Peltier PWM ATMEGA48

[Markus B. (Firma: Home) (sukramb)]

Hallo ihr Lieben

Ich bin gerade dabei, meine Canon EOS 1000DA mit einer Kühlung zu 
versehen.
Ich würde gerne ein Peltierelement mit einem Kühlfinger in die EOS 
einbauen
um das Chip-rauschen bei Langzeitbelichtungen deutlich zu vermindern.

Dabei dachte ich an eine PWM Regelung des Peltiers, abhängig vom 
Taupunkt, um Eisansatz zu vermeiden. Die Berechnungswerte für eine 
Taupunktberechnung liefert mir ein AM2302 , zudem liefert mir ein LM335 
die Cmos Temperatur.

Alles soll in einem kleinen Gehäuse mit 3 Tastern und einem 4x20 LCD 
verpackt werden. Die Betriebsspannung von 17,5 Volt liefert mir ein 
Externes Netzteil.

Die Software existiert bisher nur in meinem Kopf :)

Ich habe mal einen Schaltplan angehängt und wollte vorsichtig fragen, 
was ihr dazu sagt :) Ohne mich gleich in der luft zu zereissen bitt.

mfg

Markus

[herth (Gast)]

Markus B. schrieb:
> Ohne mich gleich in der luft zu zereissen bitt.

;)

PWM und Peltier vertagen sich nicht. Die erzeugte Tempertaturdifferenz 
gleicht sich in der off-Zeit wieder aus. Mache eine Spule dran oder 
gleich einen Linearegler.

[hmm (Gast)]

Ein Pelztier mit PWM zu betreiben ist nicht gut, da beim off_Zustand die 
Wärme wieder zurück fließt. Du musst den Strom regeln.

Beachte das bei dir auch der CMOS beschlagen kann.

PS:
Machst du Astrofotografie?

[herth (Gast)]

Oh, da ist ja ne Spule..

[hmm (Gast)]

herth schrieb:
> Oh, da ist ja ne Spule..

Die bringt aber kein echten Gleichstrom!

[Markus B. (Firma: Home) (sukramb)]

jo, ich mache Astrofotografie ;) Spule ist drin :D
http://tmg.themilkyway.de
http://www.themilkyway.de

Jo, ich weis, das PWM nicht so toll ist, aber ich wollte mit >20khz 
takten um es erträglich zu machen...
Gibt es denn eine einfachere Möglichkeit, die ähnlich kompakt aufzubauen 
ist ?

[Wolfgang (Gast)]

Markus B. schrieb:
> Dabei dachte ich an eine PWM Regelung des Peltiers, abhängig vom
> Taupunkt, um Eisansatz zu vermeiden.
Bevor es zu Eisansatz kommt, bekommst du Tau auf dem Sensor. Ohne 
zusätzliches Gehäuse ist der Spielraum für taufreie Kühlung nicht sehr 
groß, insbesondere in der ersten Nachhälfte.

[herth (Gast)]

Markus B. schrieb:
> http://www.themilkyway.de

Schöne Seite. "Spechteln" musste ich erstmal gugeln, dachte da an was 
anderes :P

Mach die PWM einfach so schnell wie möglich, sollten ja fast 40kHz in 
Hardware werden. Mit den passenden Bauteilwerten wird es schon fast 
"echter Gleichstrom". Hier gibts einen Rechner um den Stromrippel zu 
bestimmen: http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/abw_smps.html

[Gerhard W. (gerhard86)]

Ist denn mit 20kHz Wechselstrom in/an der Kamera herumrotzen so eine 
gute Idee? Oder wo kommt der Kühler hin?

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Zur Schaltung:
* AREF an die Betriebsspannung anzuschliessen, ist keine gute Idee. 
Erstens kannst du das auch intern per Referenzquelle auswählen und 
zweitens fängst du dir schön die Spikes auf der Vcc des Controllers ein. 
Leg also lieber nur einen 100nF von AREF gegen Masse als externe 
Siebung.
* Wenn es dir auf genauere ADC Messungen ankommt, versorge AVCC über ein 
LC Glied (100µH-470µH, 100nF). Wird auch im Datenblatt erwähnt. Damit 
bekommt der ADC eine saubere Versorgung und misst besser.
* Ein 100µF Elko am Ausgang eines Spannungsreglers ist meistens 
kontraproduktiv, da er die Regelung aushebelt. Verkleinere ihn und bring 
ihn in die Nähe des MC - so nahe wie möglich an VCC und GND.

Noch ein Tipp: Wenn du die Hintergrundbeleuchtung an einen OC Ausgang 
des Controllers anschliesst, kannst du über PWM sehr schön die LCD 
Helligkeit dimmen. Das kann bei Nacht recht hilfreich sein.

[Markus B. (Firma: Home) (sukramb)]

@ Wolfgang , das mit dem Tau dürfte selbst in der Kamera kein Problem 
sein, da ich mit einer beheizbaren Taukappe arbeite, ansonsten bekommt 
die Kamera auch noch eine Heizung ( dürfte 150mW reichen )

@Gerhard W. Die Kühlung befindet sich außerhalb der kamera und die Eos 
als solches, wird nicht groß verändert, aber ich denke man sollte den 
Kühlfinger
mit auf Masse legen, bzw mit ans Gehäuse der Cam.

@matthias Sch. Ich weis auch nicht was mich geritten hat ;) natürlich 
gehört da ein LC-Glied vor den AVR, gerade bei 20MHz. Der AREF ist mit 
100nF gegen masse.
der 100µF Kondensator war nur ein 10µF, habe ihn jetzt aber auf 4,7 
reduziert und Nahe an VCC angebracht.

und Die Helligkeit per PWM zu regeln , war eigentlich auch so gedacht, 
deswegen ja auch der BC548, wer auch immer den an den falschen PIN 
angeschlossen hat, ICH WAR ES NICHT ;) PFEIF nach oben Schau...
Blöden Flüchtigkeitsfehler ... so ist das , wenn man schon ein paar Std 
davor sitzt.
Vielen Dank für die nette Hilfe, habe mal eine überarbeitete Version 
angehängt, die Bilder der Eos sind ausm Netz, nur um die Theorie mal zu 
verdeutlichen.

mfg

Markus

[Alex (Gast)]

Hallo Markus,

ich bin durch Zufall auf dieses Forum gekommen.

Ich bin zur Zeit dabei ein ähnliches Projekt zu planen... ich baue die 
450Da in ein neues Gehäuse mit Peltier. Allerdings tue ich mich noch 
sehr schwer wie ich das ganze Temperatur regeln kann. Elektrik ist nicht 
meine Stärke...komme aus dem Maschinenbau ;)

Ich habe großes Interesse an deiner Planung! Gerne würde ich wissen wie 
du das ganze realisierst... schreib mir doch einfach mal ne Mail... wir 
könnten unsere Ideen ja mal vergleichen...

alexanderleng(ätt)web.de


Viele Grüße
Alex

[Markus B. (Firma: Home) (sukramb)]

Hallo

Nach langr Zeit, bin ich nun soweit, das eigentlich alles läuft... nach 
einigen Rückschlagen ;) so ist z.B. der UC3843 den ich fälschlicherweise 
als Treiber für den Fet verwenden wollte aus der Schaltung raus 
geflogen.

Jetzt habe ich nur noch ein Problem :

Ich habe mir eine einfache Software geschrieben, um alle Komponenten zu 
testen. Jetzt ist es so, wenn ich die PWM vom Peltier anhebe , senkt 
sich automatisch die PWM vom Lüfter... Obwohl die fest eingestellt ist.
hier ein kleiner Softwareschnipsel, hat vielleicht jemand eine Idee 
woran das liegen könnte ? Achja, der ATMEGA48 hat einem ATMEGA88 platz 
gemacht :)

$regfile = "m88pdef.dat"
$crystal = 20000000
$hwstack = 40
$swstack = 16
$framesize = 32

Config Pind.5 = Output
Config Pinb.2 = Output
Config Pinb.1 = Output
Config Portd.6 = Output





Config Lcdpin = Pin , Db4 = Portc.3 , Db5 = Portc.2 , Db6 = Portc.1 , 
Db7 = Portc.0 , E = Portc.4 , Rs = Portc.5       'Display Parameter
Config Lcd = 20 * 2                                         'config LCD
Cursor Off

Config Timer2 = Pwm , Compare A Pwm = Clear Up , Compare B Pwm = Clear 
Up , Prescale = 1
Config Timer1 = Pwm , Compare A Pwm = Clear Up , Compare B Pwm = Clear 
Up , Prescale = 1
Config Timer0 = Pwm , Compare A Pwm = Clear Up , Compare B Pwm = Clear 
Up , Prescale = 1

Pwm0b = 42                                                  'Kontrast 
PWM auf 42 (max.255 / min 0 )

Pwm1b = 255                                                 'LED 
Hintergrundbeleuchtung 0 - 255

Pwm1a = 120                                                 'Peltier PWM 
0-255

Pwm0a = 255                                                 'Heizung PWM 
0-255

Pwm2a = 150                                                 ' Lüfter PWM 
0-255

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Markus B. schrieb:
> Jetzt ist es so, wenn ich die PWM vom Peltier anhebe , senkt
> sich automatisch die PWM vom Lüfter... Obwohl die fest eingestellt ist.

Ich versteh nix von Bascom, weiss aber sicher, das die OC Register 
voneinander unabhängig sind, d.h. du kannst mit den 3 Timern des 
Mega48/88 6 voneinander unabhängige PWMs erzeugen.
Ist es vllt. eher so, das die Betriebsspannung in die Knie geht und 
deswegen der Lüfter langsamer wird?
Lass dir auf das LCD doch mal die PWM Werte ausgeben und mess auch mal 
die Betriebsspannung, während du an der PWM rumdrehst.

[Markus B. (Firma: Home) (sukramb)]

Das mit den ADC ist eine gute Idee, das werde ich morgen mal in Angriff 
nehmen, das mit der Spannung ist einen Versuch wert, denke aber sie ist 
konstant, weil sonst die Anzeige auf meinem Labornetzteil sicherlich 
auch runter gehen würde ;) Aber alles ist denkbar

Mfg

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Markus B. schrieb:
> weil sonst die Anzeige auf meinem Labornetzteil sicherlich
> auch runter gehen würde ;) Aber alles ist denkbar

Unterschätze nicht den Widerstand deiner Zuleitungen. Wenn es da dünne 
Kabel gibt, über die du ein,zwei Ampere schickst...

[Christoph Z. (rayelec)]

Von Maxim gibt es spezielle Peltier-Controller ICs. Den MAX1978 nutzen 
wir in einer Schaltung zur Temperaturstabilisierung von 
Superlumineszenzdioden.
http://www.maximintegrated.com/datasheet/index.mvp/id/3527
Teuer, aber gut und effizient!

[Markus B. (Firma: Home) (sukramb)]

Hallo

Nahdem ich hier immer so nette Hilfe bekommen habe, möchte ich euch mein 
erstes Foto was ich mit meinem Prototyp geschossen haben vorstellen.
Es handelt sich um die Galaxie Messier 33, Fotografiert mit einer 
gekühlten Canon EOS 1000

[Yu (Gast)]

Hallo Markus,
tolles Foto.
Weiterhin viel Spaß, beim Fotografieren.
Vielen Dank

[Sascha W. (arno_nyhm)]

Die Angelegenheit scheint sich ja nun erledigt zu haben, dennoch wollte 
ich mal kurz den LTC1923 als Möglichkeit in den Raum werfen!
Auch ein dedizierter Peltierelement-Controller - ich verwende so einen 
zur Temperaturregelung einer Laserdiode, diese muss sehr konstant auf 
einer gewählten Temperatur gehalten werden, der IC leistet wunderbare 
arbeit.

Wenn Interesse besteht kann ich die passende Eagle-Lib liefern, ich habe 
den LTC1923EGN (SSOP-28 Gehäuse) für mein damaliges Projekt in Eagle 
implementiert.

[Jobst M. (jobstens-de)]

Markus B. schrieb:
> M33_pngklein.png

Mich würde mal interessieren, was das für eine Optik vor der EOS ist ...


Gruß

Jobst

[Markus B. (Firma: Home) (sukramb)]

Hallo Jobst

Bei der Optik handelt es sich um ein Newton Teleskop der Firma 
Skywatcher.
Es ist ein 8" Newton mit einem Öffnungsverhältnis von F5... das bedeutet 
1000mm Brennweite bei 200mm Öffnung.
Montiert ist die Optik auf einer Parallaktischen Montierung, auch von 
Skywatcher, einer EQ6 die aber speziell für die Astrofotografie noch 
etwas aufgemotzt wurde. Zudem wird die Optik geguidet um ein Verlauf der 
Sterne zu vermeiden, weil unsere liebe Erde ja nicht stillhalten will ;)
Falls du noch fragen hast, immer gerne... Falls sich das mal jemand live 
ansehen möchte, wir freuen uns immer auch über Besuch :)

mfg

Markus

[Jobst M. (jobstens-de)]

DAMIT macht man SOLCHE Fotos? 8-O

Ich habe hier ein 200mm Objektiv. Aber ich habe nicht die Hoffnung, 
damit im entferntesten und in gaaaanz klein so etwas fotografieren zu 
können.

Jopp - die Kamera sollte sich drehen - ich habe mal einen Iridium-Flare 
fotografiert. Belichtung 30 Sekunden. Die Sterne rasen über den Himmel! 
:-)
Beitrag "Re: Fotonachführung für astronomische Fotoaufnahmen"


Gruß

Jobst

[Markus B. (Firma: Home) (sukramb)]

Joa damit macht man solche Fotos ;) aber gut, da stehen immerhin 3000 
Eur...
schau mal da

tmg.themilkyway.de

da sind bis jetzt unsere ganzen Bilder hingekommen

und www.themilkyway.de

Ps: mit 200mm Festbrennweite ohne nachführung würde ich mal M31 oder M42 
probieren, die gehen damit schon recht gut, immer 15 -30 sec Belichtung 
und dann 250 Bilder machen ( in RAW ) und diese dann durch den DEEP SKY 
STACKER schicken

:)

Mfg

[Jobst M. (jobstens-de)]

Markus B. schrieb:
> immerhin 3000 Eur

Gut, das schaffe ich mit meinem Objektiv und der Kamera auch.

Es handelt sich aber nicht um eine Festbrennweite, sondern um ein 
70-200mm, jedoch mit F2.8 - ich mache ja eigentlich nichts mit Sternen 
:-)

Mal schauen, wann ich dafür Zeit finde ...


LG Jobst

[Markus B. (Firma: Home) (sukramb)]

Ohh Lecker ein F2.8 :) das würde ich auch gerne mal piggyback nehmen ;)
Naja Fotografie ist ein teures Hobby, man kann aber ohne weiteres mit 
einer guten NORMAL Ausrüstung schon Astrofotografie betreiben, nicht so 
wie ich , das ist dann schon etwas komplizierter und Bedarf auch einer 
speziellen umgebauten EOS, aber es gibt durchaus lohnenswerte Objekte.
Falls du dich dafür näher interessierst stehe ich gerne für Fragen zur 
Verfügung
Mfg

Markus