Wer kennt es nicht? Die neuen ESCs wollen gelötet werden, die Lipos schreien nach neuen XT60 Steckern oder die Platine für das nächste Projekt will bestückt werden. Ich empfand die dabei entstehenden Dämpfe bisher nicht als störend, aber man liest immer wieder, dass diese giftig sind.
Ich bin bei meiner Recherche auf den Artikel von Hr. Dr. Bernhausen gestoßen. Beim durchlesen wurde mir auch klar, warum ich bei einer längeren Lötsession ein leichtes Kratzen im Hals verspürte und manchmal auch Kopfweh bekam.
Inhaltsverzeichnis
Materialliste (BOM)
Einige Teile hatte ich bereits vorliegen und daher werden diese mit Bestand gekennzeichnet. Es sollte aber alles ohne weitere Probleme im Internet oder beim örtlichen Händler zu finden sein.
Baugruppe | Anzahl | Beschreibung | Link | Einzelpreis (Euro) | Summe (Euro) |
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Mechanik | |||||
1 | Grundplatte aus Holz 400 x 300 x 18 mm | Bestand | - | 4,00 | |
4 | Flexibler Wasser-/Öl-/Luftschlauch aus Kunststoff | Amazon | - | 4,00 | |
1 | Universal Aktivkohlefilter | Amazon | - | 10,00 | |
4 | Krokodilklemmen | Amazon | - | 3,20 | |
4 | M3 x 40 mm Schrauben | Bestand | - | - | |
2 | M3 x 20 mm Schrauben | Bestand | - | - | |
4 | M2 x 5 mm Schrauben | Bestand | - | - | |
4 | Holzschrauben 3x16 mm | Bestand | - | - | |
6 | M3 Sicherungsmuttern | Bestand | - | - | |
Elektrik | |||||
4 | ARCTIC F8 PWM PST Lüfter | Amazon | 7,90 | 31,60 | |
1 | Lochraster-Platine 70x50 mm | Banggood | - | 10,00 | |
1 | Arduino Nano V3.0 | Amazon | - | 3,40 | |
1 | 0.96" OLED Display | Amazon | - | 10,00 | |
1 | Mosfet IRLIZ44N | Bestand | - | - | |
1 | 10K Widerstand | Bestand | - | - | |
1 | 50K Drehpotentiometer | Bestand | - | - | |
1 | DC-Buchse | Bestand | - | - | |
1 | 12V 1A Netzteil (altes Festplattennetzteil) | Bestand | - | - | |
1 | Stifleisten für Arduino und OLED Display | Bestand | - | - | |
Druckteile | |||||
4 | Abdeckungen / Halter für die Schläuche | Thingiverse | - | - | |
1 | Gehäuse für ZAL Basisstation | Thingiverse | - | - | |
1 | Deckel für Gehäuse ZAL Basisstation | Thingiverse | - | - | |
1 | Lüfterrahmen | Thingiverse | - | - | |
1 | Lüfterabdeckung | Thingiverse | - | - | |
2 | Schaniere Lüfterrahmen | Thingiverse | - | - |
Aufbau
Der Aufbau ist relativ einfach, wenn man sich die Bilder anschaut.
Ein paar Worte dazu:
- Die Maße der Grundplatte kann nach Belieben angepasst werden.
- Für die Befestigung habe ich verschiedene Varianten getestet. Am Besten funktionierte die Variante vier Löcher mit einem 12 mm Holzbohrer zu bohren und dort die Schläuche einzudrehen.
- Die Gehäusemaße der ZAL Basisstation ist auf die unten erwähnte 70 x 50 mm Lochrasterplatine angepasst. Wenn das gedruckte Gehäuse vorliegt und die Platine eingelegt ist, ergeben sich daraus die Postionen der einzelnen Bauteile.
Druckdaten
Die Druckdaten gibt es auf Thingiverse. Sie wurden von mir mittels Inventor erstellt und bei Bedarf stelle ich auch die .ipt-Dateien zur Verfügung.
Steuereinheit / Platine
Die Platine ist ein erster Wurf und ich arbeite noch daran eine ätzbare Version zu erstellen, welche dann nur noch mit den Bauteilen bestückt werden muss.
Wer aber direkt schon mit dem Nachbauen beginnen möchte, der darf sich gerne an dem Platinenlayout, welches ich mittels Fritzing erstellt habe, bedienen.
Hinweis: Es müssen ein paar Löcher der Platine aufbebohrt werden. Das betrifft die DC-Buchse sowie das Potenziometer.
Lüftergehäuse
Das Lüftergehäuse ist relativ einfach aufgebaut und wichtig bleibt eigentlich nur zu erwähnen, dass ich die Lüfter mittels Kabelbindern verbunden habe.
Code
Zum Code möchte ich vorab direkt erwähnen das dieser nicht völlig aus meinen Händen stammte. Als Basis habe ich mich bei we-mod-it.com bedient. An dieser Stelle noch mal vielen Dank für dessen Bereitstellung! Meinerseits wurde der Code etwas angepasst um die Funktion zu grafischen Anzeige auf dem OLED-Display erweitert.
Ein paar Worte zu dem Code:
- Bitte ladet die unten genannten Bibliotheken (Zeile 12-16), da es ansonsten zu Kompilierungsfehlern kommt.
- In meiner Adafruit_SSD1306 Library habe ich das Bootlogo angepasst. Wer das ebenfalls machen möchte kann sich hier dazu belesen.
/* Zinn-Dampfabzug Lötstation Schwabenpilot.de - Buddinski88 Version 1.0 Basierend auf Scynd 2014 Link: http://we-mod-it.com/board258-diy-do-it-yourself/ board263-diy-how-to/board231-raspberry-arduino/ 2522-arduino-tutorial-4-l%C3%BCfterdrehzal-auslesen/ */ // Bibliotheken einbinden #include <SPI.h> #include <Wire.h> #include <Adafruit_GFX.h> #include <Adafruit_SSD1306.h> #include <Fonts/FreeSansBoldOblique9pt7b.h> // Konstanten const int FanPin = 9; // Fan PIN D9 const int PotiPin = A1 ; // Potenziometer PIN A1 const int TachoPin = 2; // Tacho PIN D2 // Fan Symbol normal const unsigned char PROGMEM fan [] = { 0x7F, 0xFF, 0xFF, 0xFE, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xCF, 0xE3, 0x87, 0xF3, 0xCF, 0x9F, 0xC1, 0xF3, 0xFF, 0x1F, 0xC2, 0x7F, 0xFC, 0x0F, 0xC3, 0xBF, 0xF8, 0x07, 0xC3, 0xDF, 0xF7, 0x03, 0xC3, 0xEF, 0xF7, 0xC3, 0xC7, 0xEF, 0xEF, 0xE3, 0xC7, 0xE7, 0xEF, 0xF7, 0xEF, 0xC7, 0xDF, 0xFF, 0xFF, 0x83, 0xD9, 0xFF, 0xFF, 0x03, 0xC0, 0x3F, 0xFC, 0x03, 0xC0, 0x3F, 0xFC, 0x1F, 0xC0, 0x7F, 0xFC, 0x7F, 0xC7, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xDF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xDF, 0xFF, 0xFF, 0xFB, 0xDF, 0x9F, 0xF9, 0xFB, 0xDF, 0x1F, 0xF0, 0x03, 0xEE, 0x1F, 0xF8, 0x07, 0xEC, 0x1E, 0x7C, 0x07, 0xF4, 0x3E, 0x7E, 0x0F, 0xF0, 0x3E, 0x3F, 0xCF, 0xF8, 0x7E, 0x3F, 0xDF, 0xFC, 0x7E, 0x1F, 0xBF, 0xFE, 0x7E, 0x0E, 0x7F, 0xCF, 0xBF, 0x05, 0xFB, 0xCF, 0xE3, 0x07, 0xF3, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x7F, 0xFF, 0xFF, 0xFE }; // Fan Symbol rotiert const unsigned char PROGMEM fan_rotiert [] = { 0x7F, 0xFF, 0xFF, 0xFE, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xCF, 0xD0, 0x47, 0xF3, 0xCF, 0xC0, 0xF9, 0xF3, 0xFE, 0x60, 0xFC, 0x7F, 0xFD, 0xF8, 0x7C, 0x3F, 0xFB, 0xF8, 0x7C, 0x3F, 0xF7, 0xFC, 0x7C, 0x3F, 0xF3, 0xFC, 0x7C, 0x2F, 0xE0, 0x7E, 0x78, 0x77, 0xE0, 0x1F, 0xF0, 0xFF, 0xC0, 0x1F, 0xF1, 0xFB, 0xCB, 0x1F, 0xFB, 0xFB, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFB, 0xDF, 0xFF, 0xFF, 0xF3, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x81, 0xBF, 0xFF, 0xFC, 0x03, 0xDC, 0x3F, 0xFC, 0x03, 0xD8, 0x3F, 0xFE, 0x0B, 0xC0, 0x7F, 0xFF, 0xFB, 0xE0, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xE1, 0xFF, 0xEF, 0xFB, 0xE1, 0xF3, 0xC3, 0xF7, 0xF7, 0xE3, 0xE1, 0xEF, 0xF7, 0xE1, 0xE0, 0x6F, 0xFB, 0xE3, 0xF0, 0x1F, 0xFC, 0xE1, 0xF8, 0x3F, 0xFF, 0x61, 0xFC, 0xFF, 0xDF, 0xA1, 0xFD, 0xF3, 0xCF, 0xC0, 0xCF, 0xFB, 0xFF, 0xFF, 0x7F, 0xFF, 0x7F, 0xFF, 0xFF, 0xFE }; // Variablen int FanSpeed = 0; // Variable für die Lüftergeschwindigkeit int FanMin = 50; // Minimaler PWM Wert für den Lüfter int PotiVar = 0 ; // Variable zum speichern des Potentiometereingangs int AbfrZeit = 500; // Zeitabstand für die Abfragen des Tachosignals long TachoMillis = AbfrZeit; // Zeitabstand für Pulse Stretching Funktion int DisplayAbfrZeit = 500; // Zeitabstand für die Abfragen des Tachosignals long DisplayMillis = DisplayAbfrZeit; // Zeitabstand für Pulse Stretching Funktion float RPS = 0; // Variable mit Kommastelle für die Berechnung der Umdrehungen pro Sekunde int RPM = 0; // Variable für die gemittelte Drehzahl float UmdrZeit = 0; // Variable mit Kommastelle für die Zeit pro Umdrehung des Lüfters float FlankenZeit = 0; // Variable mit Kommastelle für die Zeit pro Puls des Lüfters int FanSymbol = 0; // Entscheidung welches Symbol verwendet werden soll // DIYMALL OLED spezifische Einstellungen #define OLED_RESET 4 Adafruit_SSD1306 display(OLED_RESET); #define NUMFLAKES 10 #define XPOS 0 #define YPOS 1 #define DELTAY 2 #if (SSD1306_LCDHEIGHT != 64) #error("Height incorrect, please fix Adafruit_SSD1306.h!"); #endif void setup() { // Einmaliger Aufruf TCCR1B = TCCR1B & 0b11111000 | 0x01; // Setzt Timer1 (Pin 9 und 10) auf 31300Hz Serial.begin(9600); //delay(3000); pinMode(FanPin, OUTPUT) ; //Setzt den Lüfter Pin als Ausgang pinMode(PotiPin, INPUT) ; //Setzt den LEDPin als Ausgang pinMode(TachoPin, INPUT); //Setzt den Tacho Pin als Eingang display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C); // initialize with the I2C addr 0x3D (for the 128x64) // Definiert die Schriftart display.setFont(&FreeSansBoldOblique9pt7b); // Bootlogo display.setRotation(2); display.display(); delay(4000); // Leeren des Displays display.clearDisplay(); } void loop() { // Mehrmaliger Aufruf // Liest das Potentiometer aus PotiVar = analogRead(PotiPin) ; // Verteilt den PWM Wert über den Messbereich des Potis FanSpeed = map(PotiVar, 50, 1023, FanMin, 255); // Unterer Potenziometerbereichs (0-50) = Lüfter aus if (PotiVar < 50) { FanSpeed = 0; } analogWrite(FanPin, FanSpeed); // Gibt die Variable mit PWM aus // Alle 2000ms pulse_stretch starten um die Drehzal auszulesen if ((millis() - TachoMillis) >= AbfrZeit) { pulse_stretch(); } // Alle 1000ms pulse_stretch starten um die Drehzal auszulesen if ((millis() - DisplayMillis) >= DisplayAbfrZeit) { display_graphic(); } display.display(); } void pulse_stretch() { // Nur wenn PotiVar größer als 50 ist, wird die RPM ausgelesen if (PotiVar > 50) { // Den Lüfter konstant mit Strom versorgen damit das Tachosignal funktioniert analogWrite(FanPin, 255); // Abfrage der Zeit pro Puls in Mikrosekunden FlankenZeit = pulseIn(TachoPin, HIGH); // Setzt die Lüftergeschwindigkeit zurück analogWrite(FanPin, FanSpeed); // Berechnung der Zeit pro Umdrehung in Millisekunden UmdrZeit = ((FlankenZeit * 4) / 1000); // Umrechnung auf Umdrehungen pro Sekunde RPS = (1000 / UmdrZeit); // Umrechnung auf Umdrehungen pro Minute RPM = (RPS * 60); // Ausgabe der Drehzahl im Seriellen Monitor Serial.println(RPM); // Zeigt die Umdrehungen an display.setTextSize(2); display.setTextColor(WHITE); display.setCursor(0, 58); display.println(RPM); } // Wenn der Lüfter nicht angesteuert wird, schreibe Drehzahl 0 else { // Drehzahl 0 in Seriellem Monitor ausgegeben Serial.println("0"); } // Die TachoMillis werden aktualisiert um die nächsten 2000ms zählen zu können TachoMillis = millis(); } // Funktion für das Display void display_graphic() { // Leert das Display display.clearDisplay(); // Zeigt statischen Text an display.setTextSize(1); display.setTextColor(WHITE); display.setCursor(0, 16); display.print("Drehzahl (rpm)"); if (PotiVar > 50) { // Zeigt Umdrehungen an display.setTextSize(2); display.setTextColor(WHITE); display.setCursor(0, 58); display.println(RPM); // Entscheidung welches Symbol if (FanSymbol == 0) { //statisch display.drawBitmap(94, 30, fan, 32, 32, WHITE); FanSymbol = 1; } else { //rotiert display.drawBitmap(94, 30, fan_rotiert, 32, 32, WHITE); FanSymbol = 0; } } else { // Zeigt die Umdrehungen auf dem Display an display.setTextSize(2); display.setTextColor(WHITE); display.setCursor(0, 58); display.println("AUS"); display.drawBitmap(94, 30, fan, 32, 32, WHITE); } display.display(); }
Ergebnis
Zum Schluss noch ein paar Bilder, welche die fertige Station zeigen und eigentlich bleibt mir nur zu sagen „Viel Spaß beim nachbauen!“.
Vielen Dank erstmal für den tollen Baubericht.
Eine Frage habe ich dabei allerdings. Hat es einen besonderen Grund das du nicht die 4. Leitung der PWM Lüfter nutzt?
Wäre es nicht effizienter und schonender die Lüfter konstant mit 12V zu versorgen und das PWM Signal vom Arduino direkt über die Steuerleitung an die Lüfter zu geben oder übersehe ich hier einen Faktor?
Hi Andreas,
sorry für die späte Antwort. Askiment (Spamsicherung) hat da gefriffen 🙂
Nach meiner Recherche wird die vierte Leitung nur dazu verwendet um das Signal an den nächsten Lüfter durchzuschleifen. Normalerweise sind an den Lüftern noch ein „männlicher Stecker und weibliche Buchse“, welche ich abgeknippst habe.
Danke für den Lob und Grüße
Bastian