Паяльная станция на микроконтроллере своими руками: Самодельная цифровая паяльная станция DSS. — Микроконтроллеры — Схемы на МК и микросхемах

Содержание

Самодельная цифровая паяльная станция DSS. — Микроконтроллеры — Схемы на МК и микросхемах

Евгений Князев

Привет ВСЕМ! Пополняем свою лабораторию самодельным инструментом – на этот раз это будет самодельная цифровая паяльная станция DSS. До этого у меня ничего подобного не было, поэтому и не понимал, в чем ее плюсы. Пошарив по интернету, на форуме «Радиокота» нашел схему, в которой использовался паяльник от паяльной станции Solomon или Lukey.

До этого все время паял таким паяльником, с понижающим блоком, без регулятора и естественно без встроенного термо-датчика:

    Для будущей своей паяльной станции, прикупил уже современный паяльник  со встроенным термо-датчиком (термопарой) BAKU907 24V 50W. В принципе подойдёт любой паяльник, какой Вам нравится, с термо-датчиком и напряжением питания 24 вольта.

И пошла потихоньку работа. Распечатал печатку для ЛУТ на глянцевой бумаге, перенёс на плату, протравил.

 Сделал также рисунок для обратной стороны платы, под расположение деталей. Так легче паять, ну и выглядит красиво.

Плату делал размером 145х50 мм, под покупной пластиковый корпус, который уже был приобретён ранее. Впаял пока детали, какие были на тот момент в наличии.

 

 

 

R1 = 10 кОм
R2 = 1,0 МОм
R3 = 10 кОм
R4 = 1,5 кОм (подбирается)
R5 = 47 кОм потенциометр
R6 =120 кОм
R7 = 680 Ом
R8 = 390 Ом
R9 = 390 Ом
R10 = 470 Ом
R11 = 39 Ом
R12 =1 кОм
R13 = 300 Ом (подбирается)
C1 = 100нФ полиэстр
C2 = 4,7 нф керамика, полиэстр
C3 = 10 нФ полиэстр

C4 = 22 пф керамика
C5 = 22 пф керамика
C6 = 100нФ полиэстр
C7 = 100uF/25V электролитический
C8 = 100uF/16V электролитический
C9 = 100нФ полиэстр
С10 = 100нФ полиэстр
С11 = 100нФ полиэстр
С12 = 100нФ полиэстр
Т1 = симистор ВТ139-600
IC1 = ATMega8L
IC2 = отпрон МОС3060
IC3 =  стабилизатор на 5 v 7805
IC4 = LM358P опер. усилитель
Cr1 = кварц 4 мГц
BUZER = сигнализатор МСМ-1206А
D1 = светодиод красный
D2 = светодиод зелёный
Br1 = мост на 1 А.

 

Для компактности плату сделал так, что Mega8 и LM358 будут располагаться за дисплеем (во многих своих поделках использую такой метод – удобно).

Плата, как уже говорил, имеет размер по длине 145мм, под готовый пластиковый корпус. Но это на всякий случай, т.к пока ещё не было силового трансформатора и в основном от него зависело, каким будет окончательный вариант корпуса. Или это будет корпус БП от компьютера, если трансформатор не влезет в пластиковый корпус, или если влезет, то готовый пластиковый покупной. По этому поводу заказал через интернет трансформатор ТОР 50Вт 24В 2А (они мотают на заказ).

После того, как трансформатор оказался дома, сразу стал ясен окончательный вариант корпуса для паяльной станции. По габаритам вполне должен был  влезть в пластик.

Примерил его в пластиковый корпус – по высоте  подходит, даже есть небольшой запас.

Как уже говорил, что когда разрабатывал плату, то в первую очередь, конечно, учитывал размеры пластикового корпуса, поэтому плата в него подошла без проблем, только пришлось подрезать немного углы.

Переднюю панель для паяльной станции, как и в других своих поделках, сделал из акрила (оргстекла) 2мм. По оригинальной заглушке сделал свою. Пленку до окончания работы не снимаю, чтоб лишний раз не поцарапать.

Контроллер прошил, плату собрал. Пробные подключения готовой платы (пока без паяльника) прошли успешно.

ВНИМАНИЕ! Перед подключением своего LCD изучите даташит на него!! Особенно выводы 1 и 2!». Плата разводилась под LCD Winstar Wh2602D. Даже у этого производителя у дисплеев между B и D есть разница.
На схеме индикатор, на вывод 1 которого подаётся +5V, а вывод 2 — общий!
Ваш индикатор может отличаться цоколёвкой этих выводов (1- общий; 2 — +питания).

Собираю все составные части паяльной станции в одно целое. Для паяльника поставил  «Соломоновский» разъём (гнездо).

Подошло время для подключения самого паяльника  и тут облом – разъём. Изначально в паяльнике был установлен такой разъём.

Пошёл в магазин за разъёмом. В магазинах у нас в городе ответной части не нашел. Поэтому в станции гнездо оставил, какое  было, а на паяльнике разъём перепаял на наш советский от магнитофонов (СГ-5 вроде, или СР-5). Идеально подходит.

Теперь упаковываем всё в корпус, крепим окончательно трансформатор, переднюю панель, делаем все соединения.

Наша конструкция приобретает законченный вид. Получилась не большой, на столе займёт не много места. Ну и финальные фото.

Как работает станция, можно посмотреть это видео, которое я скинул на Ютюб.

 

Если будут какие нибудь вопросы по сборке, наладке — задавайте их , по возможности постараюсь ответить.
P.S.
По наладке:

1. Определить где у паяльника нагреватель, а где термопара. Померить омметром сопротивление на выводах, там где сопротивление меньше, там и будет термопара (нагреватель обычно имеет сопротивление выше термопары, у термопары сопротивление единицы Ом). У термопары соблюсти полярность при подключении.
2. Если сопротивление у измеренных выводов практически не отличается (мощный керамический нагреватель), то определить термопару и её полярность ,можно следующим способом;
— нагреть паяльник, отключить его и цифровым мультиметром на самом малом диапазоне (200 милливольт) замерить напряжение на выводах паяльника. На выводах термопары будет напряжение несколько милливольт, полярность подключения будет видна на мультиметре.
3. Если на всех выводах паяльника измеренное сопротивление (попарно) больше 5-10-ти Ом (и более) на двух парных выводах (нагреватель и искомая термопара), то возможно у паяльника вместо термопары стоит терморезистор. Определить его можно с помощью омметра, для этого измеряем сопротивления на выводах, запоминаем, затем нагреваем паяльник. Снова измеряем сопротивление. Там где величина показаний изменится (от запомненного), там и будет терморезистор.
Ниже на рисунке показана распиновка разъёма «Соломоновского» паяльника

4. Подобрать значение R4.

В прикреплённом архиве находятся все необходимые файлы.
Архив для статьи

Данный регулятор позволяет регулировать мощность на нагрузке двумя способами.

  1. Фазоимпульсным — изменение угла открытия симистора.
  2. По пропуску нужного кол-ва полупериодов.

Для второго способа распределение импульсов находится по алгоритму Брезенхема, исходный код данного решения я полностью взял из статей и постов на форумах уважаемого Ридико Леонида Ивановича, большое ему спасибо!

Регулятор управляется тремя кнопками:

  1. SET – при удержании более 2сек вход в режим настроек, при кратковременном нажатии листание трех быстрых уставок мощности.
  2. Минус.
  3. Плюс.

Регулятор позволяет хранить 3 быстрые настройки мощности. Есть функция авто выключения, если в течении 30 минут не было нажатий на кнопки, индикатор начинает мигать, далее, через 10 минут произойдет выключение нагрузки.

Блок схема управления в режиме настроек.

При нажатии SET с удержанием более 2сек на экран выводится надпись РЕГ, далее кнопками плюс/минус выбирается нужный алгоритм

  • PAU — алгоритм Брезенхема.
  • FI – фазоимпульсный.

Если выбран алгоритм FI
ЧИС – регулировка от 0..145. То есть полупериод разбит на 145 значений. ПРЦ – регулирование от 0 до 100%, то есть идет автоматический пересчет шкалы 145 в проценты Далее идут три быстрых уставки мощности “-1-” ”-2- ” ”-3-”.
INC – шаг на который будет увеличиваться/уменьшаться мощность кнопками плюс/минус.
_t_ — управление функцией авто-выключения ON-включено, OFF-выключено.

Как видно из блок-схемы быстрые устваки мощности для режимов PAU и FI(ПРЦ) используются одни и те же, так как их диапазон 0..100. Для FI(ЧИС) свои уставки, так как их диапазон 0..145.

Доступно быстрое включение регулятора на полную мощность нажатием двух кнопок SET+ПЛЮС (кнопку SET следует нажимать немного ранее), при этом на экран выведется надпись “on”. Быстрое выключение по нажатию SET+МИНУС, при этом на экран выведется надпись “OFF”.

Диагностические сообщения.

  • noC – нет синхроимпульсов, при этом запрещается подача управляющих импульсов на симистор.
  • EEP – ошибка данных в EEPROM, лечится заходом в режим настроек, после редактирования параметров надпись пропадает.

Схема.

В железе.

Файлы.

Печатная плата. Обращаю Ваше внимание, что на ней не установлены резисторы для индикатора, они у меня установлены на самом индикаторе.
Модель для протеуса.
Исходник, прошивки.
Прошивки скомпилированны для микроконтроллеров AtMega48 и AtMega8.
Причем AtMega48 тактируется от внутреннего RC генератора 1Мег. Скрин fuse для PonyProg:

AtMega8 тактируется от внутреннего RC генератора 4Мег. Скрин fuse для PonyProgАРХИВ:

Минимальная обвязка ATmega8, 168, 328

Не всегда удобно либо дорого по бюджету оставлять плату Arduino в проекте. После отладки все можно перенести на голый контроллер . В данной статье расскажем о том, что и для чего нужно для запуска ATmega8, 168, 328.

Питание контроллера

Питание контроллера (IC1) делится на цифровую часть (VCC, GND) и аналоговою (AVCC, AGND), и для ATmega8, 168, 328 должно лежать в пределах 5 вольт. В нашем случае можно смело объединить VCC с AVCC и GND c AGND.

В контроллере также присутствует вывод AREF. Напряжение, присутствующее на данном выводе, будет задавать опорное для аналоговых входов. Если данный вывод ни к чему не подключен, что мы и имеем на платах Arduino, то контроллер автоматом задает значение опорного напряжения равное 5 вольтам.

Для фильтрации ВЧ помех рекомендуется установить конденсатор (C1) емкостью 0.1 мкФ между питанием контроллера и землей.

Кварцевый генератор

В контроллерах ATmega8, 168, 328 имеется внутренний кварцевый генератор работающий на частоте 8 МГЦ, т.е если нам не очень важна частота, то во внешнюю обвязку можно внешний кварц и не включать. Однако при таком варианте, потребуется прошивать соответствующий бутлоадер и добавлять новые платы в boards,txt

Большинство плат Arduino работает на частоте 16 МГц, в связи с этим необходима установка внешнего кварца. Кварц (Q1) ставится на ноги 9 и 10 (выводы XTAIL1/XTAIL2) и далее через конденсаторы (C2, C3), нужного для работы кварца номинала (в нашем случае 18-22p), кидаются на землю.

Перезагрузка контроллера

Для возможности осуществления перезагрузки контроллера предусмотрен вывод RESET.

Когда на выводе присутствует положительный потенциал, для этого притягиеваем резистором (R1) к +5 вольтам, контроллер работает по заданной программе. Для осуществения сброса МК, вывод RESET необходимо замкнуть на землю, для этих целей служит кнопка (S1).

Вот и все, ничего сложного нет, на этой обвязке контроллер должен уверенно запуститься.

Получение напряжения для работы контроллера

Не всегда под рукой можно найти стабилизированные 5 вольт. Самым простым способом решения данной проблемы явлеется установка широкораспространенного стабилизатора 7805, в простонародье Кренка.

Для сглаживания входного и выходного напряжений в обвязку кренки необходимо установить конденсаторы (C4, C5). Кренка будет работать и без них, однако напряжение может поскакивать.

Интерфейсы

Связь с внешним миром в контроллерах ATmega8, 168, 328 представлена 3 видами интерфейсов. Сильно углубляться здесь не буду, скопирую инфомацию из Википедии, от себя для наглядности добавлю цветовую маркировку.

I2C (Inter-Integrated Circuit) — последовательная шина данных для связи интегральных схем, использующая две двунаправленные линии связи (SDA и SCL). Используется для соединения низкоскоростных периферийных компонентов с материнской платой, встраиваемыми системами и мобильными телефонами.

UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter) — узел вычислительных устройств, предназначенный для связи с другими цифровыми устройствами. Преобразует заданный набор данных в последовательный вид так, чтобы было возможно передать их по однопроводной цифровой линии другому аналогичному устройству. Метод преобразования хорошо стандартизован и широко применялся в компьютерной технике.

SPI (Serial Peripheral Interface, SPI bus) — последовательный периферийный интерфейс, шина SPI) — последовательный синхронный стандарт передачи данных в режиме полного дуплекса, разработанный компанией Motorola для обеспечения простого и недорогого сопряжения микроконтроллеров и периферии. SPI также иногда называют четырёхпроводным (англ. four-wire) интерфейсом.

Схема регулятора для паяльника

Как в процессе работы оценить на каком уровне мощности работает паяльник? Кто-то оценивает достаточность мощности по положению колпачка регулятора, но мы предлагаем собрать регулятор с цифровой индикацией и кнопочным управлением. Предлагаемый регулятор собран на основе популярного контроллера PIC16F628A. Тактирование микроконтроллера осуществляется встроенным генератором на частоте 4 МГц. На плате предусмотрены посадочные места под кварцевый резонатор, что позволяет применять и другие МК без внутреннего тактирования. На плате предусмотрена установка индикатора с общим анодом, путем перепайки соответствующей перемычки. В исходниках программы есть заготовки под контроллер PIC16F628A и LED индикатор с общим анодом.

Одной кнопкой увеличиваем уровень мощности и температуру нагрева паяльника, другой – снижаем. Задержки, определяющие уровень мощности, подобраны экспериментально. Их можно легко изменить в программе и подобрать для себя необходимые уровни. Всего 10 уровней. Символ «0» на индикаторе означает, что симистор закрыт. Символ «9» означает, что симистор постоянно открыт и устройство работает на полную мощность. Для проверки работоспособности регулятора мощности можно подключить лампу накаливания.

После сборки и успешного запуска, пришла мысль объединить два блока (второй для низковольтного паяльника на 12 В). На фотографиях вы видите электронный трансформатор Tashibra 220-12 в центре корпуса. И вот что получилось:

В настоящее время пользуюсь данным регулятором почти год, работает без перебоев. Как более простой вариант — можно взять схему обычного тиристорного регулятора. Схема была впервые опубликована на radiokot.ru, сборка и фото — sterc.

Форум

Обсудить статью РЕГУЛЯТОР НА МИКРОКОНТРОЛЛЕРЕ ДЛЯ ПАЯЛЬНИКА

Стабилизированный регулятор мощности паяльника на микроконтроллере

Несмотря на обилие в продаже китайских паяльников и паяльных станций с регулировкой температуры многие все еще предпочитают пользоваться паяльниками старого типа отечественного производства. Действительно, современные регулируемые паяльники наряду с несомненными достоинствами имеют ряд существенных недостатков: хрупкость, недостаточная надежность, достаточно высокая цена, а так же, нередко, низкая точность регулировки. Кроме того, такие паяльники мощностью 60 – 100 Вт большая редкость, а иногда требуется паять достаточно массивные детали. Как бы то ни было, но до сих пор немало тех, что пользуются старыми советскими (российскими) паяльниками, добротными с медным жалом. Однако часто требуется, чтобы мощность и температура паяльника регулировались. Ведь кроме необходимости разных работ, в большинстве местностей очень нестабильное сетевое напряжение, как правило, заниженное. Простая регулировка мощности паяльника, например диммером, только понижает входное напряжение, а значит и мощность. Но на практике чаще наблюдается именно заниженное сетевое напряжение.

Для решения указанных задач было разработано устройство для питания стандартного паяльника, предназначенного для работы от 220В. Данное устройство, конечно же не превращает простой паяльник в полноценную паяльную станцию, но значительно повышает удобство пользования оным, предоставляя следующие возможности:

— плавная регулировка напряжения питания паяльника с возможностью цифровой индикации как напряжения, так и выходной мощности;

— удобное управление с помощью двух кнопок;

— возможность как понижения, так и повышения исходного сетевого напряжения;

— поддержание установленных выходных значений при изменении сетевого напряжения в широких пределах;

— форсированный начальный разогрев повышенной мощностью с возможностью регулирования длительности и напряжения этого процесса;

— регулируемое время автовыключения при отсутствии воздействия на органы управления;

— всевозможные защиты от разного рода аварийных ситуаций и выхода входного напряжения и выходного тока за допустимые пределы;

— программная калибровка;

— возможность установки индикатора как с ОА, так и с ОК без всяких других манипуляций;

— малые габариты и вес.

Основные технические характеристики устройства.

Напряжение питания (переменное, Вольт) ……………………………………. 150 – 250

Стабилизированное выходное напряжение (среднеквадратичное, Вольт) …. 50 – 250

Максимальная мощность используемого паяльника (Вт) …………………… 99

Способ регулирования выходного напряжения ……………………………… ШИМ

Частота выходного напряжения (Герц) ………………………………………. 240

Напряжение форсированного разогрева (Вольт) ……………………………..150 – 250

Время форсированного разогрева (сек.) ……………………………………… 0 – 250

Период отключения без воздействия на кнопки (часов) …………………….. 0.5 – 9.5

Точность поддержания выходного напряжения не хуже:

— для PIC16F73 (%) ……….. 3

— для PIC16F873A (%) ……. 2

Время срабатывания защиты от КЗ в нагрузке не более (мкс) ……………. 200

Перейдем теперь к рассмотрению работы принципиальной схемы.

Собственно паяльник подключен к напряжению примерно 300 Вольт через MOSFET транзистор VT2 типа IRF840, на затвор которого через транзистор VT1 поступает ШИМ сигнал с порта RC2 микроконтроллера (МК) PIC16F73. Данный МК выбран из-за его дешевизны и доступности при достаточных количестве портов и функционалу. У него два основных недостатка: отсутствие памяти EEPROM и лишь 8-разрядный АЦП. Первый преодолен использованием дополнительной микросхемы энергонезависимой памяти (для проверки прибор временно можно включать без него – тогда начальными будут значения по умолчанию), что же касается разрядности АЦП, то в данном применении ее вполне достаточно. Впрочем, МК безболезненно можно заменить на PIC16F873A, лишенный этих недостатков, с некоторым улучшением параметров прибора — прошивка прилагается и для него.

Принцип работы прибора состоит в том, что с помощью кнопок S1 и S2 выбирается требуемое напряжение, а программа вычисляет необходимую скважность ШИМ сигнала внутреннего модуля CCP, включенного в режиме ШИМ так, чтобы при амплитуде импульсов, равном амплитуде сетевого напряжения, на паяльнике действовало требуемое среднеквадратичное напряжение. Транзистор VT1 служит для увеличения открывающего напряжения на затвор VT2 с 5В до 12В. Цепочка R18, VD1 защищает VT1 и остальную часть схемы в случае пробоя VT2. Низкая используемая частота переключения транзистора позволила обойтись без специального усилителя (драйвера) для перезарядки входной емкости VT2 при приемлемом температурном режиме последнего.

Напряжение с резистора R23, пропорциональное току паяльника, поступает на вход AN1 МК. Посредством же входа AN0 МК измеряет высокое входное (примерно равное амплитудному сетевому) напряжение через цепочку R25, R26, R27, C9, R31. Верхнее плечо делителя составлено из двух резисторов для защиты от случайного пробоя одного из них.

На DA1 и R12 организовано опорное напряжение системы АЦП МК. Четырехразрядный светодиодный индикатор подключен к МК непосредственно разрядными выводами и через токоограниченные резисторы — сегментными. Порядок подключения сегментных выводов к портам МК выбран исходя из удобства “разводки” печатной платы. При включении прибора программа определяет тип индикатора (ОА или ОК) с помощью сигнала, поступающего на вход AN2 через R3 посредством специального алгоритма, в соответствии с которым подается положительный потенциал через штатный токоограничивающий резистор на один из сегментов при “нуле” на одном из разрядов, и по падению напряжения делается вывод о том, прямое или обратное включение светодиода получилось. Индикация организована динамическая, в прерываниях от таймера TMR0 с интервалом 4 мс. Частота ДИ равна примерно 63 Гц. Элементы X1, C3, C4 используются в тактовом генераторе МК. Внешняя EEPROM типа 24С02 подключена к портам RC3 и RC4, посредством которых организована программно шина I2C. Резисторы R13 и R14 “подтягивают” шину I2C к +5В. Они должны быть установлены даже при тестировании без DD2, иначе программа “зависнет”!

В дополнение к программному контролю превышения предельных напряжения и тока, прибор имеет еще и аппаратные средства защиты от аварийных ситуаций. Эти цепи собраны на управляемых стабилитронах TL431A DA3 и DA4, включенных в данном случае в режиме компаратора. На DA4 и элементах C8, R28-R30 собрана быстродействующая схема защиты от короткого замыкания в нагрузке. При превышении током паяльника максимального значения более чем на 30%, потенциал на входе RB7 сменяется с высокого на низкий. С данного входа активировано прерывание по изменению уровня, поэтому вышеизложенное событие активирует прерывание и прибор переходит в режим защиты через время менее 200 мкс. Так как ток VT2 еще ограничен в пределах 2-2.5 А резистором R23, благодаря вышеуказанной защите он (VT2) уцелеет с большой долей вероятности. На элементах DA3, R20, R21, C7, R24, VD3 и VD4 организована схема защиты от чрезмерного снижения напряжения питания +12В при низком сетевом напряжении. Такое снижение может привести к недостаточному напряжению открывания на затворе VT2, его перегреву и выходу из строя. При величине этого напряжения ниже 10В, нормально открытый DA3 закрывается, высокий уровень с его катода через диоды VD3 и VD4 воздействует на вход МК, программа интерпретирует это как аварийное превышение сетевого напряжения и прибор переходит в режим защиты. При входном напряжении, близком к нижнему пределу, на резисторе R27 будет примерно 1.2 Вольта. На катоде открытого DA1 при нормальной работе присутствуют 1.8 – 2 Вольта. Разность этих напряжений могла бы открыть один кремниевый диод, поэтому применена цепочка из двух диодов для исключения воздействия напряжения катода DA3 на измерительную цепь в рабочем режиме. Номиналы резисторов R20 и R21 могут отличаться от указанных на схеме не более чем на 1%, иначе, возможны ложные срабатывания защиты либо отсутствие таковой!

Микроконтроллер и микросхема DD2 питаются через интегральный стабилизатор типа 78L05 DA2.

Блок питания прибора собран по классической схеме: низковольтная часть состоит из сетевого трансформатора, диодного моста, фильтрующих конденсаторов и стабилизатора типа 7812, а высокое напряжение получено путем непосредственного выпрямления и сглаживания сетевого напряжения. Терморезистор 5D-11 ограничивает бросок тока при включении из-за зарядки достаточно существенной емкости С2.

Все детали устройства собраны на двух печатных платах, далее будем их называть плата управления и плата блока питания. Они выполнены из стеклотекстолита с односторонней металлизацией, размерами соответственно 50мм на 60мм и 50мм на 90мм. На плате управления размещены все детали, изображенные на первой схеме, за исключением сильноточных и высоковольтных частей схемы (элементы VT2, VD2, R22, R23, R25, R26 расположены на плате БП). Все SMD резисторы и конденсаторы применены типономинала 0802. Выводные резисторы – мощностью 0.125 Вт, кроме R23 (2 Вт) и R25, R26 (0.5 Вт). Микросхемы DD1, DD2 установлены на панельках. Микросхему 24С02 можно заменить на более емкие 24С04 либо 24С08. При использовании контроллера PIC16F873A (прошивка для этого МК так же прилагается), элементы DD2, R13, R14 не нужно устанавливать. Кнопки – тактовые, высотой 15 мм. VT2 установлен с небольшим радиатором из медной или алюминиевой пластины размерами 12 мм на 40 мм и толщиной 1 мм, согнутой в виде буквы “П”. В этой позиции можно применить IRF740, но у него ниже допустимое напряжение. Стабилитроны VD1, VD2 – любые на напряжение 12 – 15 В, VT1 – любой из серии КТ3102, диоды 1N4148 можно заменить отечественными серий КД521, КД522. Индикатор подойдет FYQ3641 с любой буквой. Резисторы R20 и R21 обязательно должны быть с допуском не хуже

Сборка самодельной паяльной станции на контроллере STM32 для жал Hakko T12 (часть 1)

Сегодня будет весьма необычная тема для моего блога. Совсем недавно я написал о своём новом увлечении электроникой и сегодня расскажу о некоторых особенностях сборки китайской паяльной станции с aliexpress на контроллере STM32.

Знакомство с паяльником у меня произошло ещё в далёкие школьные годы, правда нормальный радиокружок находился далеко от моего дома и я посещал нечто напоминавшее его в соседней школе. Честно говоря то был не радиокружок, а одно название, но в то время и этому был рад — вручную рисовали дорожки, сверлили, травили платы в хлорном железе и пытались собирать какую-то дребедень, выпаивая детали из подвернувшегося хлама. Практически ничего из этого не работало, но удовольствие доставлял сам процесс. Одним словом романтика 🙂

Выбор паяльной станции и почему именно жала Hakko T12?

Отсутсвие в нашем городе нормальных сервисов и не покидающее желание постоянного обучения, сподвигло меня к изучению современной электроники. Наверняка все вы видели как выглядят современные платы, сплошь усеянные элементами поверхностного монтажа. Разглядеть невооруженным глазом то что на них запаяно, не всегда получается, не говоря уже о возможности подлезть к этому мелкому барахлу паяльником из ближайшем хозмага.

Со своим, весьма скромным, хоть и именитым паяльником Ersa на 25Вт, пайка SMD компонентов превращалась в пытку, чувствовал себя как слон в посудной лавке — паять им что-то технологичнее простых проводов, весьма проблематично и дело тут не только в размерах самого жала. Из-за малой мощности, выпаивать детали, особенно с земляным полигоном крайне проблематично, а брать что-то более мощное без регулировки температуры равносильно смертному приговору для дорожек от перегрева.

Так возникла идея приобретения нормального паяльника с возможностью контроля температуры, вот только ценники готовых паяльных станций, особенно именитых брендов, меня совсем не порадовали, да и хотелось чего-то более компактного для своего нового увлечения. На самом деле, цена не стала решающим фактором, повлиявшим на мой выбор, так как я не сторонник экономии на хороших инструментах, если они требуются для повседневной работы (тут правда не тот случай, так как электроника это сугубо личный интерес). Основная задача заключалась в самом процессе получения новых знаний о пайке, разработке и печати 3D-макетов на конкретном практическом примере. Об этом будет отдельный материал.

Полазив по всевозможным форумам и насмотревшись обзоров на ютубе, решил самостоятельно собирать паяльную станцию на контроллере STM32 от наших китайских друзей, предназначенную для работы с жалами японской фирмы Hakko. Как ни странно, данные станции обладают достаточно высоким качеством и превосходят многие более дорогие и известные паялки (например, многими любимую, Lukey). Заодно лишний раз потренировался в пайке.

Конструктивно в жалах Hakko T12 керамический нагреватель совмещен с датчиком температуры, что позволяет достичь практически моментального нагрева и высокой точности поддержания заданной температуры. Заказал у китайцев небольшой набор жал под брендом QUICKO — BCM2, C1, ILS, KU, JL02 (пока ещё не приехали, потому картинку взял у продавца). Да, у китайцев тоже есть свои бренды 🙂

Конечно, это всё копии оригинальных японских жал Hakko T12, так и цена пяти штук дешевле одного фирменного. Если верить отзывам, даже у копий качество на уровне, плюс с моей частотой пайки их хватит очень на долго. В любом случае, никто не запрещает потом приобрести понравившиеся оригинальные. Все ссылки, где что приобреталось дам в конце статьи.

Теперь немного расскажу про выбор контроллера паяльной станции. На текущий момент у китайцев можно найти два варианта для сборки паялки на микроконтроллерах STC и STM32. Отличаются они тем, что в STC нет библиотеки жал Т12 (не будет возможности индивидуальной калибровки жала) и типом используемого экрана. С контроллерами STC идёт либо обычный цифровой LED-индикатор, либо OLED экран, а STM оснащается исключительно графическим OLED. По большому счёту, можно сильно не заморачиваться и брать любой, если не планируете самостоятельно калибровать жала.

У обоих контроллеров также имеется несколько версий плат и прошивок. Если говорить про STM32, то самой доработанной считается STM32 ver2.1S, я же остановил свой выбор на последней ver3.0 (самой актуальной на середину 2018 года). На новой версии платы разъём для подключения паяльника распаивается прямо на ней, что мне показалось удобнее пока станция будет без корпуса.

Для питания контроллера планирую использовать блок питания от ноутбука на 19,5В с 4А на выходе, получится такое себе мобильное решение. Вообще можно использовать любой блок питания от 12 до 24В (максимум), правда и толка от паяльника при 12В будет не много, так как мощность составит несчастные 18 Вт. Заявленные производителем 72 Вт, паяльная станция способна выдать только с источником питания на 24В, в моём же случае мощность составит около 50 Вт при 19,5В.

Подробнее расписывать и сравнивать версии прошивок и плат не буду, кому интересно, могут самостоятельно поизучать соответствующие форумы, и без того не все осилят то количество букв, что уже понаписал, а ведь мы ещё только подобрались к самому интересному — сборке нашего конструктора.

Сборка ручки Hakko FX-9501. Самодельная паяльная станция из Китая на контроллере STM32 (часть 2)

Подписывайтесь на канал Яндекс.Дзен и узнавайте первыми о новых материалах, опубликованных на сайте.

Если считаете статью полезной,
не ленитесь ставить лайки и делиться с друзьями.

Самодельная паяльная станция | Все своими руками

Давненько хочу себе паяльную станцию, а точнее паяльник с термостабилизацией. У нас такие паяльники стоят от 3500р, дорого конечно и жалко отдать такие деньги. Зато продаются сами паяльники от станций и стоят они копейки. Купил себе самый простой паяльник за 500р LUT0035, в интернете об этой модели ничего нет, только на этикетке паяльника указанно 24В 48В. Привез его домой и начал мудрить. Первым делом определил параметры для своей паяльной станции:
— Регулировка температур 180-360C
— Ограничение тока потребления для паяльника
— Возможность выводить паяльник в режим ожидания
Параметры определил и перешел к схематике

Собирать все решил на ШИМ TL494 в ней есть все что надо: два компоратора ошибок и регулировка скважности через 4 ножку DT. Уже развел схему, рассчитал почти всю обвязку вокруг TL494 и оказалось что мне ее будет мало. Паяльник, что я приобрел, для определения температуры использует термопару вместо терморезистора и мне пришлось добавить усилитель напряжения на дополнительном ОУ LM358. В итоге получилась вот такая схемка

Схема самодельной паяльной станции

В схеме ничего особого. С Термопары берется напряжение равное примерно 0.025В при 350C и умножается с помощью усилителя на LM358 примерно в 140 раз и делится пополам делителем R6R16
C помощью переменного резистора R8 выставляется нужное пороговое напряжение на 2 ноге компоратора ошибки равное примерно 1,75В. Пока потенциалы между первой и второй ногой не уровняются ШИМ будет моделировать импульсы на управляющем транзисторе T1. Транзистор брал IRF630

Кнопка S1 устанавливается на рычаг-подставку для паяльника, когда кнопка замкнута ширина импульсов ограничивается и ток потребление падает примерно в двое, что экономит ресурс паяльника

R12R13 делитель определяющий ток потребления, настроен на напряжение 0,2В, Что при шунте 0,1Ом поддерживает ток примерно 2А. Ток захотел ограничивать да бы экономить ресурс паяльника и трансформатора
Трансформатор взял с двумя последовательными обмотками по 17В с общей точкой и сделал однополярный двухпериодный выпрямитель с емкостью фильтра 4700мкФ, Питание микросхем через Крен 7812


Для индикации нагрева поставил параллельно нагревателю светодиод красного цвета.

Ну и парочка фото паяльной станции

В принципе все на этом, все элементарно. Паяльник работает как положено. С комнатной температуры до 200C нагревается за 85сек, до 350С — примерно 215сек

Пробовал расплавить тугоплавкий припой, который 25Вт сетевой паяльник не мог взять. Станция расплавила без проблем, массивные дорожки и детали типа КУ202 в железном корпусе паяются легко

В общем самодельной паяльной станцией остался доволен. Единственное не устраивает жало паяльника, нужно прикупить что то удобное

Печатная плата паяльной станции

Скачать печатную плату
Пароль от архива jhg561bvlkm556

Что бы не пропустить последние обновления в мастерской, подписывайтесь на обновления в Вконтакте или Одноклассниках, так же можно подписаться на обновления по электронной почте в колонке справа

С ув. Admin-чек

Похожие материалы: Загрузка…

Паяльная станция на Arduino простым языком — СделайСам — Витебск

Сегодня я постараюсь рассказать вам о проекте нашего товарища, которым лично я с удовольствием пользуюсь и по сей день — это Паяльная станция с феном и паяльником на контроллере Ардуино. Сам не очень разбираюсь в радиоэлектронике, но основные понятия имею, поэтому буду рассказывать скорее с точки зрения обывателя а не профессионала, тем более что самому автору пока рассказать подробно об этом проекте некогда.

Назначение устройства и органы управления

Основное назначение — это удобная и качественная пайка на паяльной станции при помощи паяльника и фена. Включаются и выключаются фен и паяльник отдельными кнопками, и могут работать одновременно.

Главное отличие нашего паяльника (и фена) от обычного — это постоянный контроль температуры! Если я задал температуру в 300 градусов, то на жале паяльника будет поддерживаться именно эта температура с самыми небольшими отклонениями. Этот паяльник не нужно регулярно вынимать из розетки, как обычный, и не нужно снова вставлять в розетку когда он остыл. Той же функцией обладает и фен.

Станция снабжена ЖК-экраном на котором отображается заданная температура для паяльника и фена, а также текущая измеряемая температура на этих устройствах. При наблюдении за этими показаниями можно заметить, что измеряемая температура постоянно стремится к заданной и отклоняется от неё только на доли секунд и на считанные градусы. Исключение — момент включения, когда устройство только нагревается.

Кроме кнопок включения и экрана, на внешней панели станции есть ещё три ручки потенциометров. Ими можно задать температуру паяльника и фена, а также скорость вращения вентилятора фена. Температура измеряется в градусах цельсия, а скорость фена в процентах. При этом 0% — это не выключенный вентилятор, а просто минимальная скорость.

Фен снабжён защитной функцией продувки. Если вы пользовались феном и выключили его кнопкой, то нагревательный элемент фена выключится, а его вентилятор продолжит вращаться, продувая фен, до тех пор, пока его температура не понизится до безопасных 70 градусов. Чтобы фен не вышел из строя, не выключайте станцию из розетки до окончания продувки.

Устройство и принцип действия

Основой устройства я считаю печатную плату разработки и изготовления товарища Kamik. В центре этой платы расположилась колодка, в которую установлен контроллер Arduino Nano V3. Контроллер подаёт сигналы на три MOSFET-транзистора, которые плавно управляют тремя нагрузками: Нагревательные элементы паяльника и фена, а также вентилятор фена. Также на плате есть подстроечные резисторы для настройки термопар паяльника и фена, а также множество колодок и разьёмов для подключения фена и паяльника (через разьёмы GX-16), экран, кнопки включения фена и паяльника и потенциометров. Также прямо на плату приклеен понижающий модуль LM2596 для понижения напряжения с 24в до 5вольт с целью питания самой ардуины и ЖК-экрана. Вентилятор и нагреватель фена работают от напряжения 220в, паяльник — от 24в. Для питания паяльника присутствует отдельный блок питания 220в->24в, заказывался из китая. Пятивольтовые потребители питаются от понижайки LM2596.

Фен и паяльник присоединяются к паяльной станции при помощи разьёмов GX16 с восемью и пятью контактами соответственно. Для присоединения шнура питания 220в предусмотрено специальное гнездо со встроенным выключателем и предохранителем.

Список деталей, стоимость

Мы с товарищами решили собрать сразу несколько таких паяльных станций, поэтому на некоторых деталях из Китая нам удалось сэкономить за счёт мелкооптовых партий: мы специально искали лоты где нужные нам детали продаются по 5 штук а в некоторых случаях (например потенциометры) — и по 20шт. В результате, себестоимость одной станции (без корпуса) составила около 40$.

Все цены указаны мною на момент покупки деталей мною мелкооптовыми партиями, поэтому они могут отличаться от действующих в настоящий момент.

Итак, перечень деталей:

Сделайте свою собственную паяльную станцию ​​JBC

[Марко Репс] паял платы с большой тепловой массой и обнаружил, что его обычный паяльник не справляется с этой задачей. Он заметил несколько профессиональных паяльных станций JBC, которые ему понравились, но цена ему не понравилась. Даже станция JBC начального уровня стоит около 500 долларов, и они идут оттуда. Он решил построить свою собственную, но на это потребовалось время. Ниже вы можете посмотреть два видео о проекте.

Как вы можете построить свою паяльную станцию ​​и при этом заявить, что это JBC? [Марко] заметил, что настоящая производительность утюга зависит от наконечника — того, что JBC называет картриджем.К тому же ручка обеспечивает хорошую эргономику. Вы можете купить насадки и ручки у JBC по значительно меньшей цене, чем полная станция. Вам просто нужно добавить электронику, чтобы все заработало.

Вооружившись рукоятью и патроном, он приступил к сборке источника питания. Картридж имеет нагреватель и датчик, поэтому подойдет простой ПИД-регулятор. Однако [Марко] обнаружил, что проводка немного отличается от других советов и потребует некоторых специальных методов.

Он начал с микросхемы термопары Maxim.К сожалению, деталь Maxim не подходила для подходящей термопары, и у нее возникли проблемы с заземлением наконечника. Он также обнаружил, что картриджу, рассчитанному на 250 Вт, требуется около 40 В для достижения такого уровня мощности.

Есть еще кое-что о дизайне, и [Марко] продумывает все детали. В его первоначальной конструкции использовался симистор, хотя производительность ему не нравилась. К концу первого видео у него был рабочий прототип, построенный на основе очень большого трансформатора.

Во втором видео рассматриваются внесенные им изменения и упаковка устройства в нечто более практичное, чем прототип.Его первая попытка заменить симистор твердотельным реле закончилась неудачно, но в конце концов он создал собственное твердотельное реле с высокоэффективными полевыми транзисторами.

Это напомнило нам тот же трюк с оборудованием Hakko. В этом отношении мы видели, что люди тоже пользуются советами Веллера.

10 лучших паяльных станций 2020 года

Заметки редактора

17 ноября 2020 г.:

Vivohome 853D и HoLife Black больше не были доступны, поэтому мы удалили их из списка.Изучив, мы узнали, что он поставляется с запасным нагревательным элементом, что приятно. Однако, если исходный элемент сломается, будет довольно сложно заменить запасной, что мы отметили в пунктах списка. Мы также отмечаем, что когда вы включаете питание, он автоматически программируется на самую последнюю настройку температуры, что является полезной функцией, если вы регулярно работаете над проектами с аналогичными требованиями к теплу.

, одно из наших новых дополнений, поставляется с различными инструментами, которые помогают решать различные задачи, включая пинцет, держатель для инструментов, антистатический заземляющий провод и чистящую губку.Также имеется ручной вакуумный насос, который эффективно всасывает расплавленный припой.

Некоторые комплекты поставляются с наконечниками разных размеров, что следует учитывать, если вы будете использовать их для множества приложений. У некоторых также есть автоматическая настройка сна, удобная функция для дополнительной безопасности.

20 июня 2019 г.:

Мы обнаружили новую версию аналога Weller, но отметили несколько проблем, включая неточные показания температуры и тенденцию к быстрому выходу из строя.Мы удалили эту модель и X-Tronic Digital, так как во многих отчетах указывается, что эта опция также страдает невыразительным сроком службы. Kendal 853D и Sealody SSA51 больше не выпускались, поэтому мы исключили и эти предметы.

Мы поднялись в рейтинге, когда выяснили, что это универсальная станция без непомерно высокой цены, которая обычно поставляется с такой универсальной моделью. Особо следует отметить пять предварительно запрограммированных температурных настроек, которые помогают пользователям сэкономить время, затрачиваемое на ручную регулировку, а высокое качество изготовления делает его стабильным и надежным для стабильной работы.

Добавлены четыре новые модели, в том числе модель, которая является хорошим выбором для пользователей, которые ценят точность и эффективность при выполнении сложных задач. Он также имеет возможность подключаться к вашему компьютеру, что позволяет вам программировать пользовательские функции. HoLife Black — еще одно новое дополнение; его основание включает в себя встроенный лоток для губки для впитывания излишков припоя — полезная функция, которая по какой-то причине отсутствует в некоторых моделях. Это одна из тех редких недорогих моделей, которые предлагают качество профессионального уровня.

Паяльная станция

| DebuggingLab


На форуме fpv-community.de я прочитал о станции DIY Weller, разработанной Мартином Куммом. По сути, это экран Arduino для управления паяльным наконечником Weller. Поскольку это не так уж и много, плата просто содержит прецизионный операционный усилитель, силовой MOSFET, 2 кнопки для регулировки температуры и дисплей для отображения текущих значений. Этот дизайн выглядит как хорошая отправная точка для моего собственного продвинутого проекта. Как я недавно обнаружил на banggood, 1,8-дюймовый SPI TFT.com по удивительной цене (~ 4.60 $ / 3,70 €), я начал регулярно использовать их в своих проектах. Поэтому я определенно хотел использовать его и с этой паяльной станцией.
Аппаратный дизайн был довольно хобби, и его нужно было настроить, чтобы обеспечить безопасность, чтобы не убить жало паяльника при запуске или в случае сбоя программного / аппаратного обеспечения. Самыми большими изменениями, которые я внес в исходный дизайн, стали красивый цветной дисплей, кнопка вместо кнопок (я думаю, что ее легче настроить) и режим ожидания.
В режиме ожидания температура снизится до 170 ° C, когда паяльное жало находится в держателе. Это работает просто за счет подключения подтягивающего резистора к трубке металлического держателя, которая подключена к цифровому входу. Сам паяльный жало подключается к потенциалу земли и переводит цифровой вход на уровень земли, когда находится в удерживающем положении. Для разогрева станции требуется всего около 3 секунд, что в большинстве случаев достаточно быстро.

Станция на картинке выше — результат долгого периода создания прототипа вместе с Альбертом — моим другом по университету — который владеет 3D-принтером и тоже хотел иметь станцию.Когда мы начали разработку станции, некоторые друзья спросили нас, могут ли они добраться до нашей станции. Поэтому мы решили поинтересоваться, не заинтересован ли кто-нибудь в покупке этой станции в качестве самостоятельного комплекта. Спустя короткое время нам нужно было построить 10 станций и потратить много денег на запчасти.
Короче говоря, мы думали, что сможем немного заработать на этих станциях, но в конце концов оказалось, что на это нужно много работать, а денег нет. Но все же приятное чувство, когда разрабатываешь продукт и видишь, как кто-то покупает, а еще лучше — использует его.🙂
Кроме того, мы не получили от этого многого, поэтому мы прекратили продажу этих станций и закрыли эту главу. Но все же мы приобрели немного опыта в продаже вещей и начали испытывать чувство стартапа.

Вы можете найти видео станции в действии в блоге Alberts.

Если кому-то интересны актуальные схемы и код. Ссылка ниже:

Скачать: GitHub / SolderingStation

Кстати, печатные платы заказываются на DirtyPCBs.com всего за 14 долларов США с доставкой по всему миру.

Gefällt mir:

Gefällt mir Wird geladen …

Ähnliche Beiträge

Страница ошибки

— Университет Санта-Клары

Перейти к основному содержанию Безопасность кампуса Услуги по зачислению Кампус Министерство Услуги Разнообразие и инклюзивность Технологии в SCU Отдых Устойчивость Искусство в SCU Книжный магазин Центр карьеры Отдел кадров Библиотека университета Миссионерская церковь SCU Войти Другие офисы и услуги »

Школы и колледжи

Колледж искусств и наук Психология образования и консультирования Школа бизнеса Ливи

Школы и колледжи

Школа инженерии Иезуитская школа богословия Юридический факультет

Центры различий

Центр социального предпринимательства Миллера Игнатианский центр иезуитского образования Марккула Центр прикладной этики Другие центры и институты »
  • Ученики
  • Сотрудники факультета
  • Семьи
  • Выпускников
  • Посетители
  • Офисы и услуги
  • Школы и центры
Домашняя страница Университета Санта-Клары
Иезуитский университет в Кремниевой долине

Поиск

% PDF-1.5 % 2 0 obj > / Метаданные 5 0 R / StructTreeRoot 6 0 R >> endobj 5 0 obj > ручей 2016-09-21T09: 14: 28 + 03: 002016-09-28T09: 40: 32 + 03: 00Microsoft® Word 2016Microsoft® Word 2016application / pdf конечный поток endobj 46 0 объект > ручей xY [6 ~? q`4q6tyj.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.