Блок термоконтроля для электронной сигареты на Arduino

Этот устройство предназначено для получения пара с контролем температуры титановой спирали (для никелевой или железной — нужно поменять коэффициент RTCHANGE), что позволяет получать много (или очень много, если фитиль подводит достаточно жидкости) пара без перегрева с образованием разных нехороших веществ, продуктов распада глицерина, пропиленгликоля и ароматизаторов.

Схема предназначена для работы с батареей для RC-моделей, из двух Li-ячеек. Мной был выбран аккумулятор 500 mAh 25C напряжение 7.4V. Ток и нагрузочную способность можно варьировать в широких пределах, лишь бы выдавал достаточный ток с холодной спиралью, когда ее сопротивление минимально.




Теоретически, можно переделать и под аккумулятор с одной ячейкой, но нужно подбирать соответствующие MOSFET-ключи — с низким напряжением переключения и сопротивлением в открытом состоянии. Можно будет даже убрать делители R1+R2 и R3+R4, повысив точность измерения в два раза (хотя реального эффекта будет немного).

Резисторы R5 и R6 — должны быть мощностью не менее 0.25 ватт (а лучше и больше). Выход LED — для пары белых светодиодов, чтобы мог работать как аварийный фонарик.

Update:

Аппаратный выключатель отсутствует, но потребляемый ток в спящем режиме — около 1.5 миллиампер, так что неделю можно жить на одной батарее. Кнопку "-" надо завести на D2, нажать не слишком быстро три раза для выхода из спящего режима.



Корпус был напечатан на 3D принтере из PLA. Пустое место под разъемом атомайзера — для проводов батарейки, их на модельных аккумуляторах делают довольно длинными, а обрезать не хотелось.



Перевыложил скетч для ардуино на гитхабе
Поделиться публикацией
Ой, у вас баннер убежал!

Ну. И что?
Реклама
Комментарии 24
    +1
    Теоретически, можно переделать и под аккумулятор с одной ячейкой, но нужно подбирать соответствующие MOSFET-ключи — с низким напряжением переключения и сопротивлением в открытом состоянии.

    Теоретически, можно не изобретать велосипед, а присоединиться к сообществу, которое ковыряет отличную схемотехническую реализацию, где китайские инженеры всё это учли. Осталось только запилить свою прошивку.
    Даже SDK есть
      0
      У меня валяется кучка arduino mini pro и нет arm-ов. :) Ну и схему-то где брать?
        0
        Ну так есиги — вещь компактная, если хочется свою реализацию, то можно, но сложно. Уж явно не на arduino.
        У вас в схеме преобразователя нет, как я понял? Это самая сложная вещь. Мощности до 75Вт в объёме 4 см^3 от одного аккума. От двух проще — можно тупо ШИМить.
          0
          Да мне как бы простота и нужна была. А преобразователь-то зачем? Три вольта вполне себе можно коммутировать MOSFET-ом, если подобрать правильный. Потери на ключе будут ощутимыми, но совсем не критичными. Спираль слишком высокоомную только лучше не делать, так как будет разогреваться медленно — потолще провод или железную.
            0
            Бррр… вы умный мехмод изобретаете? :) Вроде в начале речь о ТК шла, а там сопротивления от 0.05 Ом, даже ниже, спирали и из серебра делают.
              0
              Спираль для термоконтроля можно любую сделать. У моих спиралей — получается где-то в районе 0.5..1 ома (косичка 2x0.2мм титанового провода), мощность — до 100 ватт. 0.05 ома — получится полвитка, при мощности с 7.4 вольт — в районе киловатта, зачем такая спираль вообще нужна? Кальян на двадцать человек одновременно, что-ли?
                0
                Ну вот — титан. А у меня никель стоит, 10 витков Ni200 0.4 на 3мм и получается 0.08 Ом. Угу, он как медь, но для ТК лучший материал. И на ТК работает отлично.

                Как это всё программно просчитать — не знаю, но китайцы сумели.
                  0
                  Ну, с таким низким сопротивлением — можно и дроссель после ключа влепить. Только смысл, если есть титан и железо? Да и провод можно потоньше взять. Я бы не стал такими низкими сопротивлениями баловаться — там сопротивление соединительных проводов и флуктуации самого MOSFET-а при нагреве будут сильно сказываться. Я же не универсальную машинку делаю, просто простенькая и надежная схема.
      +2
      Смотрел и плакал. Именно плакал. Один мой товарищ всегда мне говорил, что программирование на Ардуино — это зло, я а ним спорил, но здесь именно тот случай, который он имел в виду.
      Ну нельзя же так, ну должно же быть понятие о стиле программирования, ну хотя бы на уровне коанов из Инета. Если кто-то думал, что спагетти-код — это много операторов goto, то он ошибался — вот спагетти-код без единого перехода.
        0
        Стек экономил. :)
          0
          Если вы можете объяснить, каким именно образом применение магических констант либо отделение места определения размера массива от его использования экономит стек, то я готов посмеяться вместе с Вами. Ну нельзя же ТАК небрежно, все-таки есть определенные правила, и они придуманы совсем не для того, чтобы осложнять молодым инженерам жизнь.
        0
        Схема тоже просто очаровательна, даже если не обращать внимание на ошибки в ней. Что откуда идет и куда поступает — совершенно не-очевидно, правила оформления схем электрических принципиальных, похоже, игнорируются принципиально (каламбур, однако, получился).
        Ну а пассаж
        То ли я его неправильно использую, то ли ардуинка с регуляторами напряжения в ней и экране — потребляют слишком много даже в неактивном состоянии
        приводит просто в изумление — какое, на фиг, неактивное состояние, если смотреть на Вашу программу?
          0
          Схему рисовал для разводки платы, не шибко задумывался о красоте. Переставил бы элементы покрасивее, но это слишком много ручной работы.

          Раз в 10 миллисекунд кнопки проверить — это активное состояние, что-ли? Я не сильно влезал в дебри режимов энергосбережения у атмеги, так как не требовалось никогда раньше, да и не потребуется, скорее всего. Расскажите как надо, если уж знаете.
            0
            Да сколько ручной работы? Без обид, но схему перерисовать — 15-20 минут (5 для подготовленных). Пост же смотрят тысячи людей!
              0
              Ну вот, уже потребовалось, если Вы не хотите, чтобы акк садился за сутки :).
              Дело в том, что потребление как МК, так и экрана не сильно зависят от исполняемой задачи, для МК, например, дают графики потребления от тактовой частоты и все. Поэтому придется изучать режимы энергосбережения. Но в Ардуино среде переключать режимы накладно, да и не всегда возможно, возникает масса проблем.
              Хотя, проще и лучше было бы поставить еще 1 транзистор и сделать выключение питания по-настоящему, схема такая широко известна, в своем недавнем посте я ее приводил, там как раз шла речь о проблемах, которые могут возникнуть и у Вас в связи с тем, что напряжение на аккумуляторе выше напряжения питания МК.
              А насчет схемы — ну откуда у Вас, молодых инженеров (позвольте мне так Вас называть) привычка делать абы как. От того, что Вас не заставляли делать по ГОСТу? Так зря не заставляли, но сами то не пренебрегайте оформлением. Конечно, «только посредственность нуждается в порядке, гений властвует над хаосом», но Вы уверены (без обид), что это именно тот случай?
                0
                Короче, никак не понизить программными средствами? Про то что надо было ставить транзистор — я уже допер после распайки платы и сбора готового устройства. По уму — так вообще надо было ардуинку выбросить и плату под атмегу, выпаянную из нее, сразу развести, с ключами, блэк-джеком и дросселями для низкоомных спиралей.

                Не инженер я, хотя гуашью по госту — как раз обводить умею. Но ленивый, да. А KiCad-ом второй раз в жизни пользовался, не умею я в нем элементы переставлять так, чтобы потом не перерисовывать вообще все соединения. :(
                  0
                  Тогда мои нападки не по адресу были, приношу извинения.
                  А программными способами снизить потребление — проблематично, думаю, что у вас больше кушает экран, вот если у него есть ножка типа перевода в спящий режим или отключения подсветки, можно было бы, а если нет то и смысла МК отключать нет — так что поищите такую ножку.
                  А насчет ардуинку выкинуть — не горячитесь, у Вас по первости ни по габаритам, ни по потреблению меньше не получится, а геморроя можете огрести немало — так что не стоит оно того, ИМХО.
                    0
                    Разобрался с режимом сбережения, действительно накосячил. Ну и пришлось кнопку перевесить на D2 (где принимает прерывания ардуинка) и оторвать светодиод питания — до 1.2..1.5 миллиампер с 20 снизилось, что уже допустимо. У китайцев, видимо, большой запас светодиодов очень ярких, не жалеют — 4 миллиампера жрал вместо обещанных 200 микроампер.
                      0
                      Яркий светодиод при 0.2 мА — это вряд ли достижимо, может Вы не так поняли, а может и китайцы подшутили — на некоторые приборы указывают поминальный ток очень небольшим и прилагают график зависимости светимости от тока, где номинал светимости достигается при 10 номиналах тока — вот такой хитрый маркетинговый ход, так что «покупатель, будь осторожен».
                        0
                        Да нет, я про спецификации ардуино мини про, у которого светодиод питания должен жрать 0.2 миллиампера. У моего китайского клона — потреблял в 20 раз больше. Они там поставили то что было под рукой, а я тут полчаса возился с попытками понять почему меньше 5 миллиампер не может потреблять.
            0
            Для увеличения количества просмотров нужно поменять заглавную картинку :)
            Ничего интересного)

              0
              Добавил определение температуры воздуха по внутреннему сенсору ардуины (грубо, но хватает, чтобы 220 градусов не превратились на морозе в 190 или 250 на жаре), блокировку при разряде батареи и слишком маленьком сопротивлении спирали (КЗ), улучшил стабильность измерений. Перевыложил на гитхаб.
                0
                Вообще для этого фиксируется сопротивление новой спирали при установке. Предполагается, что устанавливается она всегда при комнатной температуре.
                  0
                  Я знаю, тоже так хотел. Но потом обнаружил, что есть внутренний датчик температуры в atmega, получилось даже веселее. :)

              Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

              Самое читаемое