Регулятор напряжения и тока на Arduino Pro Mini

Ведь вроде бы несложная задачка - застабилизировать электрическую мощность, подаваемую в куб, невзирая на превратности сети. Любой, даже самый маленький стабилизированный источник питания от зарядки для телефона умеет это делать. А тут - все так сложно. Может кто-нибудь из тех, кто понял в чем прикол, растолкует мне пару-тройку моментов?OldBean, 06 Окт. 16, 20:29

Электронный датчик давления - согласованный с симисторным фазорегулятором - с помощью обратной связи, делает это - абсолютно не напрягаясь..
Датчик давления в РК - следует подключать в 30 см от куба,  датчик отбора - в 20 см от куба..
Больше ничего не нужно для полноценной ректификации..
Я даже регулятор отбора - сделал механическим, на основе ацетона.. 
выкинул электронику регулятора ФЧ - как ненужный, бесполезный хлам..

ЗЫ. бесплатный совет.. если в теме более 10-15 страниц - нехер ее читать..  бесмысленное времяпровождение..
Если не нашли ответ по теме - в первом десятке страниц - то не найдут никогда..

Не будет твоя схема работать в режиме фазовой регулировки.sevpro

В том виде как нарисовано на картинке - конечно. Похожет я тут (на счет "схемы") не очень удачно выразился. Эта "схема" на самом деле представляет собой конструктор из нескольких взаимозаменяемых модульков (детектор нуля, симисторный модуль, "думатель"). Они там обозначены пунктирчиком. Я экспериментировал с разными вариантами этих модульков. А все "прелести" фазовой регулировки вообще "прочувствовал" на 1182ПМ :) и как-то сразу остыл к этому весьма грубому способу регулирования. Sorry за неудачную формулировку в посте.

Каким образом? Откуда устройство получает информацию о напряжении в сети или на нагрузке?sevpro

Чуть ниже в посте как раз об этом и было писано.

На кой там дифусилитель, не ясно.sevpro

Это компаратор. Он должен был сравнивать измеряемый ток в нагрузку (слева) с уставкой, формируемой МК (ШИМ, интегрированный на RC-цепочке справа).

В цикле: измерил сеть и внес поправку в угол открытия симистора. Вот и все управление/стабилизация мощности ТЭНА.OldBean

Это и есть П регуляторsevpro

В этом случае я просто задаю модулятору (контроллеру) новые проценты по формуле power = power0*220/Uизм, где power - новые проценты, которые модулятор должен пропусти в нагрузку, power0 - эти проценты при номинальном напряжении сети (т.е. паспортная мощность нагревателя куба), а Uизм - измеренное (текущее) напряжение сети. Ну и где тут невязка и где управляющее воздействие ей пропорциональное? Для гордого титула "П"? :) Поясните, пожалуйста.

p.s. У тебя на базе Т1 пиковое напряжение порядка 15 вольт. Я думаю, что конец ему наступит очень быстро, особенно если по сети какая-нибудь хрень проскочит. Параллельно конденсатору стабилитрон поставь. sevpro

Да, согласен. Но это пока просто сырой макет чтобы как-то побыстрее слепить всю автоматику и поработать с ней в "боевых" условиях реальной ректификации. А вылизывать потом буду. Может быть еще все на десять раз изменится. Спасибо за совет.
----------------------------

OldBean, там меряются два ср. квадр. напряжения. За полный период и за время открытого симистора. Интегральный регулятор пытается второе превести к заданному.Zoldrax

А-а. Понятно... Я на это и не обратил внимание. Просто отметил себе в памяти, что есть хорошо документированная и хорошо (на Си) написанная "среднеквадратичная измерялка". С тем чтобы потом к ней вернуться. Мне все равно нужно будет что-то подобное для малинки делать (по части мониторинга сети). Так что чуть попозже просмотрю Ваш код досконально. :)

-----------------------------

Электронный датчик давления - согласованный с симисторным фазорегулятором - с помощью обратной связи, делает это - абсолютно не напрягаясь..
Датчик давления в РК - следует подключать в 30 см от куба,  датчик отбора - в 20 см от куба..
Больше ничего не нужно для полноценной ректификации..Zapal

Я еще не очень хорошо представляю (чувствую) всю физику колонны в процессе ректификации. Пока только в общих чертах. Но что-то меня сильно смущает давление в качестве основного параметра для управления работой ректификационной машинки. ИМХО, в отличие от температуры, давление в колонне зависит еще от множества других факторов, которые не связаны непосредственно с самим процессом разделения. В частности - от механических (геометрия насадки с точки зрения гидро/газодинамики и т.п.). Ну если, например, представить себе идеальную насадку (без сопротивления) или просто пленочную колонну. Почему давление в такой системе должно отличаться от атмосферного?

Но вообще-то, разобраться с давлением было бы очень интересно. Не подскажите где про это можно почитать и поговорить поподробнее?

OldBean, Ты определись, то Ты пишешь, что

измерил сеть и внес поправку в угол открытия симистора.OldBean, 08 Окт. 16, 06:09

то

я просто задаю модулятору (контроллеру) новые процентыOldBean, 08 Окт. 16, 16:50

И кстати, повтори законы Ома и Джоуля–Ленца, потому, что это

power = power0*220/UизмOldBean, 08 Окт. 16, 16:50

ерунда

2sevpro

Довольно сложно что-то содержательное сказать собеседнику, если он придирается ко всяким несущественным мелочам. Но давайте все-таки сделаем (последнюю) попытку обсудить суть.

В первом случае (это было просто для примера!!!) имелась в виду фазовая регулировка, во втором - ШИМ или Брезенхем. Но какая разница?! Суть-то совсем не в том. Суть вопроса в том, что у П-регулятора мощность управляющего воздействия (сила, уровень и т.п. - выберите термин сами какой понравится, чтобы не тратить время еще на это) зависит от невязки (т.е. в случае П - просто пропорциональна ей). А здесь этого нет. Поэтому такое регулирование не может называться пропорциональным.

По поводу формулы - конечно там должен быть квадрат. Это - описка, я ее сразу увидел, но отредактировать свой пост даже сразу после опубликования у меня прав нет. Это понятно, но глупо. Поэтому, поверьте пожалуйста на слово, что фраза "P = J*U = R*J^2 = U^2/R" мне знакома с раннего детства. :)

Но, вернемся к сути.

Попробую, как чукча, объяснить на примере. На конкретные цифры, взятые с потолка, тоже не обращайте внимание - давайте поговорим о сути. Итак, пусть рабочая мощность нагревателя для данной колонны - 1000 Вт. ТЭН у нас 2000 Вт. Сейчас в сети ровно 220 В. Значит нам нужно установить ручку регулятора на 50%. У меня в скетче эта переменная называется power. Она означает не саму мощность, а ее долю, которая будет пропущена к нагрузке (ТЭНУ) в процентах. Итак, при напряжении в сети ровно 220В мы пропускаем к нагрузке power0 = 50 процентов полупериодов сети. Начали гнать вкусненькое. И вдруг к вечеру сеть упала до 200В. Мы измерили это значение. Т.е. Uизм = 200В. И устанавливаем ручку регулятора на power = power0*(220/Uизм)^2 = 60; Т.е. теперь (при 200В) мы пропускаем к нагрузке 60% полупериодов вместо 50% при 220В. При этом в кубе будет выделяться тот же киловатт тепла. Вот я и спрашиваю Вас:"Где здесь пропорциональное (П) регулирование?". Я его здесь не вижу. Во-первых здесь нигде не фигурирует невязка (т.е. разница между уставкой (желаемое значение мощности) и реально измеренным значением мощности). Мы ее здесь даже не измеряем вообще! Нам даже не нужно знать сопротивление ТЭНА, чтобы ее вычислить! Не нужна при таком регулировании эта информация. Поэтому, ИМХО, такое регулирование - совсем не "П".

Хотя стОит ли нам столько времени тратить на обсуждение терминологических вопросов? "П" - не "П"? Да хоть "Бе-Бе-Бе" - регулятор. Мне все равно. Ну а суть, надеюсь я рассказал. Мне больше нечего сказать на эту тему. Попробую в реальном процессе - расскажу что получилось.

Попробую в реальном процессе - расскажу что получилось.OldBean, 08 Окт. 16, 22:36

Вот это правильное решение, ибо нефиг "катать козью шерсть" вместо того чтобы обновить знания по теории в книжках тематических (с правильными названиями вещей и процессов, я вот могу одно и тоже изложить тремя сильно различающимися наборами слов : из учебников и на двух жаргонах, потомучто работал с двумя группами программистов в разные отрезки жизни) и знания применив на практике - поделится достижениями в проделанной работе, с улучшенными результатами.

  для любителей семисегментников есть такая штучка  TM1638. это есть контроллер для семисегментных индикаторов (до 8разрядов или матрицы светодиодов 8х10) + сканирование клавиатуры (до 32 кнопок), интерфейс spi.
на али доступен модуль  на TM1638.  есть  ардуиновские либы к нему.

чес говоря не понимаю выбор семисегментникаm16

1. Дешевизна. 2. Большие, яркие и контрастные символы. В темноте видно безо всякой подсветки. Да и ресурсов на регенерацию тратится не так уж и много. При правильной организации - менее 1% процессорного времени (ну а если точнее, то у меня получается 0.93% для 3-разрядного индикатора; если регенерировать реже, то уже видно слабое мерцание). При посегментной регенерации индикатор жрет мало. Можно непосредственно цеплять к ногам МК безо всяких контроллеров и дополнительных силовых элементов. Это опять же таки дешевизна.

о дешевизне комплектации можно говорить когда ты делаешь серию в 10к то каждый сэкономленный цент приносит  $100 . экономить на себе любимом - не понимаю.

В темноте видно безо всякой подсветки.OldBean, 14 Окт. 16, 21:34

зачем в темноте видеть то, что неск часов назад ты выставил вручную посветлу?

Семисегментник на 74HC595 был выбран мной исключительно из соображений повторяемости в домашних условиях, то есть даже если с Китая модуль не получается заказать/ждать, то можно собрать на коленке из распространенных комплектующих. Так то можно много чего, но ведь не для себя делаем а для людей с разными познаниями в электронике)

m16, дешевизна - это бонус. Тут, скорее всего, - эстетика дизайна. Когда нужно показывать всего три цифры (просто для контроля) рука не подымается ставить LCD 2х16 или даже 2х8. Но, конечно, - это дело вкуса.

sebra, 595-е регистры в данной задаче - вообще лишние элементы. Ног у Pro Mini итак хватает. Даже еще остаются. А подходящие по размеру 3-х или 4-х разрядные семисегментники очень удобно и просто впаиваются непосредственно в плату ардуинки, образуя своеобразную "вафельку" - вполне законченный и функциональный (в том числе и для отладки) модулек для разных поделок. Только три (четыре) резистора на общие аноды (или катоды), которые нужно "проложить" между ардуинкой и индикатором слегка нарушают эту идиллию :).  ИМХО, - вполне посильно человеку с любой полнотой любви к паяльнику.

sebra, 1602 штука весьма распространенная ))
в любой лавке с радиодеталями его проще купить чем нужный семисегментник

семисегментным в заслугу еще можно поставить надежность, ломаться там практически нечему, а вот lcd бывают дохнут. Вот на днях wh2004 интересно как-то помер сам по себе, часть кажет, а часть нет.
Но удобство работы с семисегментником нулевое, если только это не простейший термометр - запоминать таблицу "иероглифов" чтобы по меню как-то перемещаться.

а вот lcd бывают дохнутsevpro, 15 Окт. 16, 11:03

Как практика показывает чаще всего от статики дохнут, реже от скачка или от наводки при кривом проектировании
А вообще хренова туча оборудования с LCD имеет аптаймы годами и никаких проблем

595-е регистры в данной задаче - вообще лишние элементы. Ног у Pro Mini итак хватает.OldBean, 15 Окт. 16, 05:21

Мысль у меня была оставить ноги для чего нибудь полезного, а их много не бывает.
Сейчас в стопятсотый раз будем мусолить дисплеи, не к чему это здесь, все уже решено с 1602 и это окончательный вариант, особенно пытливые могут прикрутить хоть тачскрин (кстати параллельная ветка на эту тему как то заглохла), хоть ЭЛТ мне все равно)

Ну ладно. Решено, так решено.:) Кто же спорит. Вы конструктор девайса, которому посвящена данная ветка - Вы и принимаете решение.
-------------------------
PS

Вот на всякий случай сделал фотографию одного из своих "модульков" (Arduino Pro Mini с простейшей индикацией) - решил показать. Может кому тоже понравится и пригодится. Довольно удобная для различных поделок (типа как в этой ветке) штучка получилась. Отлаженная (по части обслуживания индикатора) и подробно документированная прошивка обслуживания модулька (в варианте измерения среднеквадратичного напряжения сети) тоже прилагается. Оттуда легко выдернуть фрагмент кода, посвященный только обслуживанию индикатора.
Примечание: в варианте RMS индикатор сдвинут на одну позицию относительно ардуинки, по сравнению с вариантом на фотографии, для того, чтобы освободить пин A3 для АЦП. Просто модулек для RMS пока в работе на макетке.

прошивка обслуживания модулька (в варианте измерения среднеквадратичного напряжения сети) тоже прилагаетсяOldBean, 17 Окт. 16, 04:49

извлечение корня в обработчике прерывания в атмеге это круто)

сделал фотографию одного из своих "модульков"OldBean, 17 Окт. 16, 04:49

хорошая идея

2. Большие, яркие и контрастные символы. В темноте видно безо всякой подсветки.OldBean, 14 Окт. 16, 21:34

кстати , я на жк 16х4 такие делал чтобы издали хорошо видно было. собсно режим экранной лупы для выбранного параметра

можно отображать числа в диапазоне 0-1999 с децимальной точкой и без.

квадратный корень можно считать по алгоритму описанному еще у Фон Неймана в отчете "First Draft of a Report on the EDVAC" 45-го года, страница 19
там только сложение вычитание и сдвиг, поэтому работает очень шустро на авр-ах

извлечение корня в обработчике прерывания в атмеге это круто)sevpro

Правило делать обработчики прерываний как можно короче - это только для тех, кто не контролирует ситуацию (т.е. прерывания) :)). Когда-то все равно нужно извлекать корни. Лучше это делать под четким контролем. В данной ситуации любые корни будут извлечены в промежутке после цикла АЦП и регенерации индикатора, но до начала следующего цикла преобразования АЦП. Ну а если сильно смущает - можно нарисовать перед корнем sei(). Т.е. ослабить приоритет данного обработчика по отношению к другим прерываниям (если, конечно, будут; здесь-то их нет). Правда тогда это будет почти та же самая непредсказуемость, что и просто перенести корень в loop().

кстати , я на жк 16х4 такие делал чтобы издали хорошо видно было. собсно режим экранной лупы для выбранного параметраm16

Отличная идея! Не приходила в голову. Нужно запомнить. Спасибо!

квадратный корень можно считать по алгоритму описанному еще у Фон Неймана в отчете "First Draft of a Report on the EDVAC" 45-го года, страница 19
там только сложение вычитание и сдвиг, поэтому работает очень шустро на авр-ах mak

Когда писал скетч, я поискал немного какой-нибудь быстрый алгоритм для корня. Но с ходу не нашел. Потом измерил - оказалось 42 мкс на 16 МГц. Вполне влезает в отведенный интервал - поэтому не стал больше искать. Спасибо за ссылку. Посмотрел, но репу слегка "клинануло". Нейман, однако! Решил разобраться как-нибудь потом, если "припрет" в другой ситуации. :)

================================
PS
Кстати, вот только что закончил тестирование макета датчика RMS напряжения сети. Скетч (и все остальное) работает весьма стабильно. Вся необходимая информация - в приложении.

Потом измерил - оказалось 42 мкс на 16 МГцOldBean, 17 Окт. 16, 10:49

вполне прилично - 672 такта. sqrt32 на асме стреляет за 545 тактов.


Добавлено через 7мин.:

Кстати, вот только что закончил тестирование макета датчика RMS напряжения сети.OldBean, 17 Окт. 16, 10:49

диодный мост вносит большую нелинейность, я отказался от такого варианта. обсчёт  одной полуволны через делитель даёт лучшую точность измерний.