Регулятор мощности (УИМ-1)

Сначала хотели назвать пост — «Власть Бога под пальцами», но потом подумали, что перебор. Тем не менее, как и обещали, рассказываем о создании управлятора для пока еще виртуальной Идеальной Мультиварки. Задачи, которые ставятся перед первой версией Управлятора Идеальной Мультиварки (УИМ-1) несложны:

1. Регулировать мощность одного ТЭНа в пределах от 0 до 2000 Ватт с дискретностью 20 Ватт (100 машинных единиц).

2. Выставлять желаемую температуру — программировать термосенсор.

3. Выставлять желаемое время — программировать таймер.

4. Выводить всю информацию на монитор компьютера.

5. Быть простым, надежным и универсальным.

На роль регуляторов мы пригласили два энкодера с функциями кнопки, то есть, каждый энкодер сможет регулировать два независимых параметра. На один энкодер мы повесили функции регулировки мощности и температуры — в одном положении он регулирует мощность ТЭНа, в другом — температуру, которую мы хотим получить и зафиксировать.

Переключение между этими режимами будет осуществляться большой красной кнопкой справа от регулятора, чтобы пользователь однозначно знал — переключил он режим регулятора или нет. Также переключение режимов будет отражаться переключением светодиодов. На другой энкодер мы повесили функции регулировки времени.

В обычном режиме он будет регулировать время с шагом в минуту, в другом режиме с шагом 10 минут. Зеленая кнопка справа от него будет переключать режимы «что делать мультиварке, когда установленное время вышло»: один режим — издать писк и выключится, другой режим — издать писк и продолжать варить, периодически напоминая о себе тем же писком (раз в три минуты).

То есть, если пользователь заглянул под крышку и понял, что «пусть еще поварится», то для него как раз этот второй режим. Каждый режим также будет напоминать о себе светодиодом.

Такой вот незатейливый функционал был задуман.

Так выглядело ТЗ нашему инженеру.  Как ни странно, он все почти сразу понял.

Подобрав компоненты, мы определили размеры будущего Пульта Управления. Опытным путем мы определили, что идеальный диаметр для крутилки регулятора — 40 мм. Это достаточный диаметр, чтобы среднестатистического размера повар мог почувствовать уверенность при управлении совершенной машиной, а не какой-нибудь там рисоваркой.

Работа инженера системотехника — дело неблагодарное, со стороны кажется, что человек ничего не делает и зря получает зарплату. Но как только мы уже собрались идти на разборки — он распечатал нам дизайн готового Управлятора и смерил нас взглядом превосходства интеллекта над физической силой.

Так управлятор выглядит на мониторе компьютера в программе ALTIUM Designer.

Так инженер развлекал нас, чтобы мы не скучали — понавтыкал в распечатку компонентов и дал нам поиграть. А сам тем временем отправил файл с дизайном на фабрику, которая делает печатные платы.

Прошло долгих пять дней и китайцы наконец-то прислали нам нашу первую ПИСИБИшку. Выглядит почти как настоящая.

На нее тут же напаяли кучу всякого (список того, чего напаяли, ниже).

Итак УИМ-1 физически готов, он красив, как Бред Пит, и теперь должен стать умен, как Онотоле Вассерман. Для этого в него нужно загрузить душу и интеллект. Чем и займемся далее.

Коротко в цифрах и терминах:

В качестве мозга был выбран микроконтроллер на базе ядра ARM Cortex-M0 тайваньской компании Nuvoton, а именно NUC130LE3CN. Периферия этого микроконтроллера несколько избыточна для нашей задачи, но «лучше больше, чем меньше». Средой разработки была выбрана CoIDE китайской компании CooCox ввиду бесплатности, «Eclipse-based» интерфейса, наличия «Wizard»-а.

Все это снижает сложность разработки, а это важно, еcли нет опыта работы с 32битными ядрами. Внутрисхемное программирование и отладка осуществляется по SWD-протоколу. Сам отладчик встроен в отладочную плату. Мы используем отладочную плату NuTiny-SDK-NUC140 все той же тайваньской компании Nuvoton.

Регулировка мощности будет осуществляться симисторами BTA12.

Смотрите также:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *