DrZ

Очередная Паяльная Станция

13 сообщений в этой теме

Проектов паялок в инете немало, но всё ж где-то, что-то в них меня не устраивало. Решил делать "под себя". Возможно, какие-то решения кому-то покажутся излишними или код не в профессиональном тренде, но что получилось, то получилось...

Вкратце, по характеристикам:

Диапазон работы паяльника 100...350 град. С, фена - 50...450 град. С, обороты фена - 20...100%.

Точность поддержания температуры +/- 2 град. С.

Управление - пятикнопочное, потенциометры или энкодеры не захотелось использовать по определённым причинам, а кнопок у меня много.

Паяльная станция имеет защиты по обрыву и к.з. датчиков температуры фена и паяльника, а так же превышению текущей температуры относительно заданной на 50 градусов. Защита отключает регулирующий элемент канала и отключает силовую цепь с помощью реле. Также, имеются плавкие предохранители в цепях нагревателей паяльника и фена.

Время работы фена и паяльника, после включения, ограничено индивидуальным таймером (10минут). Таймер сбрасывается при использовании фена и паяльника при снятии или установки их на подставку. Т.е. пока пользуемся - таймер сбрасывается, не пользуемся - через 10 минут таймер отключит канал. Для фена это работает, а для паяльника все необходимые "концы" выведены на разъём сзади, но ещё не полностью реализовано (нужно смонтировать фотодатчик в подставку).

После отключения фена защитой или штатно, происходит его продувка полными оборотами вентилятора, независимо от того, какие обороты были использованы ранее. Температура "сдувается" до 50 градусов, затем вентилятор отключается.

Вся индикация о состоянии станции выводится на 4-х строчный дисплей, а нажатия кнопок, выход на заданную тепературу, окончание времени таймера и срабатывание защиты озвучиваются бипером.

Паяльная станция выполнена на базе Ардуино Нано на Атмега168 и конструктивно имеет несколько плат -

1. Силовая плата, где расположены стабилизатор питания контроллера, все силовые ключи и схема перехода сетевого напряжения через ноль. Силовые цепи и схема "нуля" развязаны от контроллера через оптопары, а сама плата расположена на стойках над трансформатором питания и соединяется с платой контроллера через разъём.

Все остальные цепи подключаются через клеммные колодки.

2. Плата контроллера. Имеет размер платы индикации и скручена с ней "бутербродом". На ней расположена плата Ардуино Нано (в панельке), резисторы обвязки, бипер и разъёмы для подключения остальных плат.

3.Плата ЛЦД дисплея. Дисплей подключается через I2C шину, для экономии выводов контроллера.

4. Плата кнопок. Параллельно каждой кнопке впаяны керамические конденсаторы на 0,022-0,1 мкф.

5. Плата усилителей сигнала термодатчиков фена и паяльника. В качестве ОУ использован rail-to rail ОУ AD8552. Можно применить и что-то проще, типа LM358, но в коде придётся сделать небольшое исправление.

Из комплектующих покупал только дисплей с I2C переходником, ОУ, разъёмы для фена и паяльника и сами паяльник с феном. Остальное найдено "в тумбочке" или было "добыто" уже давно и лежало без дела.

В архиве содержатся чертежи плат, схемы (возможно, довольно сумбурные) и проект для Атмел Студио с необходимыми библиотеками. В коде, думаю, подробно всё прокомментировано.

Архив - SolderingStation.rar

Ну и пару картинок -

post-123682-0-11822300-1456255582_thumb.jpg

post-123682-0-39168300-1456255591_thumb.jpg

post-123682-0-21599900-1456255598_thumb.jpg

Графики выхода на заданную температуру -

Фен

post-123682-0-74605000-1456255611_thumb.jpg

Паяльник

post-123682-0-94347900-1456255620_thumb.jpg

Вопросы-ответы

В: скажите какой вы применили трансформатор.

O:

Трансформатор применён какой был - тороидальный, ватт на 70. Вернее, было только железо, мотал сам.

Трансформатор применил по нескольким причинам -

1. Потому что уже есть и не нужно покупать.

2. Придаёт вес паялке и она не будет "бегать за шнурами"

В общем, подойдёт любой трансформатор ватт на 50-100 с парой вторичных обмоток на 24 вольта для паяльника и вентилятора фена и 7-10 вольт для питания платы контроллера. У меня в защите применены реле на 12 вольт (не было в наличии на 24), поэтому цепи обмоток реле питаются от стабилизатора 7812 от обмотки на 24 вольта.

В трансформатор можно не и упираться, многие делают на импульсных БП.

B: какие вы применили полевики и что означает на плате sensors amp названия "начало" и"шкала".

O:

Полевики применены IRFZ44 по причине, что указаны выше (были в наличии). Можно применить любые N-канальные полевики, подходящие по току. В моём случае они управляются через оптопару, поэтому logic level полкевики не требуются.

Подстроечники "начало" - ими задаётся начальное смещение, т.е. выставляется комнатная температура по образцовому термометру. Соответственно, подстроечники "шкала" отвечают за растяжку шкалы - ими выставляются правильные показания при температуре 300-400 град. Тогда для не rail-to-rail ОУ показания АЦП будут прямыми для измеренной температуры. Для rail-to-rail ОУ их придётся делить на 2, что и сделано у меня в программе.

B: Еще один вопрос по плате mcu,что за номинал у катушек индуктивности.

O:

Индуктивности любые, 50-200 микрогенри. Можно оставить только ту,что питает плату на ОУ, а вторую заменить перемычкой.

B: возникли вопросы по плате mcu возле конденсатора 100мкф и бипера это обозначено питание и что за транзистор там стоит и какие применины диодные мосты на плате power.

O:

Транзистор "возле бипера" - абсолютно любой, маломощный, npn структуры, у меня впаян КТ503.

Диодные мосты (можно применить и дискретные диоды) -

1. в схеме "контроля нуля сети" - любой маломощный, выдерживающий напряжение сети (не ниже 400 вольт).

2. в цепи стабилизатора питания контроллера - на напряжение от 50 вольт и ток от 500мА

3. в цепи питания паяльника и вентилятора фена - на напряжение от 50 вольт и ток 10А (у меня стоит какой-то из серии KBPCxx10 c тонкими выводами (бывают ещё с плоскими, под плоскую "лопаточку"))

Ещё. Если потребуется расширить вверх температуру паяльника (для пайки безсвинцовыми припоями) - то это не проблема, в прошивке нужно изменить всего одну константу max_solder_temp до "сколько нужно", т.е. до 400-450 град.

B: Спасибо за ответы,еще один вопрос у фена в качестве датчика используется геркон?

O: Да, в фене есть геркон, изначально, поэтому подставка должна иметь магнит. В качестве держателя фена я использовал зажимы (клипсы) для пластиковых труб, они чуть меньше, чем требуется, пришлось нагреть термофеном и разогнуть "рога" до нужной величины - что бы фен входил с лёгким щелчком. Клипсы (2шт.) закреплены на уголке, а уголок прикручивается к корпусу. Между клипсами размещён магнит. Его я не крепил, он сам неплохо держится, т.к. уголок стальной. Держатель фена съёмный, ибо фен требуется не так уж часто, проще его хранить в "отстёгнутом" состоянии и, соответственно, снимать держатель. В случае надобности, всё монтируется за минуту.

B: Тогда где он подключается не могу найти. (Про геркон)

O:

В прошивке объявлены пины -

1 #define sw_HA 10

2 #define sw_S 9

Для фена и паяльника, соответственно. На плате MCU есть разъём, подписанный "концевики", туда выведены 9 и 10 ноги Ардуино. К этому разъёму и подключать. Разъём ранее планировался для подключения преобразователя сигнала термпары на специализированной микросхеме, но, после экспериментов, я от неё отказался и сделал усилитель на ОУ.

Оттуда же (с этого разъёма) используются +5V (через резистор 51Ом) и общий провод для будущего питания фотодатчика подставки паяльника. Для паяльника можно и не использовать никаких датчиков, в принципе, таймер можно сбросить регулируя температуру или нажатием кнопки "select" (за минуту до отключения станция подаст звуковой сигнал), но, думается, с датчиком будет удобнее. Можно и время таймера увеличить, если 10 минут мало.

Конструктивно планируется возле "дырки", куда пихаем паяльник разместить ИК-светодиод и ИК-фотодиод, которые будут перекрываться вставленным паяльником.

Изменено пользователем DrZ
6

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

"...Диапазон работы паяльника 100...350 град. С..." - не маловат для "безсвинцовки"?

0

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Расширить вверх температуру паяльника - не проблема, в прошивке нужно изменить всего одну константу max_solder_temp до "сколько нужно"

PS. Подставка вот такая нашлась, думаю, там будет удобно фотодатчики разместить и она имеет пару выдвижных отсеков для хранения жал и губки.

post-123682-0-21211500-1456314402_thumb.jpg

Изменено пользователем DrZ
0

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

В общем, с фотодатчиками решил не заморачиваться, применил, как по мне, более простое и интересное решение.

Подставка для паяльника - обычная "спиралька" на основании.

К "спиральке" крокодилом цепляю сигнальный провод (он через разъём втыкается в заднюю панель станции), а на "спиральке", меж её витков вставлена полоска жестянки от фотоглянцевателя, которая частично заходит в карболитовую "воронку", куда вставляется паяльник.

В итоге получаем контакт, который срабатывает при вставке-вынимании паяльника из подставки - событие для программы, по которому определяется, что паяльник используется и таймер "взводится" для нового отсчёта.

Вторым проводом для цепи является провод заземления корпуса паяльника, который подключается к общему проводу схемы.

Такое решение позволяет использовать подставку и "классического" типа - "рогульки", на которые паяльник кладётся горизонтально, лишь бы "рогулька", которая соприкасается с металлом корпуса паяльника была токопроводящей.

К ней и цепляется крокодил.

ЗЫ. С картинкой, думается, будет более понятно -

post-123682-0-78484800-1456432526_thumb.jpg

Изменено пользователем DrZ
0

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Здравствуйте! @DrZ спасибо вам за простую и функциональную конструкцию.

Так как сам я в программировании совсем не разбираюсь, то у меня возник вопрос - эта паяльная станция с жалами-картриджами, в которых нагреватель совмещён с термопарой (считывание данных с термопары происходит в моменты отключения нагревателя (жала типа Т12, Т15)), работает?

0

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Приветствую. Нет, с картриджами не работает, для Т12 потребуются изменения и в прошивке и в схеме.

Возможно, как разживусь для экспериментов ручкой с Т12 картриджем, то появится вторая версия ПС ))

 

0

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
9 часов назад, DrZ сказал:

Приветствую. Нет, с картриджами не работает, для Т12 потребуются изменения и в прошивке и в схеме.

Возможно, как разживусь для экспериментов ручкой с Т12 картриджем, то появится вторая версия ПС ))

 

Очень жаль. Что ж, буду наблюдать за темой может разживётесь Т12 :)

0

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Тогда, думаю, лучше наблюдайте за одноимённой темой на Ардуино.ру, насколько я понял, здесь никого не заинтересовало.

1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

а у меня вот на T12 у есть паялка (просто огонь, по сравнению со всякими там Лукеями и т.д.) БП Импульсник с большим запасом на 24В / 6А вот теперь думаю еще отдельно фен собрать и закинуть его на этот е БП, а свою старую паялку продать/подарить. Не подскажете где посмотреть схему отдельно только фена, пусть даж с примитивными регулировками ручками, спасибо.

0

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Можно взять схему из этой темы и выкинуть всё, что относится к паяльнику, оставив только цепи для фена...

0

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
В 03.10.2016 в 14:42, 35house сказал:

Не подскажете где посмотреть схему отдельно только фена, пусть даж с примитивными регулировками ручками, спасибо.

Если ещё актуально, то на ардуино.ру, в проектах, я создал тему по отдельному контроллеру для фена. Индикация на 1602, управление - энкодер.

1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Спасибо огромное возьму на вооружение, а почему сюда не хотите выложить ? Проект то на самом дельный, т.к. на Т12 уже несметное количество паялок у народа и паяют они достойноа покупать фен отдельно - это около 3 килорублей, а если БП с запасом то он без проблем вытянет и фен, т.к. там питается только турбина и плата управления, нагрев то идет от 220В.

0

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Да можно и сюда, чуть позже, может, создам тему.

1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!


Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.


Войти сейчас

  • Сообщения

    • @atmicandr хорошо, давайте узнаем. Я из Петербурга. Завтра взвешу трансы и воспользуюсь сервисом оценки стоимости на сайте почты. 
    • Вопрос все еще актуален =)) Неужели никто не видит?
    • @EXEn  необходимо впаять R1 и R5 по 10кОм, поможет
    • на холостом ходу было 320 в, после сборки напряжение просело до 275, на анодах ламп вышло 250 в, так и должно быть? - так и должно быть. Выпрямитель обладает внутренним сопротивлением, при номинальном токе нагрузки напряжение просаживается примерно до 80 - 85 %% от ХХ. На анодах выходных ламп оно ещё меньше, за счёт падения напряжения на сопротивлении обмотки выходнго трансформатора.
    • для ФИ добротность Qts от 0,39 до 0,5. Для БП добротность от 0,3 до 0,45, все что ниже идет на рупор или ЧВ. Прежде чем че то делать надо изучить теорию, не хотите учить, то хотя бы гляньте на БП  от dynacord или peecker sound, какие там динамики стоят. Это можно сказать что мировой производитель средней ценовой категории даного акустического исполнения, суют они туды динамики beyma или EV Во параметры ТС с динамика саба peecker sound 1кВт ПАРАМЕТРЫ ТИЛЯ-СМОЛЛА Fs, Гц - Собственная резонансная частота динамика :33 Гц Re, Ом - Сопротивление звуковой катушки по постоянному току :5,1 Z min, Ом - Минимальный импеданс :5,5 Ω Le, мГн - Индуктивность звуковой катушки :0,8 мГн Qms - Q динамика для значения частоты Fs. Допускает только механические (неэлектромагнитные) потери :7,7 Qes - Q динамика для значения частоты Fs. Допускает только электромагнитные (не механические) потери или затухание колебаний :0,282 Qts - Добротность динамика для значения частоты Fs с учетом всех электромагнитных и механических потерь :0,278 Vas, л - Объем воздуха, имеющий упругость, эквивалентную упругости подвеса динамика :250,0 Vd - Возбуждаемый объем (произведение Sd на Xmax) :660 см³ Cms - Коэффициент механической податливости подвеса :229 µm/N Rms, кг/с - Активное механическое сопротивление :2,73 Bl, Тm - Мощность электропривода динамика :24.3 N/A Mms, г - Механическая масса диффузора с учетом аэродинамической нагрузки :105,0 Xmax, мм - Максимальная или пиковая линейная амплитуда колебаний звуковой катушки динамика :7,5 Xlim, мм - Максимальный механический предел колебаний звуковой катушки динамика :52 мм Sd, см² - Площадь рабочей поверхности диффузора :880 см² EtaZero, ƞ, % - Продуктивность динамика в открытом пространстве :4,77 Ну и самый простой расчет, гантся за 30Гц и ниже в сабе нет смысла, просто воздух ганять будет, звука на такой частоте в спектре немного, в БП вылет катушки с керна небольшой но есть, поэтому на усь обязательно сабсоник. С твоей добротностью ящик будет оооочень большой.
    • Что на голове - то и в голове!