Цифровая паяльная станция своими руками

Цифровая паяльная станция своими руками

Цифровая паяльная станция своими руками

Цифровая паяльная станция своими руками

Цифровая паяльная станция своими руками

Цифровая паяльная станция своими рукамиЦифровая паяльная станция своими руками
Цифровая паяльная станция своими руками

Паяльник имеет керамический нагреватель и встроенную термопару.
Распиновка разъема паяльника:

Цифровая паяльная станция своими руками

Цифровая паяльная станция своими руками

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:

Проекты

Рабочий кэшбэк с eBay:

Блоги

  • Спорт, активный отдых, туризм1.13
  • Покупки на AliExpress — инструкции для начинающих0.00
  • Красота, здоровье0.00
  • Электроника0.00
  • Купоны Aliexpress0.00
  • Проекты0.00
  • Компьютеры, планшеты0.00
  • Телефоны и аксессуары0.00
  • Флэшки, карты памяти, SSD0.00
  • Инструменты, ремонт0.00

Прямой эфир

admin 6 декабря 2017, 13:30

olegdan0213 25 октября 2016, 13:10

Valdr 20 сентября 2016, 00:46

Valdr 9 июля 2016, 08:29

admin 9 июня 2016, 00:45

Valdr 10 января 2016, 00:33

Проект по сборке цифровой паяльная станция на микроконтроллере Atmega 328P.
Паяльная станция создается по по схеме Oleg A, но была доработана и еще дорабатывается.
Многие скажут что проще купить готовую паяльную станцию, выбор которых немалый как в офлайне, так и на том же aliexpress.

  • Во первых, купить проще, но мы не ищем простых путей;)
  • Во вторых, готовые паяльные станции будут дороже, даже на aliexpress и даже при небольшой цене готовой паяльной станции, из за габаритов и веса, цена доставки может быть даже превысить цену станции.
  • В третьих, дешевые паяльные станции аналоговые и устанавливают температуру на термопаре. В моем проекте реализуем цифровую станцию, температуру настроим непосредственно на жале и воздуха термофена.

Цифровая паяльная станция своими руками

Кто не хочет заморачиваться, то покупайте готовую паяльную станцию, а если хотите сделать своими руками, цифровую паяльную станцию, которая к тому же дешевле чем самая дешевая китайская, то читаем далее…

Практически все детали покупались на aliexpress
Список деталей:

  • Микроконтроллёр: Atmega328p Перейти
  • LCD дисплей 16х2 Перейти
  • ОУ: LM358 Перейти
  • Опторазвязка: MOC3063 Перейти
  • Мосфет: IRFZ44N ( 2 шт.) Перейти
  • Симистор: BT138 Перейти
  • Стабилизатор: L7812CV Перейти
  • Стабилизатор: L7805CV Перейти
  • Потенциометр: 10К ( 3 шт. ) Перейти
  • Подстроечный резистор: 10К ( 3 шт. ) Перейти
  • Резистор: 22К Перейти
  • Светодиод: 3 мм, 20мА ( 2 шт. ) Перейти
  • Резонатор: 16 Мгц Перейти
  • SMD резистор: 220 ( 2 шт. ), 10К ( 4 шт. ), 220К ( 2 шт. ) Перейти
  • SMD конденсатор: 1 мкф ( 3 шт. ) Перейти
  • Переключатель: (3 шт. ) Перейти
  • Гнездо: GX16 5 и 8 пин Перейти
  • Блок питания: импульсный блок питания 24В, >2А такой Перейти но лучше 24В 4А Перейти
  • Паяльник на 24В с К термопарой Перейти , Набор жал к паяльнику: Перейти
  • Фен с встроенным вентилятором с К термопарой Перейти , Набор насадок к термофену: Перейти

Ссылки по проекту:
Канал автора оригинальной станции Oleg A.: Перейти
Оригинальная статья: d-serviss.lv
Форум по этой паяльной станции: перейти
Плата в LAY (Sprint-Layout 6) доработана мной, лучше разведена и сгрупированы выводы: Скачать
Плата в PDF, у кого нет Sprint-Layout или не хочет в нем разбираться: Скачать
Скачать скетч для среды Arduino ver. 0.5 Скачать
Скачать .hex файл для прошивки программатором Скачать
Для тех кто будет прошивать программатором PonyProg, скрин установки фьюзи битов:
Цифровая паяльная станция своими руками

Цифровая паяльная станция своими руками
Цифровая паяльная станция своими руками

Видео первого запуска без паяльника и фена, электроника заработала с первого раза:
Цифровая паяльная станция своими руками

При запуске обнаружилось что микроконтроллер работает на частоте 1МГц вместо 16МГц, прошил в ATmega правильные FUSE Bits и все стало как нужно:
Цифровая паяльная станция своими руками

Сменить нужно фьюзы на внешний кварцевый резонатор частотой выше 8МГц и отключить CLKDIV8,
Фюзы по умолчанию: Low = 62 и High = D9 и измененные: Low = DE и High = D9 (Это для ATmega 328, для других МК используйте фюзикалькулятор)

Промучился с паяльником, при подключении паяльника, БП уходил в защиту. Купил новый БП по мощнее, он в защиту не уходил, но выдно было что его сильно нагружало. Решил прозвонить, поискать, может где что не правильно подключил, когда в корпус пересаживал и обнаружил что короткое между нагревателем и термопарой на паяльнике.
На видео видно как при включении загорается в начале нагревателя, а потом греется сама спираль:
Цифровая паяльная станция своими руками

Проект еще не завершен. Будет замена блока питания, нужен новый нагреватель в паяльник, переписать скетч под нагреватель на терморезисторе (под нагреватель на термопаре ничего не нужно переписывать) и нужно сделать корпус лицевую панель. Продолжение следует.

И напоследок несколько фото проекта:
Цифровая паяльная станция своими руками
Цифровая паяльная станция своими руками
Цифровая паяльная станция своими руками
Цифровая паяльная станция своими руками
Цифровая паяльная станция своими руками
Цифровая паяльная станция своими руками
Цифровая паяльная станция своими руками
Цифровая паяльная станция своими руками

Ещё пару месяцев назад я даже и не задумывался о самодельной паяльной станции. Собирался покупать Lukey 702, но глянув на цены, так и не понял, за что отдавать 6. 8 тысяч.

Недостатки Lukey:

  • Мощность трансформатора слишком мала, трансформатор работает на пределе возможного.
  • Низкое качество трансформаторного железа, он греется даже на холостом ходу, на некоторых станциях ещё и гудит.
  • Неудобная настройка температуры (невозможно быстро накинуть 20-40-60 градусов).
  • Дискретность установки температуры 1 градус, которая в реальности не нужна.
  • В силовой цепи установлен сигнальный разъём (PS/2).
  • Постоянная запитка от сети, даже когда паяльная станция не используется.
  • Нет функции автоотключения.
  • Высокая цена.

Список не маленький, поэтому я решил не покупать Lukey. Начал смотреть в сторону самодельных паялок. Готовые конструкции, выложенные на просторах интернета, чем-то не устраивали. Где-то автор пожалел транзисторов на индикаторы. Где-то через диодный мост прокачивают 2 ампера, и диоды раскаляются как утюги. Где-то автор прокачивает через кренки 35 вольт. В общем однозначно было решено — изобрести свой велосипед.

Итак, представляю Вашему вниманию паяльную станцию ZSS-01.

Цифровая паяльная станция своими руками

Основные функции:

  • Удобная настройка температуры.
  • Одновременная индикация текущей и заданной температур.
  • Настраиваемый таймер автоотключения. После срабатывания таймера, станция самообесточивается.
  • Обработка и индикация ошибок. После возникновения ошибки, станция самообесточивается.
  • Нулевое потребление после самообесточивания.
  • Сохранение настроек с использованием циклической записи/чтения.

Схема паяльной станции:

Цифровая паяльная станция своими руками

Теперь подробно расскажу про каждый узел схемы.

Узел индикации.
Содержит два семисегментных индикатора. Первый индикатор отображает текущую температуру паяльника, второй — заданную. Индикаторы можно использовать как с общим анодом, так и с общим катодом, установив соответствующую прошивку. Индикаторы подключены через буферную микросхему для снижения нагрузки на порты микроконтроллера. Вместо буфера можно поставить 12 транзисторов, но мне кажется, микросхема и паяется проще, и разводка платы упрощается, и стоит она дешевле, чем горсть транзисторов. Также узел индикации содержит пищалку, которая пищит при возникновении ошибок, а также издаёт щелчки при нажатии кнопок. Пищалка использована обычная, без встроенного генератора. Я поставил пищалку от древней материнской платы. Микроконтроллер генерирует меандр, затем меандр проходит через буферный транзистор и поступает на пищалку.

Узел питания.
Особенностью данной паяльной станции является возможность самообесточивания. Первичная обмотка трансформатора подключена к сети через нормально разомкнутые контакты реле. Когда станция отключена, контакты реле разомкнуты и трансформатор обесточен. Для запуска паяльной станции надо нажать на кнопку «ON», которая кратковременно шунтирует контакты реле. На первичную обмотку поступает напряжение, микроконтроллер запускается. После запуска МК включает реле, шунтируя кнопку. Трансформатор остаётся запитанным до тех пор, пока микроконтроллер не отключит реле. Таким образом, после отключения питания, потребление устройства становится равным нулю, отпадает необходимость использования дежурного источника питания (трансформаторы с дополнительными обмотка ми, итд).

Самообесточивание происходит при:

  • Нажатии кнопки «OFF» на передней панели.
  • Срабатывании таймера автоотключения.
  • Отсутствии нагрева паяльника.
  • Перегреве паяльника.

Вторичная обмотка трансформатора выдаёт 24 вольта. После выпрямления и фильтрации, напряжение поднимается до 34 вольт. Для питания микроконтроллера использован импульсный преобразователь LM2596S-ADJ, понижающий напряжение до 5 вольт. На случай пробоя встроенного ключа преобразователя, на выходе установлен супрессор, снятый с платы жёсткого диска.

Узел измерения температуры.
Для сборки станции я купил паяльник от Lukey 702. В качестве термодатчика используется родная термопара K-типа, расположенная в кончике нагревателя. Для усиления напряжения с термопары используется ширпотребный операционный усилитель LM358. Коэффициент усиления ОУ подобран таким образом, чтобы выходное напряжение 5 вольт соответствовало 1023 градусам, при этом 1 квант АЦП будет равен 1 градусу. Использованный ОУ не имеет Rail-to-Rail выхода, поэтому максимальная измеряемая температура будет примерно 800 градусов. Рабочий диапазон температур станции от 100 до 450 градусов, поэтому измерение до 800 градусов меня устраивает. После сборки станции необходимо произвести калибровку температуры при помощи подстроечного резистора.

Узел управления нагревателем.
Здесь всё просто. Микроконтроллер включает оптопару. Оптопара открывает симистор. Симистор коммутирует нагреватель ко вторичной обмотке трансформатора. ШИМ регулировка не используется, выполняется только включение/отключение нагревателя, так называемый «ключевой режим».

Узел кнопочного управления.
Для управления используется 1 силовая и 5 сигнальных кнопок. Для того, чтобы не портить внешний вид паяльной станции, всё кнопки были использованы одинаковые — силовые. Всё управление сводится к включению/отключению питания, настройке температуры, и настройке таймера автоотключения. При удерживании кнопок выполняется ускоренный перебор значений.

Теперь расскажу про дополнительный функционал.

Таймер автоотключения.
Позволяет задать временной интервал от 1 до 255 часов, по истечении которого паяльная станция самообесточится. Также имеется возможность отключения таймера. Для этого необходимо установить временной интервал, равный 0. Для входа в режим настройки таймера, необходимо одновременно зажать кнопки «-20» и «+20», и не отпуская их включить станцию кнопкой «ON». На первом индикаторе отобразится буква «A», подтверждающая вход в режим настройки автоотключения, а также прозвучит звуковой сигнал. Кнопки «-20» и «+20» нужно отпустить. На втором индикаторе отобразится количество часов, которое можно изменять кнопками «-5» и «+5», при этом изменение будет происходить по 1 часу на каждое нажатие. Для сохранения изменений необходимо нажать кнопку «OFF», при этом паяльная станция самообесточится.

Защита от ненагрева паяльника / КЗ термодатчика.
При включении паяльная станция отсчитывает 1 минуту, после чего включается постоянный контроль температуры паяльника. Если температура ниже 80 градусов (например при обрыве нагревателя), на индикатор высвечивается ошибка «Err 1», звучит продолжительный звуковой сигнал, и станция самообесточивается. Также данная ошибка будет возникать при коротком замыкании термодатчика.

Защита от перегрева паяльника / обрыва термодатчика.
Защита от перегрева может пригодиться, например, при пробое управляющего симистора. Паяльник раскаляется до 470 градусов, срабатывает защита. На индикаторе высвечивается ошибка «Err 2», звучит продолжительный звуковой сигнал, и паяльная станция самообесточивается. Также данная ошибка будет возникать при обрыве термодатчика, благодаря подтягивающему резистору на входе измерительного узла.

Сохранение настроек.
Структура с настройками занимает 3 байта. Микроконтроллер ATmega8 содержит 512 байт EEPROM памяти. Так как размер памяти позволяет сохранить 170 структур, был реализован алгоритм циклической записи/чтения настроек. Алгоритм работает следующим образом. После включения питания, в памяти ищется последняя непустая структура, из неё считываются настройки. Перед отключением питания, ищется первая пустая структура, и в неё записываются настройки. Таким образом, при каждом сохранении, настройки записываются в следующую структуру, и так 170 раз. Когда все структуры заполнятся и кончится свободное место, произойдёт полное стирание памяти, и настройки запишутся в первую структуру. И так по кругу. Применение данного алгоритма позволяет продлить ресурс памяти в 170 раз, а также способствует равномерному износу ячеек.

Теперь немного расскажу о внутренностях станции. Трансформатор использован вот такой:

Цифровая паяльная станция своими руками

Фото основной платы в процессе сборки.

Цифровая паяльная станция своими руками

Конструктивно паяльная станция состоит из двух плат.

Цифровая паяльная станция своими руками

На плате индикации расположены только семисегментные индикаторы.

Цифровая паяльная станция своими руками

Один провод не подключен, т.к. не используется точка.

Цифровая паяльная станция своими руками

Все остальные компоненты находятся на основной плате.

Цифровая паяльная станция своими руками

Размеры плат подогнаны под использование заводского пластикового корпуса B12, имеющего размеры 200x165x70 мм.

Цифровая паяльная станция своими руками

Цифровая паяльная станция своими руками

Вот что получилось в итоге. Вид спереди.

Цифровая паяльная станция своими руками

Вид сзади. Для подключения паяльника я поставил какой-то советский разъём.

Цифровая паяльная станция своими руками

Настройка таймера автоотключения.

Цифровая паяльная станция своими руками

Цифровая паяльная станция своими руками

Подведём итоги.

В целом самоделкой доволен. Можно не напрягаясь прибавить 20. 40 градусов, и не опасаться за оставленный без присмотра включенный паяльник. Некоторые компоненты были в наличии, кое-что пришлось купить. Список затрат:

  • Паяльник от Lukey 702 === 1013 руб
  • Трансформатор тороидальный ТТП-60 (2х12В, 2.2А) === 800 руб
  • Симистор BTA25-800 === 105 руб
  • Оптопара симисторная MOC3063 === 26 руб
  • Семисегментный индикатор FYT-3631 === 46+46 руб
  • Жало Hakko 900M-T-3C === 500 руб
  • Скотч двусторонний === 75 руб
  • Доставка === 189+175 руб

В итоге станция мне обошлась в 2975 руб.

Планы на будущее:

  • Вместо реле поставить симистор.
  • Сделать автоматический выбор типа используемого термодатчика (термопара или терморезистор).
  • Поменять нагреватель на керамический.
  • Переднюю панель сделать матовой, чтобы не бликовала.

«>

Читать также:  Устройство и принцип действия полевого транзистора

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock detector