Инкубатор своими руками, или как сделать домашний инкубатор

Итак, решил таки написать о том, как я собирал инкубатор по схеме Борисевича А. (извиняюсь за качество фоток)

Живу я в Омске, работаю программистом. В 2009 году родители уехали жить в деревню, возникла необходимость в "заполнении" пустующего подворья. Собственно, инкубацией никогда не занимался, да и цыплят видел 1 раз в жизни на "птичьем" рынке. Инкубировать решил куринное яйцо, так сказать для начала, в качестве эксперимента. В сентябре прошлого года случайно набрел на сайт "телесистем" http://telesys-ru.1gb.ru/electronics/projects.php?do=p115, где была размещена  схема Борисевича А. "Цифровое устройство управления инкубатором". Данная схема размещена и на этом сайте в разделе "Электроника или автоматика инкубаторов".  Схема функционирует на микроконтроллере pic16f628a, поэтому самое первое с чем пришлось столкнуться, залить в контроллер прошивку. Для этих целей собрал нехитрое устройство именуемое как EXTRA-PIC, которое позволяет сделать эту операцию. Смысл ЛУТ технологии и способы пайки описывать думаю не стоит,  в результате трехдневных мытарств получилась вот такая замечательная печатная плата:

Сей девайс подключается к COM-порту компьютера и используя программу ICprog 1.06 можно запрограммировать контроллер. Не все получилось сразу. По неопытности попутал перемычку на питании, в следствии чего выгорел ключ на транзисторе КТ3102. С успехом заменил его на КТ502Е и дело пошло. Прошивка легла фактически без проблем, правда с третьего раза (пришлось искать более медленный комп, т.к. СОМ-порт рабочего компа совсем не хотел дружить с микросхемой max232 extra-pic'a). Далее развел плату непосредственно для самого устройства с помощью программы Sprint LayOut 5, вытравил, спаял. Блок питания для микроконтроллера и устройства управления  развел на отдельных платах. Индикаторы YDD-055CG заменил на более крупные и тоже с общим катодом, т.к. найти этот индикатор у нас оказалось невозможно. Возникла проблема и с оптронами АОУ115Г, как оказалось в продаже имелись оптроны из этой же серии только на меньшее напряжение. В итоге пришлось искать компромисс, и с помощью форумчанина Serge (благодарствую за предоставленную электрическую схему) была собрана несколько иная схема коммутации, вместо этих оптронов поставил МОС3052 (хоть Serge и не рекомендовал испльзовать именно их). Собственно, плата:

Симисторы КУ208Г заменил на ТС112-10, поставил RC -фильтры и все это хозяйство "посадил" на радиаторы:

В итоге получился вполне работоспособный блок управления коммутацией.  Следующая и более трудоемкая задача - сборка механизма переворота яиц. Т.к. инкубатор я планировал собрать на небольшое количество яиц (до 100), то решил использовать классическую схему переворота для бытовых инкубаторов - посредством горизонтального перемещения решетки. "Сердцем" механизма переворота является двигатель, вот его то первостепенно и предстояло найти. В результате посещения "барахолки" выбор пал на двигатель УАД-34, редукторный, коллекторный, однофазный.  Скорость вращения - 25 об/мин, многовато. На той же барахолке прикупил "ремкомплект" шестеренок для стиральной машины Phillips, и на основе него приступил к сборке шатунного механизма. Не обошлось без помощи токаря, т.к. понадобились виксаторы осей шестеренок. В итоге получилось следующее нехитрое устройство:

 Передаточное число от двигателя на ведущую шестерню 1:5, между ведущей и ведомой шестерней - 1:3, далее усилие движка передается непосредственно на рамку решетки.  В среднем по времени получилось около 15 сек. для перемещения решетки в одну сторону на расстояние 1/2 d яйца, или 8 см, 2 шестерни "посадил" на валы в свободном вращении, одну на шарикоподшипник. Всю конструкцию жестко закрепил внутри самого инкубатора:

Решетку для яиц спаял из медной проволоки диаметром 3мм. Получилась практичная и гибкая конструкция, которая при перемещении за счет мягкости меди не бъет яйца. Для питания инкубатора использовал трансформатор накала ТН-42, с избытком хватило для подсветки (12В, 1А) и вентиляторов (12В, 0.8А). Нагревательный элемент - 2 последовательно соединенных керамических резистора ПЭВ-25, 1ком, этого вполне достаточно чтобы прогреть объем 0,2 кубических метра.  Резисторы поместил в корпус от компьютерного блока питания, предварительно уменьшив его размеры. Для того, чтобы "сгладить" инерционность элементов обогрева, вентилятор от БП оставил на месте:

В изготовлении инкубатора использовал 3 вентилятора от старых компьютерных БП, благо на работе этого добра валом. Получилась неплохая вентиляция, которая обеспечила равномерность температуры по всему объему. Корпус инкубатора изготовил из листа ДСП толщиной 16 мм, внутри проклеил "потолочной" плиткой - дешево и сердито. Емкость для воды - противень от газ. плиты, распологается непосредственно под листом, на котором находятся яйца. Сам же лист на котором размещаются яйца имеет сверловку в "шахматном" порядке 1*1см для доступа влаги.

Общий вид инкубатора:

Вид изнутри:

Плату контроллера поместил в металлический корпус, на переднюю панель вывел кнопки управления:

 Собранное устройство, как и писал автор, начинает работать сразу. Из схемы исключил батарейку, т.к. какой-либо необходимости в ней не увидел. Контроллер прекрасно запоминает настройки пользователя, даже при многократном включении-отключении электропитания. Проблема возникла при подборе мощности нагревательных элементов, т.к. в ситуации, когда мощность велика - температура "гуляет" на градус и более в обе границы термостабилизации, т.е. имеет место быть отклонение фактически в 2 градуса. В моем случае именно при таком включении резисторов температура по датчику находящемуся внутри инкубатора "проседает" на охлаждение - 0,2 градуса и уходит на +0,3 градуса (от заданной температуры термостабилизации). В целом по контрольному термометру эти изменения не столь заметны, фактически я наблюдал повышение/понижение в диапазоне 0,2 градуса. Гистерезис не настраивал, т.к. погрешность датчика ds18b20 и контрольного электронного термометра не превысила 0,3 градуса. Разогрев до рабочей температуры происходит в течении 3-х часов. Интервал переворота для решетки установил на 4 часа, собранный механизм ни разу не подвел, весь срок, а именно 18 суток, отработал безотказно. Влажность особо не контролировал, периодически, раз в несколько дней, подливал воду в поддон.  Судя по тому, как заржавели металлические элементы механизма переворота, догадываюсь, что она была достаточной.

Фото процесса:

Датчик температуры терморегулятора находится непосредственно на уровне яиц:

На 21 сутки произошел массовый выход цыплят, из заложенных 56 яиц вышло 40. Для меня результат вполне приемлем, в процентном выражении - более 70. Невылупишиеся яйца в основном были "болтуны", "замерзших" птенцов на разной стадии инкубации 5 штук. Результат, конечно, радует глаз:)

Вот уже и следующая партия яиц ждет своего места на закладку. Подводя итог констатирую, что схема Борисевича вполне работоспособный вариант, по крайней мере в домашних условиях. По стоимости инкубатор вышел в пределах 3 тыс., что вполне сопоставимо по цене бытового инкубатора.