Плата управления проточным аккумулятором с насосами на шаговых двигателях в работе

Проекты / Измерения, сенсоры и сбор данных

Плата управления проточным аккумулятором с шаговыми насосами

Контроллер лабораторного проточного аккумулятора: два шаговых насоса, измерение напряжения, тока, температуры и дополнительных каналов, LCD-интерфейс и передача данных на ПК через USB/VCP.

Задача

Что нужно было решить

Нужно было автоматизировать лабораторную установку проточного аккумулятора: измерять состояние электрохимического стека, управлять прокачкой электролита двумя насосами и передавать данные на ПК для записи эксперимента. Самым важным моментом было измерение расхода электролита.

Результат

До чего довели проект

Получилась система управления проточным аккумулятором с двумя шаговыми насосами. Она измеряет параметры стека, поддерживает многоканальный сбор данных, управляет расходом электролита, показывает параметры на LCD и передает данные на компьютер.

Плата управления проточным аккумулятором с насосами на шаговых двигателях: вид сзади

Материалы проекта

Фотографии и рабочие материалы

Плата управления проточным аккумулятором и насосы с шаговыми двигателями

Плата управления проточным аккумулятором с насосами на шаговых двигателях: общий вид

Диаграмма подключения проточного аккумулятора

Плата управления проточным аккумулятором: отладка на столе

Плата управления проточным аккумулятором с насосами на шаговых двигателях в работе. Видны стек и насосы

Инженерный контекст

Какие ограничения были важны

В проточном аккумуляторе электрические параметры зависят от расхода электролита

Для эксперимента важно повторяемо менять прокачку и сопоставлять ее с напряжением, током и состоянием заряда

Насосы и измерения должны работать в одной логике, а не как отдельные приборы

Локальный экран и связь с ПК нужны для удобной работы исследователя на стенде

Сделано

Что входило в работу

схема платы управления лабораторным стеком

измерение напряжения, тока, температуры

дополнительные измерительные каналы для замеров напряжения каждой ячейки стека

управление двумя шаговыми насосами через драйверы DRV8825

LCD 1602 и кнопки панели управления

связь с ПК через USB/VCP

функции прошивки: ADC, DMA, фильтрация, таймеры шаговых сигналов, UART, сохранение параметров

Подробности

Инженерное описание проекта

Связь электрохимии и автоматики

Контроллер не просто включает насосы. Он связывает расход электролита с измеряемыми электрическими параметрами, чтобы эксперимент можно было повторять, анализировать и настраивать.

Измерительная часть

В устройстве предусмотрены каналы напряжения, тока, температуры и дополнительные аналоговые входы. Это делает плату центральным контроллером стенда, а не только драйвером насосов.

Работа оператора

Оператор видит основные параметры на LCD и может получать данные на ПК. Это уменьшает количество разрозненных приборов и ручной настройки во время испытаний.