机械式数字微波



我们中的许多人都有避暑别墅:有人种植土豆,有人进行维修,或者两者兼而有之。但是,毫无疑问,每个人都将所有垃圾都扔在那里(突然间派上用场了!)。这种杂色垃圾的成分包括从破布到破损家用电器的热核反应堆的所有内容可以在切口处找到有关如何使用Arduino Nano还原微波炉和大量空闲时间的故事(很多照片)。

那是深秋,该国没什么可做的-他们正在准备越冬。在转移各种垃圾之后,我遇到了几年前被带到那里的微波炉。维修非常重要,因为在炉子维修过程中加热食物不是很方便-与这样的婴儿一起翻板数次上阵要容易得多!



为了找出故障原因,我必须进行一次父母调查,以了解微波在何种情况下以及在什么情况下破裂以及为何将其带到该国。原来,带定时器的调节器坏了。拆卸表明了这一结论的准确性:由于不断地打开/关闭,触点烧坏并开始加热,最终熔化了一堆齿轮,使设备进入不工作状态。只有一个问题:为什么没有更换调节器?

Googling表明,找到与特定模型相似的元素非常困难。因此,当时决定暂时把她带到小屋。但是,我们并不是在寻找简单的方法:我不是在寻找新的监管机构,而是决定自行裁员。与二十一点和bun头。

此处此处有关微波炉布置的文章的研究表明,机械微波的设计很丑陋:



对计时器调节器应做的要求(由中心图中的虚线圈出)非常简单:

  • 调整磁控管的功率;
  • 记下时间并在计时器后关闭烤箱;
  • 烹调完成后发出声音。

在方案方面,我唯一要注意的是:它是近似值,可能与实际情况略有不同。例如,在我的微波炉模型中,没有低压部分:到处都有220 V,因此只使用整流器作为电路板电源的想法就消失了。

我们分别分析每个项目:

功率调节器


由于磁控管的设备特性,无法调节其功率,但可以通过某种神奇的方式来调节微波中的功率。这些方法有两种:

  • 调整磁控管的工作时间,即打开和关闭一段时间。该方法用于所有低成本的机械控制微波炉中。
  • 逆变器,但我们不会考虑,因为它适用于昂贵的设备,在本文范围内不是特别必要。

Googling给出了此类计时器的时间特性:



从文章中可以看到该链接以及时间特性,为了计算运行时间,有必要将总功率除以30秒,再乘以所需的输出功率,从而获得磁控管的运行时间。每30秒间隔。

剩下的只是为我的微波型号专门选择它,我转向了用户手册,事实证明那里的一切都简单得多-给出了功率百分比。



并据此收到:



计时器


这里的一切都很简单:我们根据手柄的转动来计时,然后关闭烤箱。

致电


暂无评论。仅在电子版本中,使用扬声器更容易。

最终,在找到了需要借助计时器调节器完成的所有工作之后,开发转向了。经过几个选择之后,我停止使用Arduino Nano作为控制设备。许多人可能会争论并指向微控制器,但是我生活懒惰,我没有时间或渴望参与欺负和洗涤板,焊接编程器等工作,因此决定将标准笔作为输入设备,以免破坏了微波炉的外观。作为执行器,使用了用于Arduino的标准两通道继电器模块。

发展历程


我想马上指出:这是我第一次接触微控制器和“ C”系列的编程语言。我以前写过代码,但是那是一所大学,还有一点个人用途(VBA)。我还阅读了几篇有关微控制器的文章,并大致想像出它是什么。但是,第一次-可以说是“手”-我在这里尝试过。

我想做的第一件事是在空闲时间零能耗,因为炉子可以放在乡下,而且每次都不想从插座上拉。

因为各种各样的等待模式等等我马上解雇了。我来到了这个方案:



如您所见,有一个继电器可以通过Arduino开发板打开和关闭,还有一个绕过触点组的按钮。它的工作原理很简单:单击按钮时,电路关闭并开始为电路板供电,电路板开始运行一个程序,该程序使用继电器“接通”电源,电流流过触点组,直到继电器以编程方式关闭。

为了调节功率,计划使用通过继电器将磁控管与功率断开的方法。持续时间将由程序根据所选模式进行设置。



接下来,我考虑了传感器,将从中获取计时器延迟和功率值的数据。我取消了所有带有光耦合器的代码盘,因为这对我来说很复杂,而且从总体上讲是不必要的。在研究了网络上有关arduino的信息之后,决定使用模拟输入和10 kOhm的普通可变电阻器作为传感器。



结果,他们证明在理想情况下,在对旧计时器进行了小改动之后,他们便站了起来。设备的最终电路大致如下:



实作


我首先寻找一块板子:我通过互联网购买了Arduino Nano克隆,然后订购了一个继电器模块,其余组件从桌子下面的垃圾箱中拉出。我决定不破坏微波炉的内部,因为在检查之后,我意识到前面板上有足够的空间来放置我需要的所有东西(我不适合12V电源)。



我还决定离开触点和连接器,以便最终轻松拆卸。为了固定从数据中获取数据的可变电阻器,经过反射,我决定使用燃尽的调节器的外壳,之前已将内容物抖落,只剩下最必要的部分:触点,计时器手柄轴和动力控制齿轮小齿轮。

可靠地弯曲机壳内部的触点,以使它们之间不会接触,并且使用dremel在可变电阻的金属部分上钻了两个与计时器手柄和动力齿轮相对的孔。我在这些孔中安装了电阻,结果可以忍受:



然后拿起手柄:钻了轴,将其紧紧地放在可变电阻的手柄上,我对动力齿轮进行了相同的操作。最终,所有事情第一次都令人惊讶地可靠地融合在一起。



然后,我安装了开始按钮-我以9 UAH的白色购买了一个合适的按钮。





他手里拿着一个板子,首先陷入停顿:如何解决?周边孔很小。



我希望她能紧紧抓住,同时可以轻松地将她卸下。我放弃了愚蠢的粘贴方法,因为您永远不知道-我会先烧掉它,然后将其折断...我找到了一个优雅的解决方案,用小钉子,一块柔软的塑料和一根粗电线绝缘:









我将整个结构用环氧树脂胶粘到面板上USB孔的对面我以前制作的电缆。

接下来是扬声器的转动,它已粘在调节器的主体上。还安装了一个继电器块,顺便说一句,必须将其粘上,因为用其他方法将其固定在外壳中是不现实的。经过艰苦的布线和软焊之后,获得了以下设计:



由于撰写本文时的微波炉在国内,因此无法通过继电器显示成品。将有条件显示安装位置。

接下来添加了电源电路和为Arduino板供电的12V电源,以及通过淬灭电阻器的继电器块。由于不明原因,电路板在尝试同时拧紧两个继电器时会重新启动,因此必须将它们分开供电。结果,我通过分别卸下继电器单元上的跳线来打开电源,该跳线直接由arduino供电。
在测试了整个组件之后,事实证明电源板没有以任何方式装入面板。绝望又吓坏了,我用神奇的蓝色电工胶带将其摇晃,然后将其放在微波炉的底部。用额外的胶带固定它,以使其在携带时不会悬挂。电源来自旧的12V 1A开关,状态良好,但电线略有断线,外壳破损。我不需要任何一个,因为他派上了用场。

您可以查看以下组件中的所有内容(带有继电器的单元永远不会进入框架):





软件部分


我真的不知道如何编程,因为如果有人可以优化我编写的程序代码,我求求你。我很高兴听听您的想法,但正如他们所说:“我是一名艺术家-我看到了。”

因为我只了解C家族的语言,所以那里有单词void,#include和许多括号,一开始很难解决。



但是,该程序的文本诞生了,并且微波炉按预期工作了。我不会深入研究程序的文本:可以在此处下载。我将仅解释原理。

起初,研究语法后,我认为可以通过delay delay()将所有内容写在4行中,但是后来发现这是一个坏主意,因为该延迟确实使程序停止并且对外部刺激没有响应,但是我想在此过程中,可以随时通过将旋钮转到“ 0”位置来关闭微波。因此,我想出了一个比较棘手的方法。

我使用了millis()函数,该函数返回自程序启动以来的毫秒数。测量程序自每次迭代开始以来的时间,将此时间与设置值进行多次比较,然后由控制旋钮的位置进行设置。此外,对于计时器和电源,在打开电源时会一次获取这些值,并且在程序本身的循环中,将始终监视计时器手柄的位置:如果放电量等于0到4的值(接近手柄的零位置),则电源将关闭。

在计时器关闭周期中,当程序运行超过设定值时,会首先发出声音信号,然后关闭电源。

在电源控制器的循环中,将30秒钟添加到操作开始时的时间,并将获得的值不断与当前时间进行比较。当超过时,将再次增加30秒,并根据位置打开/关闭磁控管,然后再次重复所有操作。因此,实现了30秒的间隔,其中电源旋钮控制了磁控管的持续时间。

作为操作的结果,注意到了这样的时刻:从按下按钮到“拿起”电源板,大约需要2秒钟。为了准确知道何时可以释放按钮,在程序开始时,在继电器打开后输入了音频信号。

最后,我要注意以下几点:

这种设计的优点:

-可靠性:活动部件的最少数量确保了所有部件都能长时间可靠地工作。
-灵活性:您随时可以通过插入USB电缆来改进固件并填充固件。
-可维护性:所有零件都可以毫无问题地廉价购买。
-编程微控制器的实践。
-简单的重复设计。

缺点:

-必须花费时间:这是谁的爱好,对他来说,这个物品似乎并不特别重要。
-最有可能的是,经过一段时间后,继电器会失效:负载是电感性的,会随着时间的流逝而自身放电并燃烧,但是找到一个40 UAH的继电器要比机械计时器容易得多,后者的成本约为150 UAH。
-延迟启动:按下该键时,您需要等待几秒钟,直到继电器“启动”电源,而板子已经在旋转,但这是对它在简单的烤箱中不消耗任何能量这一事实的补偿。
-可变电阻器的非线性特性:使用可用的电阻器,结果,必须手动输入计时器旋钮位置每个间隔的值。
-计时器旋钮不会返回其原始位置:无法估计加热完成之前的剩余时间。

如下所示,我们建议不要忘记!:

1)在高压变压器的输出端,您有几千伏的高压,这是致命的。因此,始终包括在网络中,请确保一切均已正确连接且仅在外壳盖关闭的情况下进行。在内部操作时-确保插头已拔下并且请勿触摸电容器的端子。

2)别忘了磁控管不仅是某种负载,如果违反了其电源的计算参数,发电频率可能会改变,工作室门的过滤器将停止工作,并且炉灶将向外辐射-因此,请注意功率调节器中的周期-不要尝试过快切换-第一个:您很快就磨损了继电器触点,第二个-变压器将没有时间进入适当的操作模式。

3)切勿绕过门保护电路!尽管我没有在文章和图表中显示,但所有包含的内容都是通过旧稳压器的常规电源电路完成的

。4)没有适当资格的人员不应该维修,改装微波炉。自行承担所有操作的风险和风险-如果您不了解,最好不要干预。这是处理任何设备的黄金法则。

在改进微波控制系统的评论和建议中,我期待提出批评。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN388545/


All Articles