Паяльная станция своими руками на микроконтроллере – cxema.org — Паяльная Станция на базе ATMega8A

Содержание

Паяльная станция своими руками на ATMega8

После того, как меня окончательно измучила моя паяльная станция 40 Вт неизвестного происхождения, я решился на создание паяльной станции своими руками профессионального уровня на АТМега8.

На рынке представлена недорогая продукция разных производителей (например, AIOU / YOUYUE и др.). Но у них, как правило, есть какой-то значительный дефект, либо спорный дизайн.

Предупреждаю: эта цифровая паяльная станция нужна, чтобы единственно паять, без лишних украшений типа AMOLED-дисплеев, сенсорных панелей, 50-ти режимов работы и интернет-управления.

Но все же у него будет несколько особенностей, которые вам пригодятся:

  • неактивный режим (поддерживает температуру 100-150°С, когда паяльник лежит на подставке.
  • таймер автоматического отключения, чтобы забывчивость не стала причиной пожара.
  • УАПП для отладки (только для данной сборки).
  • дополнительные разъемы на плате для подключения второго паяльника или фена.

Интерфейс достаточно прост: я сделал две кнопки, поворотный регулятор и ЖК-дисплей 16х2 (HD44780).

Для чего делать станцию самому

Причин, по которым представленные на рынке станции, не вызывают доверия, несколько: никогда нельзя знать наверняка, что вы приобрели хорошее изделие, до тех пор, пока оно не пройдет полный тест-драйв; пока вы не разберёте станцию, чтобы увидеть и оценить начинку и качество сборки; и, наконец, вы не можете пообщаться с другими владельцами этой же модели, чтобы поделиться впечатлениями и обсудить плюсы и минусы станции из-за того, что многие компании выпускают свою продукцию на рынок под новыми брендами каждые пару лет.

Пару лет назад я приобрел паяльную станцию через интернет, и, хотя работает она до сих пор хорошо, я устал работать с ней из-за дурацкого дизайна (короткий шнур питания, обдув не компрессорный и короткий неотсоединяемый шнур жала). Из-за недочетов в дизайне эту станцию даже на столе переставлять неудобно, корпус крутится вслед за жалом. Нутро было залито термоклеем, неделя ушла только на очистку компонентов и устранение мелких и крупных недостатков.

Крепление шнура подставки паяльника держалось на честном слове, изоляция постоянно сбивалась, а это и разрыв провода, и возможный пожар.

Шаг 1: Необходимые материалы

Список материалов и компонентов:

  • Преобразователь 24 В 50-60Вт. У моего трансформатора есть вторичная линия 9В, которая пойдет на логические элементы, в то время как первичная линия пойдет на паяльник. Также можете использовать понижающий преобразователь 5В для элементов, и отдельно внутреннее содержимое блока питания 24В для паяльника.
  • Микроконтроллер ATMega8.
  • Корпус. Подойдет любая коробка из твердого материала, предпочтительно металлическая, можно взять корпус от блока питания. Можно заказать такой корпус.
  • Двухсторонняя медная плата 100х150 мм.
  • Поворотный регулятор от старого кассетного магнитофона. Работает отлично, нужно только заменить колпачок регулятора.
  • ЖК-дисплей HD44780 16х2.
  • Радиокомпоненты (резисторы, конденсаторы и т.д.).
  • Стабилизатор напряжения LM7805 или аналогичный ему.
  • Радиатор размером не больше корпуса TO-220.
  • Сменный наконечник HAKKO 907.
  • МОП-транзистор IRF540N.
  • Операционный усилитель LM358N.
  • Мостовой выпрямитель, две штуки.
  • 5-контактное гнездо и штекер к нему.
  • Выключатель.
  • Штепсельная вилка на ваш выбор, я использовал разъем от старого компьютера.
  • Предохранитель 5А и держатель для предохранителя.

Время на сборку – примерно 4-5 дней.

Что касается источника питания, то вы можете сделать вполне жизнеспособные версии/дополнения. Например, можно получить блок питания 24В 3А, использовав LM317 и LM7805, чтобы сбросить напряжение до.
Все детали из этого списка можно заказать с китайских интернет-площадок.

Шаг 2: День первый – продумываем электрическую схему

У паяльника HAKKO 907 много клонов, еще существует две разновидности оригинальных жала (с керамическими нагревательными элементами A1321 и A1322).

Дешевые клоны – примеры ранних копий, с применением ХА-термопары и керамического нагревателя самого паршивого качества, или вовсе с нихромовой катушкой.

Клоны чуть подороже практически идентичны оригинальным HAKKO 907. Определить оригинальность можно по наличию или отсутствию маркировки на оплетке провода бренда HAKKO и номера модели на нагревательном элементе.

Можно также определить подлинность изделия, измерив сопротивление между электродами или проводами нагревательного элемента паяльника.

Оригинал или качественный клон:

  • Сопротивление нагревательного элемента – 3-4 Ом
  • Термистор — 50-55 Ом при комнатной температуре
  • между жалом и ESD заземлением — меньше 2 Ом

Плохие клоны:

  • На нагревательном элементе – 0-2 Ом для нихромовой катушки, больше 10 Ом для дешевой керамики
  • на термопаре – 0-10 Ом
  • между жалом и ESD заземлением – меньше 2 Ом

Если сопротивление нагревательного элемента слишком велико, скорее всего он поврежден. Лучше обменяйте его на другой (если есть возможность) или купите новый керамический элемент A1321.

Питание
Чтобы вы не запутались в схеме, преобразователь на ней изображен как два преобразователя. В остальном схема довольна проста и у вас не должно возникнуть трудностей с ее чтением.

  1. На выходе каждой вторичной линии напряжения устанавливаем мостовой выпрямитель. Я купил несколько выпрямителей 1000 В 2 А хорошего качества. Преобразователь на 24В линии выдает максимум 2А, а паяльнику нужна мощность 50 Вт, получается общая расчетная мощность будет примерно 48 Вт.
  2. К линии вывода 24В подключен сглаживающий конденсатор 2200 мкф 35 В. Кажется, что можно было взять конденсатор емкостью поменьше, но у меня в планах подключение дополнительных приборов к самодельной станции.
  3. Для снижения напряжения питания контрольной панели с 9В до 5В я использовал регулятор напряжения LM7805T с несколькими конденсаторами.

Управление через ШИМ

  1. На второй схеме изображено управление керамическим нагревательным элементом: сигнал с микроконтроллера ATMega идет на МОП-транзистор IRF540N через оптрон РС817.
  2. Значения резисторов на схеме условные, и в окончательной сборке могут быть изменены.
  3. Пины 1 и 2 соответствуют проводам нагревательного элемента.
  4. Пины 4 и 5 (термистор) соединяются с разъемом, к которому подключим операционный усилитель LM358.
  5. К пину 3 подключено ESD заземление паяльника.

Подключения к плате контроллера

Основа паяльной станции – микроконтроллер ATMega8. На этом микроконтроллере достаточно разъемов, чтобы не использовать сдвиговые регистры для входов/выходов и сильно упрощает дизайн устройства.

Три пина ОС для ШИМ дают достаточно каналов для будущих дополнений (например, второй паяльник), а количество каналов АЦП дает возможность контролировать температуру нагрева. На схеме видно, что я добавил дополнительный канал для ШИМ и разъемы для датчика температуры на будущее.

В правом верхнем углу находятся разъемы под поворотный регулятор (А и В для направлений, плюс кнопка-выключатель).
Разъем для ЖК-дисплея разделен на две части: 8 пинов – под питание и данные (пин 8), 4 пина – под настройки контраста/фоновой подсветки (пин 4).

Помимо основных разъемов я добавил 4-хпиновый разъем УАПП для установочной отладки (мы подключим только пины RX, TX и GND).

ISP коннектор не вводим в схему. Для подключения микроконтроллера и его перепрограммирования в любой момент я установил DIP-28 разъем.

R4 и R8 контролируют усиление соответствующих схем (максимально до ста крат).
Какие-то детали будут изменены в ходе сборки, но в целом схема останется такой.

Шаг 3: День 2 – подготовительная работа

Корпус, который я заказал, оказался слишком мал для моего проекта, или компоненты оказались слишком велики, поэтому я заменил его на более вместительный. Минусом стало то, что и размер паяльной станции увеличился соответственно. Зато появилась возможность добавить дополнительные приборы – диодную лампу для комфортной работы, второй паяльник, разъем под жало для пайки припоем или дымоудалитель, и т.д.

Обе платы были скомпонованы в один блок.

Подготовка

Если вам повезло, и вы раздобыли подходящее гнездо для паяльника HAKKO, пропустите два параграфа.
Сначала я заменил родной штекер на паяльнике на новый. Он цельнометаллический и с блокирующей гайкой, это значит, что он всегда будет на своем месте и практически вечный. Я просто отрезал старый 5-типиновый штекер и припаял новый вместо него.

Для разъема сверлим отверстие в стенке корпуса. Проверьте, входит ли разъем в отверстие, и оставьте его там. Остальные компоненты передней панели мы установим позже.

Припаяйте к разъему 5 проводков и смонтируйте 5-типиновый разъем, который пойдет на плату. Затем вырежьте отверстия под ЖК-дисплей, поворотный регулятор и 2 кнопки. Если вы хотите вывести кнопку включения на переднюю панель, под нее тоже нужно вырезать отверстие.

На последней фотографии видно, что для подключения дисплея я использовал шлейф от старого флоппи-дисковода. Это отличный вариант, также можно использовать шлейф IDE (от дисковода жёстких дисков).

Затем подключите 4-хпиновый разъем к поворотному регулятору и если вы установили кнопки, подключите и их.
По углам выреза под дисплей хорошо было бы просверлить 4 отверстия под монтажные маленькие винты, иначе дисплей не будет держаться на своем месте. На заднюю панель я вывел разъем под шнур питания и выключатель.

Шаг 4: День 2 – Делаем печатную плату

Вы можете использовать мой чертеж для печатной платы, или сделать свой, удовлетворяющий вашим требованиям и техническим характеристикам.

Прикладываю ZIP-архив со схемой и топологией печатной платы в Eagle (окончательный вариант) и PDF-файл с верхним и нижним слоями платы.

Примечание: моя плата сделана для ленивых, если вы хотите, можете сделать однослойную плату, можете просто припаять соединительные провода к 5В дорожке/дорожки питания или поиграть с вариантами подключений так, что для работы понадобится только нижний слой платы. Для легкого монтажа/демонтажа я сделал дизайн со сквозными контактами, но с компонентами с поверхностным монтажом и определенными знаниями вы сможете сделать схему раза в два меньше.
На последнем фото схема практически полностью собрана и готова к установке в корпус.

Файлы

Шаг 5: День 3 – Завершение сборки и кодировка

На этом этапе обязательно нужно проверить напряжение в ключевых точках вашего агрегата (5VDC, 24VDC выводы и т.д.). Стабилизатор LM7805, МОП-транзистор IRF540 и все активные и пассивные компоненты не должны нагреваться на этом этапе.

Если ничего не нагрелось и не загорелось, можно собирать все компоненты на места. Если ваша передняя панель уже собрана, вам осталось только припаять провода преобразователя, плавкий предохранитель, разъема питания и выключателя.

Шаг 6: Дни 4-13 – Микропрограммное обеспечение

Пока я пользуюсь сырым и непроверенным микропрограммным обеспечением, поэтому я решил отложить его публикацию, пока не напишу самодиагностирующую отладочную подпрограмму. Я бы не хотел, чтобы ваш дом или мастерская пострадали от пожара, поэтому дождитесь окончательной публикации.

Я планирую добавить ПИД-регулирование и несколько дополнительных режимов с фиксированной выходной мощностью. Если вы не хотите ждать пока я выложу программу и решили написать свою, поищите хорошие источники информации на следующие темы:

  1. Дискретные ПИД-регуляторы
  2. Реализация ПИД-регуляторов

masterclub.online

Простая паяльная станция на микроконтроллере / Habr

Паяльник — основной инструмент тех, кто хоть как-то связан с электроникой. Но большинство обычных паяльников пригодны лишь для пайки кастрюль, более-менее нормальный паяльник с термостатом и сменными жалами стоит недешево, а про паяльные станции и говорить нечего. Предлагаю собрать несложную паяльную станцию не особо отличающуюся по функциональности от серийных.

Схема


Микроконтроллер работает как термостат: получает данные от термопреобразователя и управляет транзистором, который в свою очередь, включает нагреватель. Заданная и текущая температура паяльника отображаются на семисегментном индикаторе. Кнопки S1-S4 служат для задания температуры с шагом 100°С и 10°С, S5-S6 — для включения и отключения станции (ждущий режим), S7 — переключает режим индикации температуры: текущая температура либо заданная (в этом режиме её можно изменить). Работа нагревателя отображается светодиодом LED1. В случае отключения питания последняя заданная температура сохраняется в энергонезависимую память EEPROM и при последующем включении станция начинает нагрев до этой температуры.

Детали

В станции использован сетевой трансформатор на 18В 40Вт, диодный мост любой, способный выдержать ток 2А и обратное напряжение 30В, например КЦ410. Интегральный стабилизатор напряжения 7805 нужно прикрутить к радиатору размером не менее спичечного коробка. Фильтрующие конденсаторы С1 — электролитический на 100-500мкФ, С2 при большом желании, можно убрать. Индикатор — любой на три разряда с динамической индикацией и общим анодом, лучше его спрятать за светофильтром. Токоограничительные резисторы R8-R11 сопротивлением 330Ом-1кОм. Кнопки S1-S6 без фиксации, желательно тактовые, S7 — тумблер или кнопка, но с фиксацией. Резисторы R1-R7 — любые, сопротивлением 10кОм-100кОм. Транзистор Т1 — N-канальный MOSFET, управляемый логическим уровнем, допустимым напряжением сток-исток не менее 25В и током не менее 3А, например: IRL3103, IRL3713, IRF3708, IRF3709 и др. Микроконтроллер ATmega8 с любым суффиксом и корпусом(на схеме нумерация контактов для DIP-корпуса). Из фьюзов меняем лишь CKSEL: настраиваем на внутренний генератор 8МГц CKSEL3…0=0100, остальные не трогаем. Такая схема не требует ни какой настройки и работает сразу (если её правильно собрали).

Паяльник

В схеме предусмотрено использование паяльников используемых в серийно выпускаемых паяльных станциях, например Lukey или AOYUE. Такие паяльники продаются в качестве запасных частей и стоят чуть дороже ранее упомянутых паяльников для кастрюль. Основное отличие, которое нас волнует — это тип датчика температуры, он может быть терморезистором или термопарой. Нам нужен первый. Такой тип преобразователя подходит для паяльников внутри которых находится керамический нагревательный элемент HAKKO 003 (HAKKO A1321). Пример такого паяльника используется в паяльных станциях Lukey 868, 852D+, 936 и др. Такой паяльник стоит дороже, но считается более качественным.

В заключение

Паяльники Lukey имеют для подключения станции разъем PS/2, у AOYUE — похож на старый советский разъем для подключения магнитофона. В интернете можно найти их распиновку, а можно просто срезать разъем и припаяться прямо к плате. Чтобы узнать где какой провод, можно померить сопротивления: у нагревателя будет около 3 Ом, а у терморезистора примерно 50 Ом (при комнатной температуре).
Почти все современные паяльники для паяльных станций имеют возможность заземлить жало, воспользуйтесь ней для защиты паяемых деталей от статических разрядов.

А вот что получилось

Паялось все ЭПСНом с намотанной на жало медной проволокой. О миниатюризации тогда не думал.



Внутренности фотографировались два года назад, когда её только сделал, поэтому внимательные читатели могут заметить реле (заменено транзистором) и преобразователь для термопары(красненькие резисторы и подстроечник в левом нижнем углу).

В архиве прошивка и схема в большом разрешении

habr.com

ТЕРМОВОЗДУШНАЯ ПАЯЛЬНАЯ СТАНЦИЯ «DIDAV»

Всем доброго времени суток уважаемые радиолюбители! Предлагаю всем несложную схему паяльной станции с феном. Была давно затея сделать паяльную станцию, именно своими руками. Покупать в магазине для меня было не целеобразно, так как не устраивала ни цена, ни качество, ни управление, ни надёжность. После долгих поисков в интернете была найдена на мой взгляд лучшая и единственная в своем роде схема на микроконтроллере atmega8 и двухстрочном LCD дисплее Wh2602, с управлением на энкодере. Проект новый и не является клоном одних и тех же «затёртых до дыр» схем, в общем не имеет аналогов.                    

Особенности устройства

Станция имеет такие преимущества как:

  1. Меню настроек.
  2. Две кнопки «памяти», то есть два предустановленных температурных режима для паяльника и фена.
  3. Таймер перехода в спящий режим, установить таймер можно в настройках.
  4. Цифровая калибровка паяльника, также находится в настройках.
  5. Построена на бюджетных комплектующих.
  6. Печатная плата разработана мной под корпус от БП ПК, так что с корпусом тоже не возникнет проблем. 
  7. Для питания станции можно применить ту же плату от блока ПК, немного переделав под нужные 20-24v(зависит от трансформатора), благо размеры корпуса позволяют это сделать. Можно немного укоротить радиаторы, так как для питания нам нужно всего лишь 24v и 2-3 ампера и сильного нагрева силовых транзисторов и диодной сборки не будет.
  8. В прошивке заложен «Пи» алгоритм регулирования нагрева фена, что даёт равномерный нагрев спирали фена и отсекает ИК излучение в моменты включения фена. В общем при умелом пользовании фена ни одна деталька не «прижарится» раньше времени.

Принципиальная схема

Изначально, в авторском варианте, схема была выполнена полностью на SMD компонентах (в том числе и atmega8) и на двухсторонней плате. Повторить её для меня, и думаю большинства радиолюбителей, не представляется возможным. Поэтому перевел схему и разработал плату на DIP компонентах. Конструкция выполнена на двух печатных платах: высоковольтная часть  сделана на отдельной платке во избежание наводок и помех. Паяльник применён с термопарой, на 24v 50w от станции «Baku».

Фен применен от этой же фирмы, c термопарой в качестве датчика температуры. Имеет нихромовый нагреватель с сопротивлением около 70 ом и «турбинку» на 24v. На экране отображается температура: заданная и фактическая для фена и паяльника, сила воздушного потока фена(отображается в виде горизонтальной шкалы в нижней строчке экранчика).

Для увеличения, уменьшения температуры и потока воздуха турбинки: переносится курсор кратковременным нажатием на энкодер, и поворачивая влево или вправо устанавливается нужное значение. Удерживая первую или вторую кнопку памяти можно запомнить удобную для вас температуру и при следующем использовании, нажав на память, сразу пойдет нагрев до установленных в памяти значений. Запуск фена осуществляется нажатием на кнопку «Fen ON», которая находится на лицевой панели, но можно вывести её на ручку фена, использовав проводки идущие на геркон, так как в данной станции он не используется. Для перехода фена в спящий режим: также нужно нажать на кнопку «Fen ON», при этом нагрев фена прекратится, а турбинка фена будет остужать его до заданной температуры(от 5 до 200 градусов), которую можно выставить в настройках.  

Сборка станции

  1. Изготавливаем основную плату по народному рецепту «ЛУТ»
  2. Сверлим, лудим готовую платку.
  3. Впаиваем стабилизатор 7805, шунтирующие конденсаторы, перемычку под панелькой для МК и остальные перемычки, панельку и шунтирующие конденсаторы возле панельки.
  4. Подключаем питание 24v, проверяем напряжение после 7805 и на панельке МК. Убеждаемся что на 7 и 20 контакте присутствует +5V, а на 8 и 22 минус 5v, то есть GND.
  5. Припаиваем непосредственную обвязку МК и  LCD 1602, необходимую для первого запуска схемы. А это: R1, R2, подстроечник (для регулировки контраста экрана, есть на печатной плате), энкодер с кнопками S1 и S2 (эти компоненты паяются со стороны дорожек).
  6. Припаиваем проводки к экранчику, всего 10 проводков. Контакты на самом экранчике: VSS, K, RW — необходимо соединить вместе, при помощи проводков.
  7. Прошиваем atmega8. Байты конфигурации: 0xE4 — LOW, 0xD9 — HIGH
  8. Подключаем питание, схема находится в спящем режиме. При  кратковременном нажатии на энкодер — должна загорается подсветка и вылезти приветствие. Если этого не случилось: смотрим на 2 ноге МК после включения должно быть устойчивые +5в. Если не так — смотрим обвязку atmega8, фьюзы. Если есть +5v — распайку индикатора. Если есть подсветка, но нет символов — крутим подстроечник контраста экрана до появления их.
  9. После удачного пробного запуска: допаиваем всё кроме высоковольтной части на отдельной плате.
  10. Запускаем станцию с подключенным паяльником, любуемся результатом.
  11. Изготавливаем  платку для высоковольтной части  схемы. Впаиваем детали.

Запуск паяльной станции

Первый запуск с высоковольтной частью:

  1. Подключаем термопару фена и турбинку к основной плате.
  2. Подключаем лампу накаливания 220v, вместо нагревателя фена, к высоковольтной платке.
  3. Включаем станцию,запускаем фен кнопкой «Fen ON» — лампа должна засветится. Выключаем.
  4. Если не «бахнуло», и симистор не горячий (желательно закрепить на радиатор) — подсоединяем нагреватель фена.
  5. Запускаем станцию с феном. Любуемся работой фена. Если есть посторонний звук (писк, скрежет) в районе симистора — подбираем конденсатор C3 в снаббере симистора, от 10 до 100 нанофарад. Но буду честен, и скажу сразу — ставьте 100n.
  6. Если есть разница в показаниях температуры фена — можно подкорректировать резистором R14 в обвязке ОУ.

Замена деталей

Некоторые замены активных и не очень активных компонентов:

  • ОУ — Lm358, Lm2904, Ha17358.
  • Полевые транзисторы — Irfz44, Irfz46, Irfz48, Irf3205, Irf3713 и подобные, подходящие по напряжению  и току.
  • Биполярный транзистор Т1 — С9014, С5551, BC546 и подобные.
  • Оптопара MOC3021 — MOC3023, MOC3052 без перехода через ноль (без zero kross по даташиту).
  • Оптопара PC817 — PC818, PC123
  • Стабилитрон ZD1 — любой на напряжение стабилизации от 4,3 — 5,1V.
  • Энкодер с кнопкой, я применял от автомагнитолы.
  • Конденсатор в снаббере симистора обязательно на 400v и 100n!
  • LCD Wh2602 — смотреть внимательно расположение контактов при соединении с основной платой, от разных производителей может отличаться.
  • Для питания лучшим вариантом будет стабилизированный бп на 24V 2-4A, с одного большого восточного магазина или  переделанный БП АТХ. Хотя я применял 24V 1,2A от принтера, немного греется при пользовании паяльника, но мне хватает. На худой конец трансформатор с диодным мостом, но не советую.

Корпус станции

У меня корпус от БП ПК. Панель из оргстекла, при покраске необходимо оставить окошко для экрана методом приклеивания малярного скотча с двух сторон. Корпус покрашен в один слой грунта и два слоя чёрной матовой краски из баллончика. Для паяльника применён советский пятиштырьковый штекер от магнитофона. Фен не отсоединяется, штырьками подсоединён непосредственно к основной плате. Гнездо паяльника, шнур фена и сетевой шнур расположены на задней стенке корпуса. На передней панели расположены только органы управления, экран, сетевой выключатель и индикатор работы фена. Первая моя конструкция была с панелью из текстолита, с вытравленными надписями, но к сожалению фото не осталось. В архиве прилагаются рисунки печатных плат, рисунок панели, схема в Splan и прошивка.

Видео

P.S. Станция имеет название «Didav» — это псевдоним человека создавшего схему и прошивку данного аппарата. Всем удачной пайки без «соплей». Дополнение по схеме и прошивкам смотрите тут. Специально для сайта Радиосхемы — Akplex.                                                     

   Форум

   Обсудить статью ТЕРМОВОЗДУШНАЯ ПАЯЛЬНАЯ СТАНЦИЯ «DIDAV»

radioskot.ru

САМОДЕЛЬНАЯ ПАЯЛЬНАЯ СТАНЦИЯ

   Цифровая паяльная станция. Зачем она нужна и каковы её преимущества? Причин много: кому-то надоели отслоившиеся дорожки, кто-то подогревает паяльник зажигалкой или на газу, так как не может выпаять массивную деталь, у кого-то пробивает спираль на корпус и бьется током, кому-то нужно очень точно контролировать температуру жала паяльника, а кто просто хочет перейти на современную SMD элементную базу.

   Чем отличается паяльная станция от обычного паяльника, или даже паяльника с регулятором? В паяльной станции есть, говоря нашими терминами, обратная связь. При касании жалом массивной детали температура жала падает, соответственно уменьшается напряжение на выходе термопары. Это падение напряжения, усиленное ОУ, поступает на микроконтроллер, и он сразу же подает на нагреватель больше мощности, повышая температуру жала (точнее напряжение на выходе ОУ) до того уровня, который записан в память. Прочитав данную статью, собрав необходимую комплектацию, и не забыв предварительно прошить контроллер, вы в последний раз воспользуетесь своими старыми, надоевшими и не совершенными паяльниками, перейдя на более профессиональный уровень пайки схем. Итак, представляю вашему вниманию самодельную цифровую паяльную станцию. Функционально схема состоит из двух частей – блока контроля и блока индикации.

   В авторском варианте стабилизатор 7805 подключен к диодному мосту, выход с которого идет на нагрев паяльника, но там минимум 24 вольта. Поэтому лучше использовать для этих целей более низковольтную обмотку трансформатора, если такова имеется, или отдельный источник питания, в качестве которого я использовал ЗУ от мобильного телефона. Если зарядное выдает стабильно 5 вольт, то можно отказаться от применения стабилизатора.

   Почти все детали размещены на одной плате. Схема, печатка и прошивки взяты с сайта radiokot. Скачать их можно в архиве. Диодный мост и электролитический конденсатор находятся вне платы. В центре диодного моста имеется отверстие, с помощью которого он закреплен на корпусе паяльной станции. Электролит припаян прямо на него.  

   Комплектация: ATmega8, LM358, IRFZ44, 7805, рассыпуха, трехразрядный светодиодный семисегментный индикатор А-563G-11, пять тактовых кнопок (можно и три) и пятивольтовый биппер со встроенным генератором. Номиналы элементов:

  R1 — 1M
  R2 — 1k
  R3 — 10k
  R4 — 82k
  R5 — 47k
  R7, R8 — 10k
  R индикатора -0.5k
  C3 — 1000mF/50v
  C2 — 200mF/10v
  C — 0,1mF
  Q1 — IRFZ44
  IC4 – 78L05ABUTR

   Диодные мосты использовал разные, главное чтобы тянули по току. Трансформаторы — ТС-40. Правда подключаю только одну половинку трансформатора, поэтому он греется, но работает уже пару лет. В принципе, можно использовать простой импульсный блок питания, с запасом по мощности, чтобы избежать применения кулеров. В таком случае можно будет использовать компактный, недорогой пластиковий корпус. Плюс биппера подключается к 12-му выводу микроконтроллера (или к 14-му в случае применения контроллера в ДИП корпусе). Минус подключается на землю.

   Технические характеристики паяльной станции. Температура от 50 до 500гр, (нагрев до 260гр примерно 30 секунд), две кнопки +10гр и -10гр температуры, три кнопки памяти — длинное нажатие (до моргания) — запоминание установленной температуры (ЕЕ), короткое — установка температуры из памяти. После подачи питания схема в спящем режиме, после нажатия кнопки — включается установка из первой ячейки памяти. При первом включении температуры в памяти 250, 300, 350 градусов. На индикаторе моргает установленная температура, затем бежит и потом горит температура жала с точностью до 1*С в реальном времени (после нагревания иногда забегает на 1-2*С вперед, потом стабилизируется и изредка поскакивает на +-1*С). Через 1 час после последней манипуляции с кнопками засыпает и остывает (реально может вырубиться и раньше). Если температура более 400*С, засыпает через 10 минут (для сохранности жала). Бипер пикает при включении, нажатиях кнопок, записи в память, достижении заданной температуры, три раза предупреждает перед засыпанием (двойной бип), и при засыпании (пять-бип). После сборки паяльную станцию необходимо откалибровать. Калибруется она с помощью подстроечника R5 и термопары, которая идет в комплекте со многими мультиметрами. У меня DT-838. Сверял с промышленной термопарой. Точность показаний порадовала.

Фузы:


   Теперь о паяльниках. В нашей самодельной станции можно применять паяльники от паяльных станций разных производителей. В своём варианте использую ZD-929 на 24 Вольта и 48 Ватт.

   Вот распиновка его разъема:

   и LUKEY, модель не знаю, но тоже на такое напряжение:

   Позже выяснилось, что LUKEY значительно уступает своим качеством и мощностью. За непродолжительное время эксплуатации в нем полетела термопара. Кроме того, он слабее ZD-929. Разъем люкея такой же, как компьютерный PS/2, поэтому его сразу же отрезал и заменил на РШ2Н-1-17. Так понадежней будет. 

   Сопротивление нагревателя – 18 Ом, сопротивление термопары 2 Ома. У термопары необходимо соблюдать полярность. «+” термопары идет на R3, «–» на массу. Полярность термопары можно определить тестером, установив его на 200 мВ и прогревая паяльник зажигалкой. Итак, мы перешли на новейшие монтажные технологии, а что дальше? А теперь необходимо прочесть правила эксплуатации, чтобы не запороть дорогостоящих, зато долго работающих жал.

1. Многослойные паяльные наконечники не требуют (и не допускают) никакой заточки.

2. Неоправданно высокая температура сокращает срок службы наконечника. Используйте минимально возможную температуру.

3. Мягкая очистка наконечника от нагара производится о влажную целлюлозную губку, так как оксиды и карбиды из припоя и флюсов могут образовать загрязнение наконечника, приводящее к ухудшению качества пайки и снижению теплопередачи.

4. При непрерывной работе, не реже раза в неделю необходимо снимать наконечник и полностью очищать его от окислов. Припой на наконечнике должен оставаться даже в холодном состоянии.

5. Недопустимо пользоваться агрессивными флюсами, содержащими хлориды или кислоты. Используйте канифольные флюсы.

   Пару слов о «мягкой целлюлозной губке”. Ее вы должны приобрести там же, где покупали паяльник. Но не спешите тыкать в нее жалом. Перед этим ее необходимо намочить, в результате чего она разбухнет, и выжать. Теперь губка готова к эксплуатации. В крайнем случае вместо губки можно использовать Х/Б салфетку.

   Вот мы и подошли к концу. Теперь самое интересное – фотографии готовых девайсов.
Самодельной станции:

   Модернизированный под изогнутые жала местного радиозавода ZD-929 в подставке из двух винчестеров:

   Люкей в покупной подставке. Визуально подставка похожа на аналогичную фирмы Pace (на что я и повелся при заказе), но только вместо литого металла там пластик:

   Конструкцию собрал и испытал: Troll

   Форум по радиолюбительским технологиям

   Обсудить статью САМОДЕЛЬНАЯ ПАЯЛЬНАЯ СТАНЦИЯ

radioskot.ru

Цифровая паяльная станция своими руками.(V 2.0)

РадиоКот >Лаборатория >Цифровые устройства >

Цифровая паяльная станция своими руками.(V 2.0)



Начать нужно с того, что однажды я озадачился приобретением паяльной станции, ибо «вечные» жала портятся от перегрева, а мой старенький паяльник не имел термостабилизатора.

Изучив рынок, пришел к выводу, что то, что мне хочется, стоит достаточно дорого. Подумал, почитал… И пришел к выводу, что реализовать станцию своей мечты смогу и сам. В качестве контроллера был выбран ATmega8, имеющий встроенные АЦП и ШИМ. Усилитель сигнала термопары на ОУ AD8551.

Паяльник приобрел от паяльных станций Solomon, название «SL-ICMC, паял.д/станц.SL-10, 20, 30CMC».


Паяльник имеет керамический нагреватель и встроенную термопару.

Распиновка разъема паяльника:


Схема устройства:


Теперь прокомментирую схему.

1. Трансформатор и диодный мост выбирается исходя из напряжения питания и мощности используемого паяльника. У меня это 24 В / 50 Вт. Для получения +5 В используется линейный стабилизатор 7805. Он обязательно должен иметь приличный радиатор. Или необходим трансформатор с отдельной обмоткой для питания цифровой части с напряжением 8-9 В.

2. Полевой транзистор на выходе ШИМ — любой подходящий (у меня стоит IRLU024N). Радиатор не потребовался.

3. Светодиод я использовал двухцветный, но можно соединить два, как показано на схеме. Пищалка со встроенным генератором, используется для озвучивания нажатия кнопок (можно не ставить).


LCD в проекте используется символьный, однострочный на 16 символов.

Подключение к контроллеру осуществляется следующим способом:












LCD

Разъем на схеме U12

01 GND

10 GND

02 +5V

09 VCC

03 VLC

08 LCD contrast control voltage 0…1V

04 RS

01 PD0

05 RD

02 PD1

06 EN

03 PD2

11 D4

04 PD4

12 D5

05 PD5

13 D6

06 PD6

14 D7

07 PD7


Назначение кнопок:

U6.1: Уменьшение установленной температуры на 10 град

U7: Увеличение установленной температуры на 10 град

U4.1: Программирование режимов работы P1, P2, P3

U5: Температурный режим P1

U8: Температурный режим Р2

U3.1: Температурный режим Р3

Прошивку контроллера можно осуществить как на внешнем программаторе, так и внутрисхемно. У меня программатор подключается вместо кнопок.


Данные EEPROM при прошивке зашивать необязательно, можно включить станцию с нажатой кнопкой U5, тогда значения температур примут нулевое значение. Останется запрограммировать их непосредственно через кнопки паяльной станции.


Теперь по поводу прошивок. Имеется 3 варианта:

1. С регулировкой температуры + — 10 градусов.

2. С регулировкой температуры + — 1 градус.

3. И еще одна версия на случай, если Ваш дисплей отображает только первую половину строки.


Также, есть печатная плата, спроектированная Sailanser-ом, за что ему большое спасибо.


Обсуждение статьи — тут.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?


Эти статьи вам тоже могут пригодиться:

www.radiokot.ru

Паяльная станция своими руками Atmega48-88-168-328 — DRIVE2

Полный размер

Новая версия ПО ТУТ

Пару месяцев назад ко мне обратился человек с просьбой прошить МК Атмега328 прошивкой для паяльной станции, так я про неё и узнал. У меня паялка Lukey702 и я даже не планировал делать что-то подобное, НО устроился на работу где основной инструмент паяльник, а те паяльники что там имеются очень повидавшие жизнь. И тут я вспомнил про самодельную паяльную станцию с её очень привлекательной стоимостью.
Паяльник я брал ТУТ по 2.7 доллара, взял сразу 2шт.
Фен ТУТ за 11 долларов.
БП 24В 2А брал ТУТ за 6,65.
В общем комплект в лимит таможни входит и это здорово. Атмеги были уже когда-то куплены и я приступил к сборке. Плату брал ТУТ, для любителей смд недавно увидел такой вариант.
Схему и прошивку брал у автора паялки на сайте.
После сборки паялка сразу заработала, но…
БП при 24В выдает 1.7А, в принципе на нагрев сильно не влияет, но лучше брать на 3А.
По паяльнику вопросов нет. Все работает как часы, а вот с феном вопросы есть.
Во первых обороты практически не регулируются и живут своей жизнью.
Во вторых фен после охлаждения завывает то остановиться, то задует опять и так около минуты.

Что касаемо дисплея и информации, на максимуме температуры 480 градусов, что на фене что на паяльнике вылазит Error и не понятно чего там происходит на самом деле. Светодиоды с семистора и полевика не выводил на панель, а все таки бывает полезным знать как ведет себя нагреватель, точнее его питание.

Решил написать свою прошивку, писал на mikropascale, хотел написать под Атмега8, но тогда нужно менять разводку на нескольких ногах. Но тут нашел в закромах Атмега48, и прошивка замечательно влезла. Так же можно прошить любой МК из серии Атмега 48, 88, 168, 328, они отличаются только количеством памяти.

Основные отличия в прошивке:

Вывод информации осуществлен без надписей, только температура, которая разнесена по сторонам фена и паяльника, воздух в центре экрана с меньшим количеством делений 1-10.
Так же рядом с действительной температурой выводиться кружок(типа светодиода) когда подается сигнал на включение нагревателя фена, паяльника или вентилятора фена. Температура программно не сглажена, что на термопаре, то и на дисплее, на фене прыгает +/- 10-15 гр. мне так нагляднее.

При выключении фена вентилятор переходит на полные обороты для скорейшего остывания нагревателя.
Вентилятор не завывает в граничной зоне остывания, а сразу выключается при 60 градусах.

В схему добавлен фильтр ШИМа на вентилятор, конденсатор и резистор, с ними обороты регулируются плавно и без всяких писков. Шкала вентилятора неравномерная, но на работу и удобство пользования особо не влияет.

Фъюзы представлены для Атмега 328, для других МК выставлять по аналогии, главное это внешнее тактирование кварцем больше 8МГц, кстати можно перекомпилировать под внутреннее тактирование 8МГц, у автора кварц нужен для работы ардуины, а в паялке он не обязателен.

Файлы проекта ТУТ.

Полный размер

Полный размер

Полный размер

Полный размер

Полный размер

Полный размер

Полный размер

Полный размер

Полный размер

Полный размер

www.drive2.ru

СХЕМА ПАЯЛЬНОЙ СТАНЦИИ

   Давно мечтал о паяльной станции, хотел пойти и купить — но как-то не по карману мне было. И решил сделать сам, своими руками. Купил фен от Luckey-702, и начал потихоньку собирать по приведенной схеме ниже. Почему выбрал именно эту электросхему? Так как видел фото готовых станций по ней и решил, что она рабочая на 100%. 

Принципиальная схема самодельной паяльной станции

   Схема простая и довольно неплохо работает, но есть нюанс — очень чувствительная к наводкам, поэтому желательно навешать побольше керамики в цепи питания микроконтроллера.  И по возможности сделать плату с симистором и оптопарой на отдельной печатной плате. Но я так не делал, для экономии стеклотекстолита. Сама схема, прошивка и печатка прилагаются в архиве, только прошивка под индикатор с общим катодом. Фьюзы для МК Atmega8 на фото ниже.

   Для начала разберите ваш фен и определите  на какое напряжение у вас стоит моторчик, потом подключите все провода к плате кроме нагревателя (полярность термопары можно определить подключив тестер). Примерная распиновка проводов фена Luckey 702 на фото ниже, но рекомендую разобрать свой фен и посмотреть что и куда идет, сами понимаете — китайцы, они такие!

   Затем подайте питание на плату и переменным резистором R5 настройте показания индикатора на комнатную температуру, потом отпаяйте резистор на R35 и подстроечником R34 отрегулируйте напряжение питания моторчика. А если он у вас на 24 вольт, то отрегулируйте 24 вольт. И после этого померяйте напряжение на 28 ноге МК — там должно быть 0,9 вольт, если это не так пересчитайте делитель R37/ R36 (для 24 вольтового моторчика соотношение сопротивлений 25/1, у меня 1 кОм и 25 кОм), напряжение на 28 ноге 0,4 вольт – минимальные обороты, 0,9 вольт максимальные обороты. После этого можете подключить нагреватель и если понадобится откорректировать температуру подстроечником R5.

   Немного об управлении. Есть три кнопки для управления: Т+ ,Т-, М. Первые две изменяют температуру, нажимая один раз кнопку значение меняется на 1 градус, если удерживать то значения начинают быстро меняться. Кнопка М — память позволяет запоминать три значения температуры, стандартно это 200, 250 и 300 градусов, но вы можете изменить их как вам удобно. Для этого надо нажать кнопку М и удерживать пока не услышите дважды подряд сигнал бипера, тогда можете кнопками Т+ и Т- изменять температуру.

   В прошивке есть функция охлаждения фена, кладя фен на подставку он начинает охлаждаться моторчиком, при этом нагреватель выключается и пока не остынет до 50 градусов моторчик не выключается. Когда фен на подставке, когда холодный или обороты двигателя меньше нормальных допустимых (на 28 ноге меньше 0,4 вольт) — на дисплее будет три черточки.

   Подставка должна быть с магнитом, желательно посильнее или неодимовым (от винчестера). Так как в фене есть геркон который переводит фен в режим охлаждения когда он на подставке. Я пока что еще не сделал подставку.

   Фен можно остановить двумя способами — кладя на подставку или скручивая обороты моторчика до нуля. Ниже фото моей готовой паяльной станции.

Видео работы паяльной станции

   В общем схема, как и предполагалось, вполне толковая — можете смело повторять. С уважением, AVG.

   Форум по самодельным станциям

   Обсудить статью СХЕМА ПАЯЛЬНОЙ СТАНЦИИ

radioskot.ru