아두이노로 펠티어 항온 챔버(냉장고) 자작하기

항온챔버는 제어 공간 내부의 온도를 일정하게 유지한다.

이를 위해 챔버 내부의 온도센서와 가변 저항을 이용하여 목표 온도로 추종 할 수 있도록 피드백 제어 루프를 구성하고 이에 따라 펠티어 소자를 제어한다.

이 때, 펠티어 소자는 많은 양의 전류를 필요로 하기 때문에 모터 드라이버를 이용하여 제어한다.

 

 

만들기 위한 재료는 다음과 같다.

• 아두이노(다른 MCU에 비해 취미용으로 사용하기 적합하며, 기 구현 라이브러리가 많아 빨리 구현하기 편함)
• LCD 디스플레이(Nokia 5110이 저렴하다)
  http://www.devicemart.co.kr/1193669
• 12V 어댑터(3A 이상 권장, 펠티어 소자 1개당 최대 6A)
• 온도센서(필자의 경우 RHT-02를 사용함. 온도만 제대로 잴 수 있다면 다른 써모스탯을 사도 무방)
  http://www.devicemart.co.kr/30178
• 가변저항(또는 온도를 조절할 수 있는 버튼)
• 모터드라이버 또는 FET 드라이버(대용량 전류를 컨트롤 할 수 있으면 됨)// 단방향 제어만 할 거라면(냉장고) n-채널 MOSFET하나로도 가능하다.
  http://vctec.co.kr/product/detail.html?product_no=921&cate_no=125&display_group=1&cafe_mkt=naver_ks&mkt_in=Y&ghost_mall_id=naver&ref=naver_open&NaPm=ct%3Dip3fk3ug%7Cci%3De274bc3f04a9edf5c7a70d56d8162952ecee8786%7Ctr%3Dsls%7Csn%3D246260%7Chk%3D1950f11a9aee9d8db2a3b984fdcea6adec648d47
• 펠티어 소자
  http://shopping.naver.com/detail/detail.nhn?nv_mid=8421632621&cat_id=50003134&frm=NVSCPRO&query=%EC%BF%A8%EB%9F%AC
  http://shopping.naver.com/detail/detail.nhn?nv_mid=9101050158&cat_id=50003134&frm=NVSCPRO&query=%EC%BF%A8%EB%9F%AC
  http://www.thermonamic.com/TEC1-12706-English.PDF (대략적인 스펙, 이베이에서 산건 이 스펙의 하위호환일듯)
  
• 쿨러 * 2 (그냥 저렴하게 하려고 해서 싼걸로.. 가능하면 바람 방향이 반대거나 열용량이 높은 쿨러를 구하는게 좋다.)
  http://shopping.naver.com/detail/detail.nhn?nv_mid=8421632621&cat_id=50003134&frm=NVSCPRO&query=cpu+%EC%BF%A8%EB%9F%AC
• 단열재(또는 단열이 되어있는 박스)
  http://storefarm.naver.com/kdongcnc/products/204794729?NaPm=ct%3Dipbip7ag%7Cci%3Dc70364118edf71fe3e76b502ab82d74436cac58d%7Ctr%3Dsls%7Csn%3D195190%7Chk%3Da4770b875887b251a0c6e3b7333ef1f3127accf3
  

 

아두이노에서 모터 드라이버와 온도센서, 디스플레이를 사용하기 위한 라이브러리를 다운로드 한다.

RHT-02 온습도 센서 라이브러리 : http://playground.arduino.cc/Main/DHTLib

MC33926 모터 드라이버 라이브러리 : https://github.com/pololu/dual-mc33926-motor-shield
(모터 드라이버 고장으로 사용하지 않음)

NOKIA N5510 라이브러리 : https://github.com/adafruit/Adafruit-PCD8544-Nokia-5110-LCD-library
https://github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library

 

각 라이브러리를 사용하는 방법은 다른 포스팅에서 다루고 있으므로 여기서는 넘어가도록 한다. (각 모듈 이름으로 찾아볼 것)