inneren sicher, dass der Stecker abgezogen ist und berühren Sie nicht die Anschlüsse des Kondensators.

2) Vergessen Sie nicht, dass das Magnetron nicht nur eine Last ist. Wenn Sie die berechneten Parameter seiner Stromversorgung verletzen, kann sich die Erzeugungsfrequenz ändern, der Filter der Arbeitskammertür funktioniert nicht mehr und der Ofen strahlt nach außen. Beachten Sie daher die Zeiträume im Leistungsregler. Versuchen Sie es nicht zu schnell Schalten - das erste: Sie tragen schnell die Relaiskontakte, das zweite - der Transformator hat keine Zeit, in die entsprechende Betriebsart zu wechseln.

3) Umgehen Sie niemals die Türschutzkreise! Obwohl ich im Artikel und in den Diagrammen nicht gezeigt habe, werden alle Einschlüsse über die regulären Stromversorgungskreise des alten Reglers vorgenommen.

4) Personen ohne entsprechende Qualifikation sollten Mikrowellenherde nicht reparieren, modifizieren. Führen Sie alle Operationen auf eigene Gefahr und Gefahr durch - wenn Sie nicht verstehen, ist es besser, sich nicht einzumischen. Dies ist die goldene Regel für den Umgang mit Geräten im Allgemeinen.

Ich freue mich auf Kritik in den Kommentaren und Vorschlägen zur Verbesserung des Mikrowellensteuerungssystems.