Prosty sterownik wytrawiarki z histerezą

W układzie występują napięcia mogące stanowić zagrożenie dla życia!




W dzisiejszych czasach dużą popularność zdobywają firmy specjalizujące się profesjonalną produkcją PCB. Profesjonalna soldermaska jak i opis, wykonanie dwustronnej PCB, a przy tym niska cena wyprodukowania PCB skłaniają nie jednego hobbystę-amatora do składania zamówień w tych firmach.


Jednak spora część osób nadal wytrawia PCB w domach. Oszczędzamy czas, który musimy odczekać na realizację zamówienia. Czasami jest tak, że na gwałt potrzebny nam jest prototyp, więc zabieramy się do roboty.


Do produkcji PCB w domu niezbędna nam będzie wytrawiarka/trawiarka. Czymże byłaby sam zbiornik bez sterownika. Nie uwierzę, że każdy z nas stałby z termometrem i co chwilę mierzył jaką mamy temperaturę wytrawiacza. Potrzebny nam jest sterownik.


W internecie dużo jest tego typu urządzeń, jednak niektóre nad wyrost są wyposażone w rzeczy, które nam nie będą potrzebne, albo wręcz będą przeszkadzać w oczekiwaniu aż roztwór się nagrzeje. Mało brakuje a taki sterownik parzyłby nawet kawę. PO CO?

Sterownik ma za zadanie:

1. sprawdzać temperaturę
2. sterować grzałką aż osiągnie temperaturę zadaną
3. sterować napowietrzaczem
4. wyłączyć grzałkę aż osiągnie temperaturę zadaną


Trawienie najlepiej przeprowadzić w temperaturze do 40OC do 50OC, w sterowniku została dodana histereza (4OC). Po osiągnięciu temperatury zadanej (45OC), grzałka zostanie automatycznie wyłączona, gdy wytrawiacz osiągnie temperaturę 41OC grzałka zostanie ponownie włączona.

Zdjęcie 1 – LCD 2×16

Wyświetlacz został podzielony na 5 sekcji z różnymi informacjami:


Sekcja 1 – Temperatura aktualna


W tej sekcji pokazany mamy aktualny odczyt z czujnika DS18B20

Zdjęcie 2 – Temperatura aktualna


Sekcja 2 – Temperatura zadana


W tej sekcji mamy pokazaną temperaturę zadaną, gdy wytrawiacz osiągnie tą temperaturę grzałka zostanie odłączona.

Zdjęcie 3 – Temperatura zadana


Sekcja 3 – Grzanie

Obraz zawierający ekran, budynek, zegar, rysunek

Opis wygenerowany automatycznie

W tej sekcji mamy zamieszczoną informację o stanie grzałki. Ikona informuje nas o tym czy grzałka podgrzewa nasz wytrawiacz.

Zdjęcie 4 – Grzanie


Sekcja 4 – Mieszanie

Obraz zawierający ekran, budynek, zegar, rysunek

Opis wygenerowany automatycznie

W tej sekcji mamy zamieszczoną informację o stanie mieszania wytrawiacza. Ikona informuje nas o tym czy włączony jest napowietrzacz.

Zdjęcie 5 – Mieszanie

Sekcja 5 – Różnica temperatur


W tej sekcji pokazaną mamy różnicę temperatur zadanej i aktualnej. Sekcja ta powstała z racji dostępnego miejsca na LCD i z chęci wykorzystania go w 100%.

Zdjęcie 6 – Różnica temperatur


A teraz trochę o samym układzie sterownika.

Schemat sterownika prezentuje się następująco:

Zdjęcie 6 – Schemat ideowy sterownika


Sterownik powstał w oparciu o Arduino Pro Micro na jednostronnej PCB. Za sprawdzanie temperatury odpowiada czujnik DS18B20, a za sterowanie napięciem sieciowym odpowiada układ wykonawczy z triakiem. Wszystko pokazane na wyświetlaczu LCD 2×16.


Cały sterownik jest niewiele większy od płytki z wyświetlaczem. Całość prezentuje się następująco:

Zdjęcie 7 – PCB TOP
Zdjęcie 8 – PCB BOTTOM


W celu zminimalizowania układu, wyświetlacz został zamontowany od strony BOTTOM, reszta elementów znajduje się po stronie TOP.


Zastosowany układ wykonawczy nie jest skomplikowany. Dzięki zastosowaniu izolacji optycznej wysokonapięciowe obwody sieciowe oddzielone są całkowicie od samego układu sterowania.


Jako element przełączający zastosowany został triak BT136-800E (T1 i T2) o prądzie przewodzenia 4A. Prądy bramek ograniczane są przez rezystory 180R (R1, R2, R4 i R5). Natomiast izolację galwaniczną zapewniają optotriaki MOC3043 (OK1 i OK2). Diody optotriaków sterowane są przez Arduino Pro Micro. Diody Led1 i Led2 sygnalizują załączenie optotriaka, a tym samym obciążenia. Ich szeregowe połączenie z diodą optoriaka sprawia, że dodatkowy prąd nie jest pobierany z układu sterującego.


Zdjęcia z procesu tworzenia sterownika:


Filmik z testowego działania:


Powiązane artykuły:

  • PCB w domowym zaciszu: https://akademiaelektroniki.com/blog/pcb-w-domowym-zaciszu/
  • Budowa własnej wytrawiarki (w opracowaniu)

Wywiad z prowadzącym zajęcia kursu programowania Arduino – Bartoszem.

Wywiad z Bartoszem – prowadzącym zajęcia kursu programowania Arduino, który opowiada o Arduino oraz o czujnikach, które będą użyte na zajęciach.

Rozmawia Patryk Synowiec.


Patryk: Cześć! Niedługo zaczynamy kurs Arduino, dlatego spotkałem się z Bartkiem, który opowie nam o kursie, uchyli rąbka tajemnicy jak będzie wyglądał kurs.

Bartosz: Ok. Arduino jest to platforma prototypowa, dzięki której stworzymy takie urządzenie, jakie sobie tylko wymarzymy. Jeżeli producent produkuje jakieś układy scalone, to on decyduje, co one robią, a zazwyczaj służą do jednego celu. Arduino jest układem, który standardowo nic nie robi. Dopiero my decydujemy co on będzie robił. Posłusznie wykonuje wszystkie nasze polecenia. Może zrobić praktycznie wszystko. Akurat tutaj mam przykład prostego alarmu. Muszę go włączyć. Jeśli tylko wykryje jakiś dźwięk, włącza się alarm, alarm nie wyłączy się, dopóki nie zgaszę go ręcznie przyciskiem.

Czytaj dalej Wywiad z prowadzącym zajęcia kursu programowania Arduino – Bartoszem.

Podstawy Elektroniki – wywiad z byłym uczestnikiem kursu elektroniki dla początkujących.

Rozmowa z Jędrzejem Dąbrowskim – uczestnikiem kursu Elektronika dla Dorosłych w Warszawie.
Rozmawia Patryk Synowiec


Jędrzej: Na wstępie chciałbym w ogóle Wam bardzo pogratulować pomysłu.

Patryk: Dziękujemy bardzo. Powiedz nam czym się zajmujesz i co skłoniło Cię do przyjścia na nasz kurs.

J: Ja buduje baterie do pojazdów elektrycznych, ale ja jestem od zarządzania, ale chciałbym też wiedzieć co robią moi pracownicy, to stwierdziłem, że pójdę i nie będą mi wciskać kitu. Ale nie wciskali mi, tak szczerze mówiąc. Też sam ,,grzebę” w różnych rzeczach. Dlatego też tak moje ręce wyglądają. Moja żona czasem do mnie mówi: Ty jesteś dyrektorem, czy jesteś pracownikiem? Co chwila coś lutuję, rzeźbię, skręcam. Tak swoją drogą, to przy okazji, jak będziecie mieli wolne przebiegi, to czasem szukam inżynierów elektryków, elektroników i innych, więc może się do was czasem odezwę.

Czytaj dalej Podstawy Elektroniki – wywiad z byłym uczestnikiem kursu elektroniki dla początkujących.

Elektronika dla wszystkich – rozmowa z Konradem – absolwentem kursów elektroniki.

Wywiad z Konradem – studentem Elektrotechniki. Konrad uczestniczył we wszystkich kursach dla dorosłych,
które przygotowaliśmy.
Rozmawia Patryk Synowiec.


Patryk: Dlaczego zapisałeś się na kurs? Czy to ma związek z zainteresowaniami, czy z pracą na uczelni?

Konrad: Znaczy dwie rzeczy w sumie. Z jednej strony to co próbujemy robić, czy ja próbuję robić jako student działający z zespołem, to jest energetyka. Natomiast bardzo szybko się okazało, że energetyka to już nie elektrownie i wyliczenia, tylko trochę się czasy zmieniły i teraz jest to kwestia czy paneli słonecznych, czy coś – energoelektronika z naciskiem na elektronika. Zaczęło się okazywać, że zaraz kończę studia magisterskie, a wszystkie te urządzenia, układy i elementy znałem tylko jako model symulacyjny. Fajnie, że skomplikowany układ sterowania, 20 tranzystorów, coś tam.

Czytaj dalej Elektronika dla wszystkich – rozmowa z Konradem – absolwentem kursów elektroniki.