Добрый день, уважаемые читатели!

Сегодня будет не совсем обычная статья. Дело в том, что я некоторое время назад приобрел 3D принтер. Печатаю я относительно редко, пластик же за перерывы между печатью успевает набрать влагу из воздуха (особенно летом, когда влажность в доме повышенная). Из-за этого качество печати через несколько дней простоя заметно падает. Соответственно, мне, как и многим ~~перво~~печатникам понадобилась сушилка для филамента.

Можно было, конечно, временно отжать сушилку для фруктов у супруги, но: а) супруга была резко против такой идеи, б) сушилка для фруктов имеет хорошую вентиляцию и это далеко не самый экономичный вариант. Второй вариант – купить готовую сушилку для пластика, благо их сейчас на рынке предостаточно. Но все модели, что я просмотрел, имеют тонкий пластиковый корпус, который очень легко проводит тепло наружу, что приводит тому, что вместо филамента греется окружающий воздух и, соответственно, к перерасходу электрической энергии.

В итоге я остановился на самодельном варианте сушилки, которая называется iDryer. Корпус этой сушилки собран из 30 миллиметровых PIR-плит, что обеспечивает отличную теплоизоляцию и энергоэффективность, если сравнивать с покупными тонкостенными вариантами.

Это открытый DIY-проект, её нужно собирать самостоятельно. Но для ускорения процесса можно приобрести готовый набор фрезерованных PIR-плит и (или) необходимых для сборки электронных компонентов. В качестве альтернативы вполне можно купить и уже готовое собранное устройство; либо, наоборот, собрать набор необходимых деталей полностью самостоятельно.

Возможности данного устройства:

Корпус на две, три или четыре катушки пластика с очень хорошей теплоизоляцией
Возможность поддержания температуры до 110 градусов Цельсия с помощью PID-регулятора
Автоматическое “проветривание” для вывода лишней влаги из замкнутого объема
Возможность экономичного режима хранения с автоматическим поддержанием заданной температуры и влажности в боксе – ради этого, собственно, данная сушилка и приобреталась
Встроенные весы (опционально) для приблизительного определения остатка пластика в боксе без его открывания

Более подробно о данной сушилке вы можете узнать на сайте проекта: docs.idryer.org. Но данная статья – не обзор и не реклама данной продукции. Дело в том, что на момент моей сборки вся информация была предоставлена автором проекта в виде роликов на youtube, который благодаря стараниям РКП стал не доступен на территории России. А на самом сайте есть лишь самая краткая информация, которой может оказаться недостаточно для сборки проекта. Например видео по сборке электронной части проекта я так и не смог посмотреть (VPN у меня нет, и в общем-то и не требуется, так как к самому youtube я полностью равнодушен). На текущий момент данные видео доступны, в том числе, и на RuTube. Поэтому, если вы предпочитаете видео-инструкции, можете воспользоваться ссылкой.

С проектом связана группа в телеграм t.me/iDryer, где автор и участники проекта делятся опытом и так же можно найти некоторую дополнительную информацию. Но, как это обычно бывает, на 5% процентов полезной информации в группе приходится 95% обычного общения участников. Это, может быть и не плохо, но очень затрудняет поиск необходимых сведений, особенно когда не знаешь что конкретно нужно искать.

В общем по итогам сборки собственного экземпляра я решил написать статью-инструкцию, в привычном мне текстовом виде, где постараюсь учесть все моменты, которые не попали в авторское видео. Собирал я из KIT-набора на две катушки, поэтому в статье рассмотрен только этот вариант. Как заказать набор – рассказывать не буду, так как это все таки не реклама. А, быть может, вы вообще захотите изготовить устройство полностью самостоятельно – вся необходимая информация доступна на сайте проекта.

Комплект набора и что понадобится дополнительно

Предупреждение: если вы решите собрать сушилку из набора (как я собственно), то следует учитывать, что данный набор деталей не включает все необходимое для сборки. Некоторые детали необходимо будет распечатать самостоятельно, а также понадобятся клей-герметик, программатор, паяльник и другие инструменты.

Набор включает в себя:

фрезерованные детали корпуса из PIR-плиты 3 см
металлические детали пола и катушкодержателей
шариковые подшипники 623 для катушкодержателей
печатная плата заводского изготовления
все электронные компоненты для сборки платы: резисторы, конденсаторы, разъемы, клеммники, микросхемы, транзисторы и т.д.
плата Arduino Nano на базе ATmega 328P или ATmega 328PB
дисплей OLED-128X64-I2C 0,96 (1306)
энкодер EC11 – это по сути единственный орган управления
тензодатчики на 5 кг для сборки весов + модуль прецизионного АЦП HX711 для них
керамический нагреватель 230~250В 100 ВА
термо-предохранитель на 130 градусов BRL9700 250V для аварийного отключения нагрева если “что-то пойдет не так”…
термистор NTC 3950 100 кОм для поддержания заданной температуры нагревателя
турбинка 7530 для обеспечения циркуляции воздуха внутри корпуса
комплект уже обжатых в разъемы кабелей с разным количеством проводов
датчик BME280 на модуле GY-BME280-5В – он измеряет давление, температуру и относительную влажность воздуха внутри сушилки – подробнее об этом датчике здесь
шаговый двигатель для привода шторки автоматического проветривания камеры
метизы для сборки – “винтики – шурупчики – болтики”
алюминиевый скотч и уплотнитель для портала двери

Фото с сайта проекта. Нажмите для увеличения

Более подробный состав деталей и компонентов наборов можно узнать здесь: iDryer X2, iDryer X3, iDryer X4.

Повторюсь, при желании можно купить все необходимые детали самостоятельно, на известных площадках Али или O³. Перечень электронных деталей со ссылками для заказа можно скачать здесь: docs.google.com. Но вот с изготовлением металлических деталей лично у меня точно были бы большие сложности, поэтому мне легче и проще купить готовый набор.

Дополнительно нам понадобятся:

силиконовый герметик, способный надежно склеивать PIR-панели и выдерживать высокую температуру (каминный или автомобильный)
3D принтер и некоторое количество ABS-филамента, дабы напечатать отсутствующие в комплекте детали корпуса
компуктер с установленной программой Visual Studio Code и PlatformIO – проект создан для него. Как установить PlatformIO на ваш компьютер (если вы с ним не знакомы), я уже писал тута и здеся.
программатор USBASP для прошивки управляющей платы Arduino Nano
паяльник и необходимые инструменты и принадлежности для пайки – припой, флюс, отмывка
мультиметр для настройки напряжения питания
необходимые для сборки широко распространенные инструменты – отвертка, нож, кусачки, шуруповерт или дрель и т.д. – это как бы само собой разумеется
кримпер для обжима разъемов и контактов – по возможности, можно обойтись и без него

На некоторых дополнительных компонентах стоит остановиться поподробнее.

Силиконовый герметик

На герметик собирается корпус сушилки, а также приклеиваются все пластиковые элементы. Автор проекта рекомендует использовать каминный силиконовый герметик (красный). Но относительно большая строительная туба останется использованной не полностью, если только вы не планируете собрать две-три-четыре сушилки одновременно. Поэтому лично я воспользовался небольшой упаковкой автомобильного герметика весом 85 г – этого объема мне как раз хватило на сборку одной сушилки, даже немного осталось. По цене это получается заметно дешевле, чем большая “строительная” туба каминного герметика.

Не реклама. Изображение приведено просто для информации. Производитель – на ваш выбор

По прочности никаких претензий к данному герметику у меня не возникло. Сушилка работает уже несколько месяцев, ничего не отвалилось и не покосилось. От себя лично могу смело рекомендовать.

Программатор

Плата Arduino Nano, которая поставляется в комплекте набора, приходит к вам ровно в том виде, в каком её спаял дядюшка Ляо из Поднебесной. То есть в непрошитом виде. Запрограммировать её можно с использованием “внешнего” USBASP-программатора. Поэтому вам таки потребуется приобрести эту не очень дорогую железяку, в хозяйстве пригодится:

Типичный представитель семейства

Ищите версию с “жестким” переходником, дабы потом не мучаться с подключением к ардуинке. Пример для али: aliexpress.ru/wholesale?SearchText=usbasp. Но можно купить и на О3, чтобы побыстрее.

Этап 1. Печать необходимых деталей

Пока едут заказанные компоненты, можно печатать дополнительные детали – петли, замки, панель управления и т.д. Детали, которые находятся с наружной стороны корпуса, можно напечатать ABS или PETG пластиком, внутренние – только ABS или ABS CF. Скачать готовые проекты для печати можно здесь. Однако не все детали, включенные в наборы проекты для печати, нам потребуются, поэтому на этом стоит остановиться поподробнее.

1. Панель управления

Само собой, потребуется панель управления, есть версии на 2, 3 или 4 катушки.

Выберите нужный вам вариант. в зависимости от приобретенного набора

Поскольку данная деталь находится на “открытом” воздухе, её можно печатать ABS или PETG-пластиком. Я использовал “веселенький зеленый” PETG, который просто остался от предыдущей печати.

2. Внешние детали из ABS или PETG

Скачиваем файл iDryer_set1.3mf и открываем его в слайсере. Из него не нужно сразу же печатать все детали, особенно если вы планируете печатать их разными пластиками! Можно удалить некоторые “лишние” детали. Итак, я распечатал остатками PETG-а, которые были у меня в наличии, все внешние детали корпуса:

Петли на дверь и корпус

Петли

Дно (корпус) по плату контроллера

Корпус контроллера

Ручка энкодера. Можно конечно не печатать, а использовать ту, что идет в комплекте с самим энкодером. Но эта мне показалась интереснее:

Ручка энкодера

Защитные уголки на дверь и корпус

Защитные уголки

Две задние опоры (передние опоры интегрированы в переднюю панель):

Опоры

Защелки для дверь:

Защелки

Втулка для кабельного ввода с зажимом:

Кабельный ввод

Ключ для закручивания выхода филамента из корпуса. Он не нужен, если вы будете использовать “штатные” места под вывод филамента внизу передней панели!

Ключ

В наборе еще присутствует держатель клеммника – но его обязательность под вопросом. Я не использовал ни его, ни сам клеммник. Дальше я объясню почему.

3. Внутренние детали из ABS

Внутренние детали также “находятся” в наборе iDryer_set1.3mf, но их нужно распечатать более тугоплавким пластиком, например ABS. Пластиком ABS или ABS CF печатаем внутренние детали, которые будут значительно нагреваться в процессе эксплуатации. Поэтому заново файл-набор в слайсере, если вы его успели перезаписать, придется скачать заново.

Дюбели для крепления петель, застежек и иных деталей изнутри корпуса:

Дюбели для саморезов

Клин (упор) для двери. Не обязательно ABS и не обязательно печатать вообще – я не стал в итоге его устанавливать на свою версию с 2-мя катушками, и ничего не перекашивает – примененный мной автогерметик держит петли очень надежно.

Клин под дверь

Проставки для сборки весов. По умолчанию в “наборе” комплект для двух катушек, если вы приобрели версию с большим количеством катушек – дублируйте эти детали (по 2 на каждую катушку)

Проставки для сборки весов

Выходы для филамента – не обязательная деталь! По умолчанию проект предусматривает вывод филамента из сушилки через переднюю панель снизу корпуса, поэтому печатать их не нужно. Но если вам это кажется неудобным, и вы решите вывести филамент сверху – распечатайте эти детали по количеству катушек:

Набор для сборки вывода филамента через PIR панели

Запускаем на печать, ждем…

Затем скачиваем другой файл iDryer_set2.3mf и так же открываем его в слайсере. Здесь вы найдете детали клапана принудительной вентиляции – их все нужно также напечатать относительно высокотемпературным пластиком (ABS).

Клапан вентиляции

Но, кроме этого, здесь имеются и другие вспомогательные детали: разметочный рейсмус (желтая стрелка) и шпатель для разравнивания силикона (зеленая стрелка). Их можно распечатать любым пластиком, но поскольку его идет на них очень мало – можно не заморачиваться чтобы печатать отдельно. Можно даже напечатать парочку-троечку шпателей – чтобы не пачкать лишний раз руки.

Инструменты

Кроме того, во втором наборе имеются логотип, фиксаторы пола и шаблон загиба трубок. Печатать логотип или нет – решать только вам. Фиксаторы пола можно смело выкинуть из проекта – поскольку пол сейчас фиксируется саморезами и дюбелями, они не нужны. Ну а шаблон будет нужен, только если вы решите выводить филамент снизу, через переднюю панель.

Этап 2. Сборка корпуса

После того, как все детали напечатаны, клей-силикон куплен, инструменты подготовлены – можно приступать к сборке корпуса. Сама сборка в настоящий момент хорошо и детально проиллюстрирована на сайте проекта: docs.idryer.org/iDryer-V3/Hardware/Cabinet. Можно также посмотреть видеоинструкции: сборка корпуса часть 1.

Необходимо только учесть, что перед склейкой нужно строительным ножом вырезать часть воздуховода наискосок, дабы увеличить его сечение под нагревателем:

На практике у меня вся склейка получилась даже слишком быстро – я даже почти “не успел” наделать фотографий. Намазал герметик, разровнял шпателем, соединил. Перед установкой верхней крышки корпус выглядел так:

После соединения всех частей корпуса, кроме двери, разумеется, стягиваем все склеенные части строительным скотчем и оставляем на примерно сутки схватываться. Автогерметик после застывания держит очень хорошо, не трещит, не отстает, корпус не шатается.

После застывания герметика проклеиваем все “незащищнные” части корпуса и дверцы армированной алюминиевой лентой из комплекта. Для разметки линий наклеивания скотча вдоль краев корпуса рекомендуется использовать напечатанный ранее разметочный рейсмус:

Кадр из оригинального видео

В итоге у меня получилось нечто такое:

Дверь навешивать пока рано. Теперь можно приступать к установке “внутренностей”.

Этап 3. Подготовка датчиков и органов управления

Прежде чем собирать корпус дальше, необходимо подготовить датчики, экран и энкодер – припаять провода. Почти все провода есть в комплекте набора (если вы не покупали все самостоятельно).

Важно! При подключении проводов следует обращать внимание на порядок проводов. Последовательность цветов в кабеле может быть разной (как китаец-сборщик вздумает), поэтому ориентируемся по схеме подключения разъемов на плате:

Источник: docs.idryer.org/iDryer-V3/Hardware/PCB/PINOUT

В данном случае нас “интересуют” разъемы BME, DISPLAY (рядом с “пищалкой”) и ENCODER (между ардуинкой и блоком питания).

Модуль BME280

Модуль GY-BME280-5В подключается к микроконтроллеру посредством стандартной шины I2C. Если вы не знакомы с этим интерфейсом, то можете дополнительно прочитать вводный курс здесь.

Выбираем из комплекта кабель с “белым разъемом” XH-2.54 с четырьмя контактами и подпаиваем.

Но тут есть потенциальная проблема: разъем придется проталкивать сквозь отверстие в дне сушилки. И у вас есть два пути: либо припаять провода на столе и затем сделать в корпусе большое отверстие; либо сразу пропускать провода сквозь маленькое отверстие и паять датчик внутри корпуса. Я выбрал первый путь – а потом заполнил отверстие герметиком.

У меня получилось так, как на фото ниже – повторюсь, цвета проводов могут быть другими, но порядок в разъеме должен совпадать, то есть:

вывод VIN на датчике должен попасть в контакт 5V на плате – это питание
вывод GND на датчике и плате должен совпадать – это “земля” или общий провод или минус питания
вывод SCL на датчике и плате должен совпадать – это тактовый сигнал шины I2C
вывод SDA на датчике и плате должен совпадать – это линия данных шины I2C

Дисплей

В устройстве используется широко распространенный OLED-дисплей SSD1306 или HW-239. Он работает на той же самой шине IIC. При подпаивании проводов обращайте внимание на расположение сигналов на контактах, ибо у HW-239 перепутаны местами VCC и GND:

Принцип тот же, но разъем используем уже не XH-2.54 (белый), а Dupont female 2.54 (черный) под стандартную “гребенку” на плате. Если в дисплее уже впаяна “гребенка”, то можно подпаять провода прямо к ней и изолировать термоусадкой. Если гребенка на дисплее положена в пакетик с дисплеем отдельно – лучше припаять провода прямо в отверстия.

Энкодер

К энкодеру необходимо припаять кабель с Dupont female 2.54, но уже с 5 контактами (проводами). Ориентируемся по разъему на плате – они просто должны совпасть “один в один”, так как плата изначально была рассчитана на то, что энкодер будет впаян прямо в плату:

Нажмите для увеличения

У меня это получилось так:

Дисплей и энкодер уже можно закрепить на передней панели, а вот выключатель питания пока рано – так как к нему придется припаять провода на заключительном этапе сборки.

Этап 4. Сборка клапана вентиляции

Прежде всего соберите клапан без шагового двигателя и проверьте плавность хода шторки – она не должна “заедать” в каком-либо положении. Мне пришлось немного “доработать напильником” детали клапана и “притереть” ось. После этого можно прикрутить саму шторку саморезиком из комплекта шагового двигателя к его валу – но только не переусердствуйте. После чего собираем почти весь узел.

Если при включении двигателя шторку будет “заедать”, он будет просаживать питание до такой степени, что адруинка перезагрузится. Таким образом, если собранное вами устройство внезапно перезагружается, можно сделать предположение что у вас где-то подклинивает шторка вентиляции корпуса.

Неплохо бы проверить его работу до установки в корпус, но тогда придется начать со сборки самой платы и прошивки микроконтроллера (или можно отдельно прикупить устройство для тестирования этих самых шаговых двигателей). На тот момент плата у меня еще не была готова. Поэтому я просто установил узел в корпус:

Внутреннюю часть я для надежности проклеил герметиком, провод сквозь прокол вывел в нижнюю секцию:

Здесь, возможно, правильнее было бы сразу установить датчик BME280, пропустив провода сквозь квадратное отверстие и потом рядом с проводами шагового двигателя, но я банально про него забыл на тот момент. Поскольку я перед установкой внутренней части клапана забыл пропустить в отверстие датчик BME280, мне пришлось пропустить его под решеткой, просто поместив его в углубление.

Этот провод я потом заклею алюминиевым скотчем

Провода от датчика и шагового двигателя я заклеил алюминиевым скотчем. В собранном виде у меня этот узел выглядит так:

Осталось вклеить на тот же самый герметик в стенки изнутри двойные дюбеля, к которым мы потом будем крепить петли и защелки. Без герметика они начинают немного шататься спустя некоторое время, а с герметиком “сидят” жестко и очень даже надежно. Тоже самое касается и петель на двери. Сами петли я позже также приклеил к корпусу остатками того же герметика. Рекомендую сразу же наклеить уголки на верхнюю заднюю часть корпуса – иначе углы легко смять при многочисленных переворачиваниях.

Поскольку я решил установить сушилку рядом с принтером, то посчитал нужным сделать вывод филамента в верхней части корпуса. Для этого просверлил два отверстия над примерной серединой катушек и вставил в них распечатанные “проходки”. Затягивать их удобно ключом из распечатанного комплекта. Выглядит у меня это примерно так:

Потом сверху я вставлю в них фторопластовые трубочки

Пока герметик сохнет, мы переходим к сборке весов.

Этап 5. Сборка весов и катушкодержателей

Начать стоит со сборки катушкодержателей. Видеоинструкция здесь: rutube.ru/video/4a6c33f120620f1d7c96108126dd4d4b/

Трубочки из комплекта чуть-чуть длиннее, чем это необходимо – поэтому их нужно немного допилить напильником, чтобы они свободно входили в катушкодержатели. Далее конусным сверлом немного расширяем внутреннюю часть на глубину, примерно соответствующую ширине подшипников из комплекта. Для этого нам потребуются шуруповерт и конусное сверло, а конкретно та его часть, которая на 10 мм.

После этого аккуратно, плоским предметом запрессовываем подшипники из комплекта. А затем фиксируем винтами в катушкодержатели. Проверяем плавность вращения опор катушек. Должно получится как-то так:

После этого можно установить корзины на место. Но для этого вначале следует собрать весы.

С помощью винтов и шайб из комплекта крепим тензодатчики к металлическому полу сушилки таким образом, чтобы датчики не касались металлической поверхности, в том числе компаундом:

Подберите оптимальное количество шайб в вашем случае – но не переусердствуйте, так как сверху нужно оставить некоторое расстояние до корзин катушкодержателей. При этом обращайте внимание на стрелки на самих тензодатчиках – они должны быть направлены вниз:

Теперь можно прикреплять собранные корзины на место. Они крепятся к тензодатчикам через напечатанные ранее проставки.

Обратите внимание – зазор между дном корзины и полом сушилки должен быть не менее 2 мм и при максимальной нагрузке (~ 5 кг) дно корзины не должно касаться пластины. При необходимости отрегулируйте высоту шайбами.

Закрепляем все так, чтобы корзины не касались друг друга.

Этап 6. Установка нагревателя

Следующий этап – установка нагревательного элемента. Его необходимо немного доработать. Тонким сверлом ~ 2 мм делаем сквозное отверстие под самой верхней поверхностью пластиковой крепежной детали нагревателя, а затем неглубоко расширяем его до ~3 мм. Сверлить нужно строго по центру со стороны выводов.

В получившееся отверстие вставляем терморезистор NTC:

После этого крепим нагреватель к пластине винтами из комплекта. Термопредохранитель просто вставляем в штатное для него место:

Затем весь этот пучок проводов аккуратно заводим в предусмотренное в пластине отверстие. После этого нужно удлинить провода термопредохранителя с помощью пайки, так как комплектный провод очень короткий и его длины не хватит для подключения. Тщательно изолируем места пайки.

В итоге вы должны получить такую конструкцию, готовую к установке внутрь корпуса:

Этап 7. Установка турбинки

Самая простая операция. Просто вставляем вентилятор внутрь соответствующего углубления, предварительно пропустив провода от него в нижний отсек. Отверстия для проводов в PIR сделать очень просто обычной крестовой отверткой. Вентилятор вставляется плотно, без какой-либо дополнительной фиксации.

Этап 8. Установка собранной пластины в корпус

Вначале с нижней стороны корпуса вставляем два одинарных дюбеля, к которым потом мы будем крепить пластину с весами и нагревателем. Лучше “на герметик”.

Затем размечаем и прокалываем отверстия для проводов в дне корпуса – под тензодатчики в углублениях и для нагревателя под соответствующим пучком проводов. После этого с помощью проволочного крючка вначале продеваем в отверстие пучок проводов от нагревателя, и только после этого аккуратно по одному протаскиваем в отверстия тонкие проводки тензодатчиков. Аккуратно подтягивая провода прижимаем пластину к дну корпуса и притягиваем её саморезами к дюбелям.

Сборка корпуса почти закончена – осталось собрать и подготовить петли. Ничего сложного, как вы понимаете, в этом нет, но есть одна тонкость – в каждой петле с одной стороны нужно расширить отверстие сверлом 3,5 мм. С другой стороны петли автор проекта рекомендует нарезать резьбу метчиком, но у меня металлические винты сами себе успешно нарезали резьбу в относительно мягком пластике и без метчика.

Немного позже с помощью этих петель мы закрепим дверь на корпусе. На герметик разумеется – тогда ничего не провисает даже без дополнительных упоров.

Этап 9. Сборка платы управления

Пришло время собрать и установить платы управления. Ничего сложного в этом, как вы понимаете, нет. Необходимо иметь минимальный набор инструмента для пайки:

паяльник
припой, флюс
кусачки
пинцет
смывку для флюса (специальную или какой-либо спирт)

Ориентируемся на следующий чертежик (можно кликнуть для увеличения):

Или схему:

Внимание! Чертежи приведены для информации на момент публикации статьи. Все чертежи принадлежат автору проекта и публикуются с его разрешения. Со временем опубликованный чертеж и схема могут быть изменены автором или участниками проекта, поэтому перед сборкой стоит свериться с официальными данными:

Схема и чертежи: oshwlab.com/svet_team/idryer_copy_copy
Плата: docs.idryer.org/iDryer-V3/Hardware/PCB/img/021.png

Немного усложняет вашу задачу то, что все отверстия в плате – 1мм! То есть диаметры контактных площадок разные, а вот отверстия под выводы – одинаковые. Из-за этого паять становиться сложнее и утомительнее – мелкие деталюшки с тонкими выводами так и норовят выскочить со своего места при переворачивании платы. Да и расход припоя будет несколько выше обычного.

Важно!

Внимательно следим за ~~руками~~ ориентацией выводов: у микросхем, транзистров-тиристоров и диодов есть соответствующая маркировка на корпусе, а на плате – соответствующая. Не перепутайте! Иначе не только не заработает, но и “спалить” компоненты можно.
Так как модуль АЦП для тензодатчиков HX711 очень чувствителен к напряжению питания, его устанавливаем в последнюю очередь – только после того, как будет собран и настроен блок сетевого питания.

Этап 9.1. Собираем блок питания

На официальном сайте проекта есть описание последовательности сборки – docs.idryer.org/iDryer-V3/Hardware/PCB/MANUAL. Но я рекомендую вам немного отступить от предложенного варианта и собирать плату в такой последовательности:

Устанавливаем фильтр (он похож на трансформатор)
Устанавливаем конденсатор C1 – 0,1 μФ * 280В (большой желтый)
Устанавливаем клеммник на 4 винтовых контакта с шагом 5 мм для подключения питания
Устанавливаем клеммник на 2 контакта для подключения термопредохранителя
Устанавливаем предохранитель на свое законное место (стеклянная трубочка)
Устанавливаем резистор R1 – 1 кОм 0.25 Вт
Устанавливаем резисторы R2 и R3 – 51 кОм 2Вт
Можно сразу установить тиристор NXP BT137 (на плате обозначен как TRIAC) – соблюдаем полярность!
Можно сразу установить оптопару MOC3023 (она управляет тиристором) – соблюдаем “ключ”!
Можно сразу установить оптопару PC814 (она используется для обратной связи) – соблюдаем “ключ”!
Устанавливаем конденсатор C2 – 220 μФ * 25В – соблюдаем полярность!
Устанавливаем конденсатор C3 – 10 μФ * 25В – соблюдаем полярность!
С помощью откусанных от гребенки штырьков устанавливаем на место преобразователь питания DC-DC Step Down MP1584
Устанавливаем блок питания 12В 0,8А HLK-10M12

После этого временно замыкаем контакты термо-предохранителя проволочной перемычкой и подключаем плату к сети с помощью кабеля из набора. Подключать нужно к верхним (по рисунку платы) выводам. И включаем свое творение в розетку!

Если “ба-бах” не произошло и даже не пошел дым – приступаем к регулировкам. Для этого нам понадобится какой-никакой мультиметр или вольтметр. С помощью подстроечного резистора на плате преобразователя выставляем напряжение на его выходе около 5.1в:

Здесь стоит учитывать, что резистор этот – один из самых дешевых и ненадежных компонентов, которые только можно найти в поднебесной. При малейшем нажатии может выйти из строя! Поэтому вращаем его очень медленно и очень аккуратно!!! – и даже еще аккуратнее.

После того, как отрегулировали выходное напряжение, можно было бы зафиксировать его положение каплей краски или клея, как это делалось в советской аппаратуре. Но я не уверен, что после этой процедуры это поделие не перестанет функционировать, поэтому я не стал этого делать.

Этап 9.2. Собираем остальную плату

Теперь можно отключить кабель питания и продолжить сборку. Номинал резисторов я проверял мультиметром, но можно ориентироваться и по цветовой схеме (если вы ее помните или в интернете).

Резистор R4 – 220 Ом 0,25Вт
Резистор R5 – 10 кОм 0,25Вт
Резистор R6 – 220 Ом 0,25Вт
Резистор R7 – 10 кОм 0,25Вт
Резистор R8 – 10 кОм 0,25Вт
Резистор R9 – 220 Ом 0,25Вт
Резистор R10 – 4,7 кОм 0,25Вт
Диод D1 – 1N4007 (для защиты MOSFET-а управления вентилятором) – соблюдаем полярность!
Сам MOSFET, собственно (на плате помечен как FET) – соблюдаем полярность!
Пищалка BUZZER – соблюдаем полярность!
Микросхема CD74HC4052E или аналог – соблюдаем “ключ”!
“Гребенки” Dupont “папа” под подключение экрана, энкодера, привода шторки и датчиков весов
“Панельки” Dupont “мама” под установку Arduino Nano
Разъемы для подключения “периферии” XH2.54 (разъем SCALE не нужен, так как плата у нас “целиковая”)
Впаиваем гребенки под модуль HX711, но его самого не спешите устанавливать.

Как вариант можно установить под HX711 такие-же “панельки”, как и для микроконтроллера (если они у вас есть). Тогда модуль АЦП можно будет снимать и устанавливать.

После сборки у вас останется “лишняя деталь”, не упомянутая в схеме – электролитический конденсатор. Не пугайтесь. Он, по видимому, был добавлен в набор позднее, и предназначен для сглаживания пульсаций напряжения при работе шторки проветривания. Его нужно установить в два отверстия без маркировки рядом с разъемом шагового двигателя. Удобнее при этом “положить” его на бок.

Теперь можно еще раз подать питание и убедиться, что на все основные части схемы поступает напряжение питания 5,1В. Без микроконтроллера и весов, разумеется! Потому что во время пайки вполне можно сдвинуть положение ползунка.

Собранная плата. Нет лишней детали (пока). Контроллер и весы установлены на панельки. А вот штырьки под весы пока не установлены – я вначале планировал другой способ подключения

Переходим к программированию микроконтроллера.

Этап 10. Программирование микроконтроллера

Для программирования нам потребуется Visual Studio Code плюс плагин к нему PlatformIO. Не Arduino! – проект создан для PlatformIO. Если вы не сталкивались с этой IDE, то советую вам прочитать другие мои статьи: Установка PlatformIO или Переползаем с Arduino IDE на VSCode + PlatformIO

Кроме того, для программирования, как я уже писал, потребуется USBASP-программатор:

Типичный представитель семейства

В принципе, можно и второй Arduino Nano обойтись, если она у вас есть, но задействовать в роли программатора.

Подключается он к IСSP-разъему на плате Arduino Nano, но имейте в виду, что платы могут быть с разным расположением выводов:

Отсюда подключение программатора тоже будет различным:

Переходник из комплекта подходит, но его нужно развернуть с учетом расположения выводов. У меня это было так:

После этого подключаем сам программатор к компьютеру. Возможно, придется установить драйвер в систему, скачать его можно здесь.

Скачиваем копию проекта с github-а по адресу: github.com/pavluchenkor/iDryerController.

Распаковываем архив в удобную папку и открываем его в VSCode. Нас интересует в проекте только файл Configuration.h:

VSCode

Внимательно просмотрите его и измените его по своим потребностям, например:

#define LANG – язык
#define TEMP_SENSOR_0 – тип датчика температуры
#define TMP_MAX – максимально возможная температура
#define SCALES_MODULE_NUM 2 – количество подключенных весов
#define SCREEN – тип дисплея
#define SCREEN_FLIP – переворот дисплея
и т.д.

Когда все готово, можно скомпилировать проект. Вся работа с проектом проводится через команды в терминале VSCode. Сама прошивка как процесс очень проста. Актуальные инструкции можно всегда найти здесь: docs.idryer.org/iDryer-V3/Firmware/iDryerController/firmware/.

При первой команде build VSCode сам скачает необходимые библиотеки:

После успешной компиляции можно заливать прошивку в МК. Последовательность команд для версии Atmega328P:

1. Прошивка фьюзов

pio run -e fuses -t fuses

2. Прошивка EEPROM (значения настроек по умолчанию)

pio run -e EEP -t uploadeep

3. Прошивка микроконтроллера (собственно микропрограмма)

pio run -e EEP -t upload

При успешном завершении данного этапа вы должны увидеть что-то подобное:

Этап 11. Почти окончательная сборка

Теперь можно попробовать установить микроконтроллер в плату и протестировать её. Но прежде чем это делать, придется подключить все периферийные устройства и датчики. Для этого потребуется установить плату в корпус.

Я заполнил остатками герметика все “проколы”, сделанные для прокладки проводов, а после этого заклеил сигнальные провода алюминиевым скотчем. Дабы ничего не болталось.

Сетевой кабель я аккуратно разрезал и обжал следующим образом:

Сорри за качество фото, ну, думаю, смысл понятен

Это позволило отказаться от дополнительного “внешнего” клеммника для подключения выключателя. Сам выключатель подключен к концу кабеля с помощью пайки или обжимных клемм. При пайке не перегревайте контакты – иначе они быстро “поплывут” в пластике и выключатель будет безнадежно испорчен.

Я предпочел клеммы, но чтобы их “обжать” – потребуется кримпер. Да, они чуть больше по ширине, чем требуется, но держатся плотно и ничего не греется. При желании можно дополнительно сжать их с боков плоскогубцами, но осторожно – чтобы не испортить.

Подключаем разъемы и включаем! Если все сделано правильно – на дисплее появится текст, шторка “дернется”. Можно попробовать включить режим сушки и потестировать работу нагревателя.

Этап 12. Сборка весов

Если вы закончили сборку, пора подключить весы и откалибровать их. Перед установкой АЦП необходимо перепаять перемычку на модуле:

Операция потребует некоторой сноровки, так как резистор-перемычка очень маленький. После этого впаиваем АЦП HX711 на свое законное место (или впаиваем штырьки и вставляем в разъем). Включаем устройство. Чип на плате HX711 должен остаться примерно комнатной температуры. Если он начал сильно греться – значит вы подали не него слишком высокое напряжение питания. Исправить ~~уже ничего нельзя, все пропало шеф~~ можно только полной заменой модуля АЦП. Если же все в порядке – отключаем питание и подключаем тензодатчики.

К штырькам, которые предусмотрены для подключения тензодатчиков, подпаиваем провода в следующей последовательности:

E+ – плюс питания – красный провод
E- – минус питания (общий провод) – черный провод
A+ – положительный выход моста
A- – отрицательный выход моста

Если с красным и черным проводом все понятно, то с “выходами” тензодатчика, оказывается, не все просто. Как правило, белый – это A+, а зеленый – это A-, но бывает и наоборот. Чтобы понять какой куда, необходимо подключить черный и красный провода к питанию, перевести мультиметр в режим измерения постоянного напряжения и соединить черный провод(GND/-) мультиметра с черным проводом тензодатчика, красный провод подключить к источнику питания, затем соединить щуп мультиметра с белым проводом, и измерить напряжение. Если надавить на тензодатчик, показания мультиметра изменятся на доли вольта – если изменились вверх, этот провод подключается к А+, вниз – А-.

Полностью собранное устройство со стороны отсека электроники:

Что мне не очень нравится – все электроника открыта. Но спроектировать и напечатать крышку – увы, пока руки не доходят.

Калибровка весов

Но прежде чем весы начнут что-то показывать – их необходимо откалибровать.

Для калибровки весов нужно заранее подготовить катушку весом 1000 грамм (1кг). Для этого удобнее всего использовать “початую” катушку пластика и домотать на нее пластик до веса 1кг. Либо отмотать вес самой катушки от целой катушки, пропустив лишний пластик сквозь трубочку – дабы не отрезать. Проверять вес удобнее всего по электронным кухонным весам. Можно использовать и любой другой калиброванный груз, но следует учитывать, что он должен не задевать стенки сушилки и соседние весы. Например это может быть весовая гирька 1 кг. Я пробовал использовать банку с водой – увы, она соскальзывает либо на соседние весы, либо на стенку.

Удаляем “калибровочную” катушку из сушилки и прогреваем камеру до рабочей температуры, так как показания весов могут зависеть от температуры внутри камеры.
В меню найти пункт SCALE, а в нем выбрать нужные весы и подпункт SET.
Дождаться завершения этапа установки “нуля” весов
При запросе PUT WEIGHT 1000G – быстро установить калибровочный вес на катушкодержатель и закрыть крышку.
Дождаться сохранения параметров.
Вернуться на “главный” экран и убедиться, что прибор показывает корректные показания веса. При значительном отклонении веса повторите процедуру калибровки.
Возьмите пустую катушку из-под пластика и взвесьте ее на кухонных весах. Вес пустой катушки введите в меню SCALE -> SPOOLX -> TARE

После этого весы должны показывать для полной катушки вес 1000 грамм с небольшими отклонениями. В процессе печати, из-за усилий, связанных с вытягиванием прутка из сушилки, показания весов могут кратковременно изменяться довольно значительно – это не является неисправностью.

В заключение фото сушилки в рабочем положении рядом с принтером. Сушилка включена почти постоянно и две катушки всегда готовы к печати. Потребление электроэнергии при этом – всего несколько киловатт в месяц. Возможно, позже займусь накоплением подробной статистики.

На этом пока всё, позвольте откланяться. С вами был Александр aka kotyara12.

💠 Инструкция пользователя находится тута

💠 Полный архив статей находится здеся

Пожалуйста, оцените статью:

[ 5 из 5, всего 4 оценок ]

Сборка DIY-сушилки iDryer из набора для самостоятельной сборки