Fumaça com termostato

Para um projeto de entretenimento, eu queria fazer um pequeno gerador de fumaça. Eu escolhi a opção mais simples - um vaporizador de glicerina com uma pequena bomba de ar. Para simplificar a tarefa, comprei bombas chinesas para tonômetros e atomizadores de 6 milímetros para cigarros eletrônicos. Foi decidido fazer o gerenciamento no ESP8266, a fonte de alimentação - em baterias de lítio-modelo de dois bancos (elas podem ser carregadas com correntes bastante altas necessárias para a evaporação), além de um módulo de pulso de redução no LM2596 (para fornecer ao controlador 3,3 volts estáveis).

Muito rapidamente, descobri que, na falta de controle sobre o processo, a espiral superaquece, queima o pavio, fede terrivelmente com glicerina queimada, queima e, às vezes, causando um minifogo. Para os consumidores de nicotina, um problema semelhante foi resolvido através do controle da temperatura da espiral, alterando a resistência da espiral de titânio ou ferro, então eu segui o mesmo caminho, pois o ADC facilitou a medição da resistência da espiral. O esquema é o seguinte:




Vmain - Bateria térmica -
saída em espiral (outra extremidade ao terra) O
sinal de verificação do circuito de controle de descarga da bateria (desaparece quando a descarga está abaixo do valor selecionado) - pode ser conectado a uma entrada livre do controlador ou a uma saída para o LED.
Q1 - qualquer transistor

GPIO4 P-FET suficientemente poderoso - gerenciamento de chaves (no modo coletor aberto!), Em zero - a chave abre
GPIO15 - controle de temperatura (você precisa fechar a chave, colocar GPIO15 no modo de saída, aplicar uma unidade lógica e medir a tensão no ADC, quanto mais alta a temperatura - maior a tensão; no final da medição - retorne esse pino ao modo de entrada)

O algoritmo mais simples, mesmo sem um controlador PID, evita o superaquecimento e a queima da bobina. Deve-se notar que a precisão do controle é muito baixa (alta e não necessária), com um aumento de temperatura de algumas centenas de graus com uma bobina de titânio de um ohm - o valor da ADC mudou em apenas três a quatro pontos (50-60 graus por divisão). Essa limitação surgiu devido à baixa corrente de saída do microcontrolador (10 miliamperes). Se você precisar de uma precisão mais alta (por exemplo, para uso em cigarros), precisará de outra chave (não tão potente, por exemplo, no FDV304P), que é ativada de maneira semelhante à principal, mas com um resistor divisor (selecionado dependendo da resistência da bobina e da tensão da bateria) de modo que, com uma espiral fria - a tensão na entrada do ADC era ligeiramente menor que um volt). Em seguida, você pode alcançar a precisão da medição em alguns graus.

Atualização: Obrigado pelos comentários, adicionou proteção de sobretensão de entrada ADC (funciona assim, mas é melhor jogar com segurança). Ele também adicionou um circuito para determinar com precisão a temperatura (o R12 deve ser poderoso o suficiente para suportar picos durante a medição!). Se a precisão não for necessária, removemos o Q2, R12 e R13 e conectamos o GPIO15 diretamente através do R4 ao Therm.

Source: https://habr.com/ru/post/pt387657/