Laboratório Experimental de Ciência Cidadã, Cultura Oceânica e Tecnologia

Introdução

O objetivo da Therminator Box (TBox) é manter uma incubadora para cultura de bactérias com temperatura controlada. Quando ligada, a caixa porcura se regular automaticamente com a temperatura selecionada pelo botão angular (potenciômetro) desde que a temperatura desejada seja maior que a do ambiente. Caso deseje resfriar o ar da incubadora o lado da pastilha peltier deverá ser invertido ao desta montagem.

Materiais

• 1 Arduino UNO atualizado com firmware therminator-box;
• 1 Mini BreadBoard;
• 1 Transistor NPN TIP122
• 1 Fonte 12Volts 5A (no mínimo);
• Fios para eletrônica;
• 1 Pastilha peltier 12V ~ 40W;
• 1 Dissipador com relevo do tamanho da pastilha:
• 1 Dissipador do tamanho da pastila peltier:
• 1 Caixa plástica (Incubadoras que fiquem com temperatura de até 60⁰C):
• 1 Sensor de temperatura:
• 1 Display LCD,e também

Como fazer

Marque o tamanho do relevo do dissipador escolhido, para que apenas essa área fique em contato com a parte interna da incubadora. Faça um corte na caixa plástica:

Acople o dissipador, se necessário pode ser colada a parte de baixo na caixa plástica com silicone de alta temperatura:

Passe pasta térmica no dissipador e na pastilha peltier. Coloque o lado que resfria da pastilha com o dissipador externo da caixa: Adicione um dissipador menor que fará o papel de aquecer o ar interno da incubadora: Coloque o sensor de temperatura próximo de onde ficará a amostra incubada:

A amostra não deve ficar sobre o dissipador interno pois o mesmo ficará com temperatura superior enquanto mantém o ar a caixa em temperatura controlada.

Conecte um Transistor NPN Darlington TIP122 na protoboard:

Conecte o fio negativo (preto) da pastilha peltier no pino 2 do transistor TIP122 e o fio positivo (vermelho) da pastilha conecte na saída Vin do arduino

Conecte o sensor de temperatura na entrada A0 do Arduino (Neste exemplo o Arduino está com um shield de conexão (Groove Seeedstudio)

Conecte um potenciômetro (sensor angular resistivo) na entrada A1 do Arduino

Conecte o pino 3 do transistor TIP122 no GND do Arduino

Faça um dissipador de calor para o transistor TIP122. Passe pasta térmica na carcaça de junção dos metais

Conecte o pino 1 do transistor TIP122 na saída digital 3 ~ PWM do Arduino

Tampe a caixa e adicione o Display LCD

Conecte a fonte 12V 5A no Arduino e ajuste no potênciometro a temperatura na qual o dissipador deverá chegar e manter o ar da caixa aquecido

Esta estufa ainda não é capaz de trabalhar com temperaturas maiores que 60⁰C por muito tempo por conta de uma limitação no tip122.

Pensando em acessibilidade e facilidade de replicação, uma versão simples (SV) foi desenvolvida: {.is-info}

Therminator Box SV (Small Version)

Firmware:

Edite no código a temperatura (em graus Celsius) desejada, ex.: [ ] define TEMP 37 (37 é a temperatura desejada);

Proceda a montagem como no tutorial acima, substituindo o termistor sensor de temperatura da Grove Kit pelo lm35 e a fiação necessária.

Substitua o LCD Display pelo LED RGB Anôdo comum. O TherminatorBox SV ligará:

• LED Azul quando a temperatura estiver abaixo do desejado;
• LED Verde quando a temperatura estiver equilibrada com o desejado;
• LED Vermelho quando a temperatura estiver acima do dejesado.

Pode ser comum o LED Vermelho ligar quando a estufa estiver se equilibrando com a temperatura, por causa do delay entre o aquecimento do ar e o da pastilha.

Espere aproximadamente 10min para que a incubadora fique em temperatura equilibrada.