Схема паяльної станції без екрану своїми руками. Контролер паяльного фена з TaoBao або Опус про те, як я збирав паяльний фен на мікроконтролері STM32. Прошивка контролера та налаштування

Сходи. Вхідна група. Матеріали. Двері. Замки. Дизайн » Вентильовані Схема паяльної станції без екрану своїми руками. Контролер паяльного фена з TaoBao або Опус про те, як я збирав паяльний фен на мікроконтролері STM32. Прошивка контролера та налаштування

Схема паяльної станції без екрану своїми руками. Контролер паяльного фена з TaoBao або Опус про те, як я збирав паяльний фен на мікроконтролері STM32. Прошивка контролера та налаштування

Що є одним із найважливіших інструментів у наборі інженера, робота якого пов'язана з електронікою. Це те, що ви, мабуть, любите і ненавидите, - паяльник. Вам необов'язково бути інженером, щоб він вам раптом знадобився: досить бути просто умільцем, який ремонтує щось у себе вдома.

Для базових застосувань добре справляється звичайний паяльник, який ви включаєте в розетку; але для більш делікатної роботи, такої як ремонт та складання електронних схем, вам знадобиться паяльна станція. Регулювання температури має вирішальне значення, оскільки спалює компоненти, особливо мікросхеми. Крім того, вам також може знадобитися, щоб вона була досить потужною, щоб підтримувати певну температуру, коли ви щось припаюватимете до великого земляного полігону.

У цій статті ми розглянемо, як можна зібрати власну паяльну станцію.

Розробка

Коли я розробляв цю паяльну станцію, для мене були важливими кілька ключових властивостей:

переносимість- це досягається за рахунок використання імпульсного джерела живлення, замість звичайного трансформатора та випрямного моста;
простий дизайн- Мені не потрібні LCD дисплеї, зайві світлодіоди та кнопки. Мені потрібен був просто світлодіодний семисегментний індикатор, щоб показувати встановлену та поточну температуру. Мені також була потрібна проста ручка для вибору температури (потенціометр) без потенціометра для точного підстроювання, так як це легко зробити за допомогою програмного забезпечення;
універсальність- я використовував стандартну 5-контактну штепсельну вилку (якийсь тип DIN), щоб вона була сумісна з паяльниками Hakko та їх аналогами.

Як це працює

Насамперед, давайте поговоримо про ПІД (пропорційно-інтегрально-диференціюючих, PID) регуляторів. Щоб прояснити все відразу, розглянемо наш окремий випадок з паяльною станцією. Система постійно відстежує помилку, яка є різницею між заданою точкою (у нашому випадку необхідною нам температурою) і нашою поточною температурою. Він підлаштовує вихід мікроконтролера, який керує нагрівачем за допомогою ШІМ, виходячи з наступної формули:

Як можна побачити, є три параметри K p , K i K d . Параметр K p в даний час пропорційний помилці. Параметр K i враховує помилки, що накопичилися з часом. Параметр K d є прогнозом майбутньої помилки. У нашому випадку ми для адаптивного налаштування ми використовуємо PID бібліотеку Бретта Борегарда (Brett Beauregard), яка має два набори параметрів: агресивний та консервативний. Коли поточна температура є далекою від заданого значення, контролер використовує агресивні параметри; в іншому випадку він використовує консервативні параметри. Це дозволяє нам отримати невеликий час нагрівання, зберігаючи при цьому точність.

Нижче наведено принципову схему. Станція використовує 8-бітний мікроконтролер ATmega8 в DIP корпусі (ви можете використовувати ATmega168-328, якщо вони є під рукою), який дуже поширений, а варіант 328 міститься в Arduino Uno. Я вибрав його, тому що його легко прошити, використовуючи Arduino IDE, де також є готові до використання бібліотеки.

Температура зчитується за допомогою термопари, вбудованої у паяльник. Ми посилюємо напругу, що створюється термопарою, приблизно в 120 разів за допомогою операційного підсилювача. Вихід операційного підсилювача підключається до виведення ADC0 мікроконтролера, який перетворює напругу значення від 0 до 1023.

Задане значення встановлюється за допомогою потенціометра, який використовується як дільник напруги. Він підключений до висновку контролера ADC1 ATmega8. Діапазон 0-5 вольт (вихід потенціометра) перетворюється на значення 0-1023 за допомогою АЦП, а потім на значення 0-350 градусів Цельсія за допомогою функції "map".

Список комплектуючих

Позначення	Номінал	Кількість
IC1	ATMEGA8-P	1
U1	LM358	1
Q1	IRF540N	1
R4	120 ком	1
R6, R3	1 ком	2
R5, R1	10 ком	2
C3, C4, C7	100 нФ	3
Y1	16 МГц	1
C1, C2	22 пФ	2
R2	100 Ом	1
U2	LM7805	1
C5, C6	100 мкФ (можна і менше)	2
R7, R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14	150 Ом	8

Це список компонентів, експортованих з KiCad. Крім того, вам знадобляться:

клон паяльника Hakko, найпопулярнішого в китайських онлайн-магазинах (з термопарою, а не з термістором);
джерело живлення 24 В, 2 А (я рекомендую використовувати імпульсний, але можна використовувати трансформатор з випрямляючим мостом);
потенціометр 10 кОм;
електрична штепсельна вилка авіаційного типу із 5 контактами;
електричний роз'єм, що встановлюється на задню панель для живлення 220 В;
друкована плата;
вимикач живлення;
штиркові роз'єми 2,54 мм;
багато дротів;
роз'єми Dupont;
корпус (я надрукував його на 3D-принтері);
один потрійний семисегментний світлодіодний індикатор;
програматор AVR ISP (для цього можна використовувати Arduino).

Звичайно, ви можете легко замінити світлодіодний індикатор LCD дисплеєм або використовувати кнопки замість потенціометра, адже це ваша паяльна станція. Я виклав свій варіант дизайну, але ви можете по-своєму.

Інструкції зі збирання

По-перше, ви маєте виготовити друковану плату. Використовуйте той спосіб, який віддаєте перевагу; я рекомендую перенесення малюнка плати тонером лазерного принтера, оскільки це найпростіший спосіб. Крім того, друкована плата у мене подовжена, тому що я хотів, щоб вона збігалася за розміром із джерелом живлення, і я міг би встановити її на нього. Не соромтеся змінювати плату, ви можете завантажити файли проекту та відредагувати їх за допомогою KiCad. Після того, як виготовите друковану плату, припаяйте всі компоненти.

Обов'язково встановіть вимикач між джерелом живлення та роз'ємом живлення. Використовуйте відносно товсті дроти для з'єднань джерела живлення з друкованою платою та вихідного роз'єму зі стоком MOSFET транзистора (точка H на платі) та землі на друкованій платі. Для підключення потенціометра підключіть перший контакт до лінії +5В, другий - до точки POT, і третій - до землі. Зверніть увагу, що я використовую світлодіодний індикатор із загальним анодом, що може відрізнятись від того, що у вас. Вам доведеться трохи змінити код, але всі інструкції в програмному коді прокоментовані. Підключіть висновки E1-E3 до загальних анодів/катодів, а висновки a-dp до відповідних висновків вашого індикатора. Для більш детальної інформації дивіться технічний опис на нього. І нарешті, встановіть вихідний роз'єм паяльної станції та припаяйте до нього всі з'єднання. Вам повинна допомогти картинка, наведена вище, зі схемою та цоколівкою роз'єму.

Тепер починається цікаве завантаження коду. Для цього вам знадобиться бібліотека PID (посилання на GitHub).

#include // Цей масив містить сегменти, які необхідно запалити для відображення на індикаторі цифр 0-9 byte const digits = B00111111, B00000110, B01011011, B01001111, B01100110, B01101101, 1, B01101111); int digit_common_pins = (A3, A4, A5); // Загальні висновки потрійного 7-сегментного світлодіодного індикатора int max_digits = 3; int current_digit = max_digits – 1; unsigned long updaterate = 500; // Змінює, як часто оновлюється індикатор. Не нижче 500 unsigned long lastupdate; int temperature = 0; // Визначає змінні, яких ми підключаємося double Setpoint, Input, Output; // Визначає агресивні та консервативні параметри налаштування double aggKp = 4, aggKi = 0.2, aggKd = 1; double consKp = 1, consKi = 0.05, consKd = 0.25; // Задати посилання та початкові параметри налаштування PID myPID(&Input, &Output, &Setpoint, consKp, consKi, consKd, DIRECT); void setup() ( DDRD = B11111111; // встановити висновки Arduino з 0 по 7 як виходи for (int y = 0; y< max_digits; y++) { pinMode(digit_common_pins[y], OUTPUT); } // Мы не хотим разогревать паяльник на 100%, т.к. это может сжечь его, поэтому устанавливаем максимум на 85% (220/255) myPID.SetOutputLimits(0, 220); myPID.SetMode(AUTOMATIC); lastupdate = millis(); Setpoint = 0; } void loop() { // Прочитать температуру Input = analogRead(0); // Преобразовать 10-битное число в градусы Цельсия Input = map(Input, 0, 450, 25, 350); // Отобразить температуру if (millis() - lastupdate >updaterate) (lastupdate = millis(); temperature = Input; ) // Прочитати встановлене значення і перетворити його на градуси Цельсія (мінімум 150, максимум 350) double newSetpoint = analogRead(1); newSetpoint = map(newSetpoint, 0, 1023, 150, 350); // Відобразити встановлене значення if (abs(newSetpoint - Setpoint) > 3) (Setpoint = newSetpoint; temperature = newSetpoint; lastupdate = millis(); // Відстань від встановленого значення if (gap< 10) { // мы близко к установленному значению, используем консервативные параметры настройки myPID.SetTunings(consKp, consKi, consKd); } else { // мы далеко от установленного значения, используем агрессивные параметры настройки myPID.SetTunings(aggKp, aggKi, aggKd); } myPID.Compute(); // Управлять выходом analogWrite(11, Output); // Отобразить температуру show(temperature); } void show(int value) { int digits_array = {}; boolean empty_most_significant = true; for (int z = max_digits - 1; z >= 0; z--) // Цикл за всіма цифрами (digits_array[z] = value / pow(10, z); // Тепер беремо кожну цифру з числа if (digits_array[z] != 0) empty_most_significant = false; // Не відображати нулі, що стоять попереду value = value - digits_array[z] * pow(10, z); , і відобразити поточну цифру ( PORTD = ~digits]; // Видалити ~ для загального катода ) else ( PORTD = B11111111; ) digitalWrite(digit_common_pins[z], HIGH);// Змінити на LOW для загального катода ) else ( digitalWrite digit_common_pins [z], LOW);// Змінити на HIGH для загального катода)) current_digit--; if (current_digit< 0) { current_digit = max_digits; // Начать сначала } }

Якщо у вас є програматор AVR ISP, ви знаєте, що потрібно робити. Підключіть контакти +5V, GND, MISO, MOSI, SCK та RESET, скачайте скетч Arduino, відкрийте його (вам знадобиться встановлена на комп'ютері Arduino IDE) та натисніть «Завантажити».

Якщо у вас немає програматора, можете використовувати Arduino. Підключіть свою плату Arduino (Uno/Nano) до комп'ютера, перейдіть до меню Файл → Приклади → ArduioISP та завантажте його. Потім перейдіть до Інструменти → Програматор → Arduino as ISP. Підключіть свою плату до плати Arduino, скачайте скетч, а потім виберіть Скетч → Завантажити через програматор.

От і все. Тепер ви можете насолоджуватися роботою паяльною станцією, зібраною власноруч.

Калібрівка

А ні, ще не все. Тепер нам потрібно відкалібрувати її. Так як нагрівачі та термопари в паяльниках можуть відрізнятися, особливо якщо ви використовуєте неоригінальний паяльник Hakko, нам потрібно відкалібрувати паяльну станцію.

По-перше, нам потрібен цифровий мультиметр із термопарою для вимірювання температури жала паяльника. Після того, як ви виміряли температуру, вам необхідно змінити значення за промовчанням "510" у рядку коду map(Input, 0, 510, 25, 350) , використовуючи таку формулу:

де TempRead – це температура, яка відображається на вашому цифровому термометрі, а TempSet – це температура, яку ви встановили на паяльній станції. Це лише приблизна настройка, але її має вистачити, адже вам не потрібна при пайці гранична точність. Я використовував градуси Цельсія, але ви можете змінити їх у коді на Фаренгейти.

Друк корпусу на 3D принтері (необов'язково)

Я розробив і надрукував корпус, у який можна було б встановити імпульсне джерело живлення та друковану плату, щоб усе виглядало акуратно. На жаль, для використання цього корпусу вам необхідно буде знайти такий самий тип джерела живлення. Якщо у вас є відповідне джерело, і ви хочете надрукувати корпус, або якщо ви хочете змінити його під свої вимоги, можете завантажити прикладені файли. Я друкував із заповненням 20% та товщиною шару 0,3. Ви можете використовувати більш високий рівень заповнення та меншу висоту шару, якщо у вас є час та терпіння.

Висновок

От і все! Сподіваюся, стаття виявилася корисною. Нижче наведено всі необхідні матеріали.

Доброго дня, Шановні читачі! Сьогодні йтиметься про складання паяльної станції. Тож поїхали!
А почалося все з того, що я натрапив на цей трансформатор:

Він на 26 Вольт, 50 Ватт.
Як тільки я його побачив, мені на думку відразу спала блискуча думка: зібрати паяльну станцію на основі цього трансформатора. На Алі я знайшов ось цей. За параметрами він ідеально підходить - робоча напруга 24 вольта, а струм 2 ампера, що споживається. Я його замовив, через місяць він прийшов у ударостійкій упаковці. На картинці жало трохи пригоріло, бо вже підключав паяльник до трансформатора. Роз'єм я придбав на ринку, одразу з конектором для чотирьох дротів.

Але підключати паяльник безпосередньо до трансформатора дуже просто, нецікаво, та й жало так швидко зіпсується. Тому я одразу почав думати над блоком керування температури паяльника.
Спочатку я продумав алгоритм: мікросхема порівнюватиме значення зі змінного резистора зі значенням на терморезисторі, і, виходячи з цього, буде весь час подавати струм (нагрівання паяльника), або подавати його «пачками» (утримання температури), або не подавати взагалі (Коли паяльник не використовується). Для цих цілей чудово підійде мікросхема lm358 – два операційні підсилювачі в одному корпусі.

Схема регулятора паяльної станції

Що ж, перейдемо безпосередньо до самої схеми:

Список деталей:

DD1 – lm358;
DD2 - TL431;
VS1 - BT131-600;
VS2 - BT136-600E;
VD1 - 1N4007;
R1, R2, R9, R10, R13 - 100 Ом;
R3, R6, R8 - 10 ком;
R4 - 5,1 ком;
R5 – 500 кОм (підстроювальний, багатооборотний);
R7 - 510 Ом;
R11 - 4,7 кОм;
R12 - 51 ком;
R14 - 240 кОм;
R15 - 33 ком;
R16 - 2 ком (підстроювальний);
R17 - 1 ком;
R18 – 100 кОм (змінний);
C1, C2 - 1000uF 25v;
C3 - 47uF 50v;
C4 - 0,22uF;
HL1 – зелений світлодіод;
F1, SA1 - 1A 250v.

Виготовлення паяльної станції

На вході схеми стоїть однополуперіодний випрямляч (VD1) і струм резистор, що гасить.

Далі на DD2, R2, R3, R4, C2 зібраний блок стабілізації напруги. Цей блок знижує напругу з 26 до 12 вольт, необхідних живлення мікросхеми.

Потім йде сам керування на мікросхемі DD1.

І блок, що укладає, - це силова частина. З виходу мікросхеми через індикаторний світлодіод сигнал надходить на симістор VS1, який управляє потужнішим VS2.

Також нам знадобиться кілька дротів із конекторами. Це не обов'язково (проводи можна і прямо паяти), але для Фен-Шуя якраз.

Для друкованої плати нам знадобиться текстоліт розміром 6х3 см.

Переносимо малюнок на плату лазерно-прасним методом. Для цього роздруковуємо цей файл, вирізаємо. Якщо щось перенеслося, домальовуємо лаком.

(завантажень: 262)

Далі кидаємо плату в розчин перекису водню та лимонної кислоти (співвідношення 3:1) + щіпку кухонної солі (вона – каталізатор хімічної реакції).

Коли зайва мідь розчиниться, дістаємо плату, промиваємо проточною водою

Потім знімаємо тонер та лак ацетоном, свердлимо отвори.

І все! Друкована плата готова!
Залишилося залудити доріжки і правильно впаяти компоненти. Впаюйте, орієнтуючись на цю картинку:

Наступні місця треба з'єднати перемичками:

Так, платню ми зібрали. Тепер треба все це помістити в корпус. Підставою послужить квадрат із фанери розміром 12.6х12.6 см.

Трансформатор буде посередині, закріплений шурупами на невеликих дерев'яних брусках, плата буде жити поруч, прикручена до основи через куточок болтом.
Ця схема може харчуватися від 12V, що робить її універсальною. Для цього треба виключити із загальної схеми DD2, R2, R3, R4 та C2. Також терморезистор на схемі слід замінити на постійний резистор номіналом 100 Ом.
На цьому моя стаття добігає кінця. Всім удачі у повторенні!
P.S. Якщо паяльник не запуститься, перевірте кожне з'єднання на платі!

Всім доброго часу доби шановні радіоаматори! Пропоную всім нескладну схему паяльної станції із феном. Була давно витівка зробити паяльну станцію, саме своїми руками. Купувати в магазині для мене було не доцільно, тому що не влаштовувала ні ціна, ні якість, ні керування, ні надійність. Після довгих пошуків в інтернеті була знайдена на мій погляд найкраща і єдина у своєму роді схема на мікроконтролері atmega8 та дворядковому LCD дисплеї WH1602, з керуванням на енкодері. Проект новий і не є клоном тих самих "затертих до дірок" схем, загалом не має аналогів.

Особливості пристрою

Станція має такі переваги як:

Меню налаштувань.
Дві кнопки "пам'яті", тобто два встановлені температурні режими для паяльника і фена.
Таймер переходу в режим сну, встановити таймер можна в налаштуваннях.
Цифрове калібрування паяльника також знаходиться в налаштуваннях.
Побудовано на бюджетних комплектуючих.
Друкована плата розроблена мною під корпус від БП ПК, тому з корпусом теж не виникне проблем.
Для живлення станції можна застосувати ту ж плату від блоку ПК, трохи переробивши під потрібні 20-24v (залежить від трансформатора), благо розміри корпусу дозволяють це зробити. Можна трохи вкоротити радіатори, так як для живлення нам потрібно лише 24v і 2-3 ампера і сильного нагріву силових транзисторів і діодного складання не буде.
У прошивці закладено "Пі" алгоритм регулювання нагріву фена, що дає рівномірне нагрівання спіралі фена і відсікає ІЧ випромінювання в моменти включення фена. Загалом при вмілому користуванні фена жодна деталька не "присмажиться" раніше.

Принципова схема

Спочатку в авторському варіанті схема була виконана повністю на SMD компонентах (у тому числі і atmega8) і на двосторонній платі. Повторити її для мене, і думаю більшості радіоаматорів, неможливо. Тому переклав схему та розробив плату на DIP компонентах. Конструкція виконана на двох друкованих платах: високовольтна частина зроблена на окремій хустці, щоб уникнути наведень та перешкод. Паяльник застосований із термопарою, на 24v 50w від станції "Baku".

Фен застосований від цієї фірми, з термопарою як датчик температури. Має ніхромовий нагрівач з опором близько 70 ом і "турбінку" на 24v. На екрані відображається температура: задана і фактична для фена і паяльника, сила повітряного потоку фена (відображається у вигляді горизонтальної шкали в нижньому рядку екранчика).

Для збільшення, зменшення температури та потоку повітря турбінки: переноситься курсор короткочасним натисканням на енкодер, і повертаючи вліво або вправо встановлюється потрібне значення. Утримуючи першу або другу кнопку пам'яті, можна запам'ятати зручну для вас температуру і при наступному використанні, натиснувши на пам'ять, відразу піде нагрівання до встановлених у пам'яті значень. Запуск фена здійснюється натисканням на кнопку "Fen ON", яка знаходиться на лицьовій панелі, але можна вивести її на ручку фена, використовуючи проводки, що йдуть на геркон, так як в даній станції він не використовується. Для переходу фена в режим сну: також потрібно натиснути на кнопку "Fen ON", при цьому нагрівання фена припиниться, а турбінка фена буде остуджувати його до заданої температури (від 5 до 200 градусів), яку можна виставити в налаштуваннях.

Складання станції

Виготовляємо основну плату за народним рецептом.
Свердлимо, лудимо готову хустку.
Впаюємо стабілізатор 7805, шунтуючі конденсатори, перемичку під панелькою для МК та інші перемички, панельку і конденсатори, що шунтують, біля панельки.
Підключаємо живлення 24v, перевіряємо напругу після 7805 та на панельці МК. Переконуємося, що на 7 та 20 контактах є +5V, а на 8 та 22 мінус 5v, тобто GND.
Припаюємо безпосередню обв'язку МК та LCD 1602, необхідну для першого запуску схеми. А це: R1, R2, підстроєчник (для регулювання контрасту екрану, є на друкованій платі), енкодер з кнопками S1 та S2 (ці компоненти паяються з боку доріжок).
Припаюємо проводки до екрана, всього 10 проводків. Контакти на екрані: VSS, K, RW - необхідно з'єднати разом, за допомогою проводків.
Прошиваємо atmega8. Байти конфігурації: 0xE4 - LOW, 0xD9 - HIGH
Підключаємо живлення, схема знаходиться в режимі сну. При короткочасному натисканні на енкодер - повинно загорятися підсвічування та вилізти вітання. Якщо цього не трапилося: дивимося на 2 нозі МК після включення має бути стійким +5в. Якщо не так – дивимося обв'язування atmega8, фьюзи. Якщо є +5v – розпаювання індикатора. Якщо є підсвічування, але немає символів – крутимо підстроєчник контрасту екрану до появи їх.
Після вдалого пробного запуску: допаюємо все, крім високовольтної частини на окремій платі.
Запускаємо станцію з підключеним паяльником, милуємось результатом.
Виготовляємо хустку для високовольтної частини схеми. Впаюємо деталі.

Запуск паяльної станції

Перший запуск із високовольтною частиною:

Підключаємо термопару фена та турбінку до основної плати.
Підключаємо лампу розжарювання 220v замість нагрівача фена до високовольтної хустки.
Включаємо станцію, запускаємо фен кнопкою "Fen ON" - лампа повинна засвітитися. Вимикаємо.
Якщо не "бахнуло", і симистор не гарячий (бажано закріпити на радіатор) - приєднуємо нагрівач фена.
Запускаємо станцію із феном. Милуємось роботою фена. Якщо є сторонній звук (піск, скрегіт) у районі симістора – підбираємо конденсатор C3 у снаббері симістора, від 10 до 100 нанофарад. Але буду чесний і скажу відразу - ставте 100n.
Якщо є різниця у показаннях температури фена, можна підкоригувати резистором R14 в обв'язці ОУ.

Заміна деталей

Деякі заміни активних та не дуже активних компонентів:

ОУ – Lm358, Lm2904, Ha17358.
Польові транзистори - Irfz44, Irfz46, Irfz48, Irf3205, Irf3713 та подібні, відповідні за напругою та струмом.
Біполярний транзистор Т1 - С9014, С5551, BC546 та подібні.
Оптопара MOC3021 – MOC3023, MOC3052 без переходу через нуль (без zero kross за датаситом).
Оптопара PC817 - PC818, PC123
Стабілітрон ZD1 - будь-який на напругу стабілізації від 4,3 - 5,1V.
Енкодер із кнопкою, я застосовував від автомагнітоли.
Конденсатор у снаббері симистора обов'язково на 400v та 100n!
LCD WH1602 - уважно дивитися розташування контактів при з'єднанні з основною платою, від різних виробників може відрізнятися.
Для харчування найкращим варіантом буде стабілізований БП на 24V 2-4A, з одного великого східного магазину або перероблений БП АТХ. Хоча я застосовував 24V 1,2A від принтера, трохи гріється при використанні паяльника, але мені вистачає. На крайній кінець трансформатор з діодним мостом, але не раджу.

Корпус станції

В мене корпус від БП ПК. Панель з оргскла, при фарбуванні необхідно залишити віконце для екрану методом приклеювання малярського скотчу з двох боків. Корпус пофарбований в один шар ґрунту та два шари чорної матової фарби з балончика. Для паяльника застосовано радянський п'ятиштирковий штекер від магнітофона. Фен не від'єднується, штирьками приєднано безпосередньо до основної плати. Гніздо паяльника, шнур фена та мережевий шнур розташовані на задній стінці корпусу. На передній панелі розташовані лише органи керування, екран, вимикач і індикатор роботи фена. Перша моя конструкція була з панеллю з текстоліту з витраченими написами, але на жаль фото не залишилося. В архіві додаються малюнки друкованих плат, малюнок панелі, схема в Splan та прошивка.

Відео

P.S. Станція має назву " Didav" - це псевдонім людини, що створила схему і прошивку даного апарату. Всім вдалого паяння без "соплів". Додаток за схемою та прошивками. Спеціально для сайту - Akplex.

Обговорити статтю ТЕРМОПОВІТРЯНА ПАЯЛЬНА СТАНЦІЯ "DIDAV"

Довго думав, чи писати статтю про цю саморобку чи ні. В інтернеті можна нарахувати напевно з десяток статей за цією схемою. Але оскільки на мій погляд саме це схемотехнічне рішення найбільш вдале - ділюся конструкцією з вами, шановні відвідувачі сайту "Техноогляд". Відразу хочу подякувати авторові схеми за виконану роботу, і за те, що він виклав її для загального користування. Паяльна станція досить проста у виготовленні і дуже потрібна в радіоаматорській практиці.

Коли тільки починав свій шлях радіоаматора, то про жодне й не думав. Паяв потужним 60 ватним паяльником. Робилося все навісним монтажем та товстими проводами. З роками трохи набравшись досвіду доріжки все ставали тоншими, а деталі меншими. Купувалися відповідно паяльники меншої потужності. Придбав якось паяльник від паяльної станції LUKEY-702 з максимальною потужністю 50 ватів та вбудованою термопарою. Схему для складання підібрав одразу. Проста та надійна, а також мінімум деталей.

Схема саморобної паяльної станції

Список деталей для схеми:

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

Контролер взяв у DIP корпусі. Програмувати їх не складно. Використовувати можна будь-який відповідний програматор, навіть найпростіший із 5 проводів та резисторів. Сподіваюся, тут труднощів не виникне. Прошивки для індикаторів з ОА та ОК знаходяться. З фьюзами також знаходиться там.

Силовий трансформатор був узятий із програвача платівок. Його ім'я – ТС-40-3. Нічого не перемотував. Вся відповідна напруга на ньому вже є. Для харчування самого паяльника були з'єднані дві обмотки паралельно. Він видає близько 19 вольт. Нам цілком достатньо. Для цього на даній моделі трансформатора треба поставити перемички між висновками трансформатора 6 і 8, а також 6 і 8 на іншій котушці. Знімаємо напругу з висновків 6 та 6'.

Для живлення мікроконтролера блоку управління паяльної станції та ОУ нам потрібна напруга від 7,5 до 15 вольт. Можна, звичайно, і до 35, але це буде межа для мікросхеми - стабілізатора 78L05. Вона сильно нагріватиметься. Для цього я з'єднав послідовно обмотки. Вийшла напруга 12 вольт. На 8 виведенні трансформатора припаяно два дроти. Відпоюємо, що тонше, і перекладаємо його на вільну клему. Перемичку треба поставити на 10 висновок трансформатора та відпаяний провід. Напруга знімається з 10' та 12 виводу. Вищеописане лише для трансформатора ТС-40-3.

Силові діоди В1 застосовані КД202К. Саме підходять для цієї мети. Для харчування МК взяв малогабаритне діодне складання В2. В якості світлодіодних індикаторів був застосований E30361-L-0-8-W із загальним катодом. Розвів свою друковану плату під свій індикатор. Вона вийшла двостороння. Одностороння не змогла. Занадто багато перемичок. Плата не найкраща, але перевірена та робоча. Також перепаяв роз'єм на самому паяльнику. Його стандартний нікуди не годиться. Спочатку бузер не був передбачений на платі. Встановив його після, але плату в архіві виправлено.

Підібрав найкращий роз'єм тато - мама з наявного мотлоху. Хочу ще сказати щодо польового транзистора IRFZ44. У мене він із якихось причин не захотів працювати. Відразу вигоряв при включенні. На даний момент вже близько року стоїть IRF540. Майже не гріється. Радіатор там потрібний не великий.

Паяльна станція - виготовлення корпусу

Отже, корпус паяльної станції. Добре, коли заходиш у магазин, і є вибір готових корпусів. У мене, на жаль, такої розкоші немає. А шукати всякі коробки від чого, а потім ще думати як все туди запхати не дуже те і хочеться. Корпус вигнув із жерсті. Потім помітив і просвердлив усі отвори та пофарбував фарбою з балончика. Дірку для індикатора заклеїв шматком пластмаси від чорної пляшки. Кнопки виготовлені з радянських корпусів транзисторів КТ3102 у залізному корпусі та їм подібним. Потрібно відкалібрувати показання температури за допомогою резистора R5 і термопари мультиметра. Після збирання та перевірки всі дроти закріпив пластмасовими застібками. Після цього прикрутив верхню кришку корпусу. Станція готова до роботи. Вдалою всім складання. Паяльну станцію виготовив – Бухар.

В інтернеті дуже багато схем різних паяльних станцій, але всі мають свої особливості. Одні складні для новачків, інші працюють із рідкісними паяльниками, треті не закінчені тощо. Ми наголосили саме на простоті, низькій вартості і функціональності, щоб кожен радіоаматор-початківець зміг зібрати таку паяльну станцію.

Для чого потрібна паяльна станція

Звичайний паяльник, який включається безпосередньо в мережу, просто гріє постійно з однаковою потужністю. Через це він дуже довго розігрівається, і ніякої можливості регулювати температуру в ньому немає. Можна димувати цю потужність, але досягти стабільної температури і повторюваності паяння буде дуже складно.
Паяльник, підготовлений для паяльної станції, має вбудований датчик температури і це дозволяє при розігріві подавати на нього максимальну потужність, а потім утримувати температуру по датчику. Якщо просто намагатися регулювати потужність пропорційно різниці температур, то він буде дуже повільно розігріватися, або температура циклічно плаватиме. У результаті програма управління обов'язково має містити алгоритм ПІД-регулювання.
У своїй паяльній станції ми звичайно використовували спеціальний паяльник і приділили максимум уваги стабільності температури.

Технічні характеристики

Живлення від джерела постійної напруги 12-24В
Потужність, що споживається, при живленні 24В: 50Вт
Опір паяльника: 12Ом
Час виходу на робочий режим: 1-2 хвилини в залежності від напруги живлення
Граничне відхилення температури в режимі стабілізації, не більше 5 градусів
Алгоритм регулювання: ПІД
Відображення температури на семисегментному індикаторі
Тип нагрівача: ніхромовий
Тип датчика температури: термопара
Можливість калібрування температури
Встановлення температури за допомогою екодера
Світлодіод для відображення стану паяльника (нагрівання/робота)

Принципова схема

Схема дуже проста. В основі всього мікроконтролера Atmega8. Сигнал з оптопари подається на операційний підсилювач з регульованим коефіцієнтом підсилення (для калібрування) і потім вхід АЦП мікроконтролера. Для відображення температури використано семисегментний індикатор із загальним катодом, розряди якого включені через транзистори. При обертанні ручки енкодера BQ1 задається температура, а решта часу відображається поточна температура. При включенні визначається початкове значення 280 градусів. Визначаючи різницю між поточною та необхідною температурою, перерахувавши коефіцієнти ПІД-складових, мікроконтролер за допомогою ШІМ-модуляції розігріває паяльник.
Для живлення логічної частини схеми використано простий лінійний стабілізатор DA1 на 5В.

Друкована плата

Друкована плата одностороння із чотирма перемичками. Файл друкованої плати можна завантажити наприкінці статті.

Список компонентів

Для складання друкованої плати та корпусу потрібні такі компоненти та матеріали:

BQ1. Енкодер EC12E24204A8
C1. Конденсатор електролітичний 35В, 10мкФ
C2, C4-C9. Конденсатори керамічні X7R, 0.1мкФ, 10%, 50В
C3. Конденсатор електролітичний 10В, 47мкФ
DD1. Мікроконтролер ATmega8A-PU у корпусі DIP-28
DA1. CСтабілізатор L7805CV на 5В у корпусі TO-220
DA2. Операційний підсилювач LM358DT у корпусі DIP-8
HG1. Семисегментний трирозрядний індикатор із загальним катодом BC56-12GWA. Також на платі передбачено посадкове місце під дешевий аналог.
HL1. Будь-який індикаторний світлодіод на струм 20мА із кроком висновків 2,54мм
R2, R7. Резистори 300 Ом, 0,125Вт - 2шт
R6, R8-R20. Резистори 1кОм, 0,125Вт - 13шт
R3. Резистор 10кОм, 0,125Вт
R5. Резистор 100кОм, 0,125Вт
R1. Резистор 1МОм, 0,125Вт
R4. Резистор підстроювальний 3296W 100кОм
VT1. Польовий транзистор IRF3205PBF у корпусі TO-220
VT2-VT4. Транзистори BC547BTA в корпусі TO-92 - 3шт
XS1. Клема на два контакти з кроком висновків 5,08 мм
Клема на два контакти з кроком висновків 3,81 мм
Клема на три контакти з кроком висновків 3,81 мм
Радіатор для стабілізатора FK301
Колодка для корпусу DIP-28
Колодка для корпусу DIP-8
Вимикач живлення SWR-45 B-W(13-KN1-1)
Паяльник. Про нього ми ще пізніше напишемо
Деталі з оргскла для корпусу (файли для різання наприкінці статті)
Ручка енкодера. Можна придбати її, а можна надрукувати на 3D-принтері. Файл для завантаження моделі в кінці статті
Гвинт М3х10 - 2шт
Гвинт М3х14 - 4шт
Гвинт М3х30 - 4шт
Гайка М3 - 2шт
Гайка М3 квадратна - 8шт
Шайба М3 - 8шт
Шайба М3 гроверна - 8шт
Також для складання потрібні монтажні проводи, стяжки та термозбіжна трубка

Ось так виглядає комплект усіх деталей:

Монтаж друкованої плати

При складанні друкованої плати зручно користуватися складальним кресленням:

Детально процес монтажу буде показано та прокоментовано у відео нижче. Зазначимо лише кілька моментів. Необхідно дотримуватися полярності електролітичних конденсаторів, світлодіода та напрямок установки мікросхем. Мікросхеми не встановлювати доти, поки корпус повністю не зібраний і не перевірено напругу живлення. З мікросхемами та транзисторами необхідно поводитися акуратно, щоб не пошкодити їхньою статичною електрикою.
Після того, як плата зібрана, вона має виглядати так:

Складання корпусу та об'ємний монтаж

Монтажна схема блоку виглядає так:

Тобто залишилося всього лише підвести до плати харчування та підключити роз'єм паяльника.
До роз'єму паяльника потрібно припаяти п'ять дротів. До першого та п'ятого червоні, до решти чорні. На контакти треба відразу надіти термозбіжну трубку, а вільні кінці проводів залудити.
До вимикача живлення слід припаяти короткий (від перемикача до плати) та довгий (від перемикача до джерела живлення) червоні дроти.
Потім вимикач та роз'єм можна встановити на лицьову панель. Зауважте, що вимикач може входити дуже туго. За потреби допрацюйте лицьову панель надфілем!

На наступному етапі всі ці частини збираються разом. Встановлювати контролер, операційний підсилювач та прикручувати лицьову панель не потрібно!

Прошивка контролера та налаштування

HEX-файл для прошивки контролера ви зможете знайти наприкінці статті. Ф'юз-біти повинні залишитися заводськими, тобто контролер працюватиме на частоті 1МГц від внутрішнього генератора.
Перше включення слід проводити до встановлення мікроконтролера та операційного підсилювача на плату. Подайте постійну напругу живлення від 12 до 24В (червоний повинен бути "+", чорний "-") на схему і проконтролюйте, що між висновками 2 і 3 стабілізатора DA1 є напруга живлення 5В (середній і правий висновки). Після цього відключіть живлення та встановіть мікросхеми DA1 та DD1 у панельки. При цьому слідкуйте за положенням ключа мікросхем.
Знову увімкніть паяльну станцію і переконайтеся, що всі функції працюють правильно. На індикаторі відображається температура, енкодер її змінює, паяльник нагрівається, а світлодіод сигналізує про режим роботи.
Далі необхідно відкалібрувати паяльну станцію.
Оптимальний варіант при калібруванні – використання додаткової термопари. Необхідно виставити необхідну температуру і проконтролювати її на шкоді за еталонним приладом. Якщо показання розрізняються, то зробіть підстроювання багатооборотним підстроювальним резистором R4.
При налаштуванні пам'ятайте, що показання індикатора можуть відрізнятися незначною мірою від фактичної температури. Тобто, якщо ви встановили, наприклад, температуру "280", а показання індикатора невеликою мірою відхиляються, то за еталонним приладом вам потрібно досягати саме температури 280°С.
Якщо під рукою немає контрольного вимірювального приладу, можна встановити опір резистора близько 90кОм і потім підбирати температуру досвідченим шляхом.
Після того, як паяльна станція перевірена, можна обережно, щоб не потріскалися деталі, встановити лицьову панель.