Очередная Паяльная Станция

[DrZ]

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 -

Графики выхода на заданную температуру -

Фен

Паяльник

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 24 февраля, 2016 пользователем DrZ

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[KRAB]

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

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[DrZ]

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.

Изменено 24 февраля, 2016 пользователем DrZ

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[DrZ]

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 -

Изменено 25 февраля, 2016 пользователем DrZ

[Shoorik]

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?

[DrZ]

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 ))

 

[Shoorik]

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

[DrZ]

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

[35house]

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.

[DrZ]

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

[DrZ]

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.

[35house]

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.

[DrZ]

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