DrZ

Очередная Паяльная Станция

13 сообщений в этой теме

DrZ    155

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
  • Одобряю 6

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Быстрый заказ печатных плат

Полный цикл производства PCB по низким ценам!

  • x
    мм
Заказать Получить купон на $5.00
KRAB    3 895

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

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
DrZ    155

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

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
DrZ    155

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

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Shoorik    2

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?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
DrZ    155

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 ))

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Shoorik    2
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 :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
DrZ    155

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

  • Одобряю 1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
35house    43

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.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
DrZ    155

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

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
DrZ    155
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.

  • Одобряю 1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
35house    43

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.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
DrZ    155

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

  • Одобряю 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

    • Покупал на досуге LCR-метр ESR-T4, просто "just for fun" чтоб потестировать точность.  Потестировал, теперь наступило время продать. Кому нужно, пишите. Тереториально находится в г.Тула. Возможна доставка в приделах РФ почтой. Цена: 420р. + расходы на упаковку и пересылку. (Только предоплата 100%)   Отголоски большого тестирования: (сам ESR-T4 слева)     Сравнительный тест конденсаторов, в сравнении с Keysight U1733C:  
    • 4. Некоторые телефоны по напряжению на этом выводе определяют какой тот можно потреблять от зарядного.
    • Валяются 2 практически идентичные USB зарядки с выходом (написано) 1A. Первая можно считать рабочая (дуга шваркнула при включении в розетку и выбила резистор-предохранитель, все остальное живо) а вторая пойдет на запчасти, диагноз "не работает", может быть будет желание еще повозиться с ней, но потом. Реально ли после несложных конструктивных доработок получить на выходе параллельно 2 USB порта для одновременной зарядки независимых устройств (допустим, телефонов, хотя не обязательно их)? Если верить в цифру 1А, то туда спокойно влазит 2 по 500 mA которые выдает порт ПК, с другой стороны, от тока будет зависеть время зарядки, потому не помешало бы его поднять. Один бородатый линуксоид на год старше меня хвастался тем что он в поездках заряжает свой смарт за какое-то смешное время зарядкой от Raspberry (выход 3A). Собственно вопросы такие. 1. Подключение 2 телефонов - потребителей параллельно к одному источнику им не навредит? В плане 2 телефона воткнуты в зарядку одновременно, но в сети нет электричества либо зарядка не в розетке и одно устройство начинает разряжать второе... кто знает что в них внутри и поддерживается ли функция USB хаба - нужно ли это предусмотреть? 2. Если навредит, можно обойтись парой диодов для разделения на выходе? Если ставить диоды то нужно будет поднять напряжение на 1В, как? 3. Какими несложными конструктивными изменениями в этой схеме можно поднять мощность до 1.5 или даже 2А ? 4. Скажите, зачем в более дешевой зарядке (сужу чисто по экономии диодов в мосте) на выходе контакты данных USB порта подключены через резисторы, подозреваю что до логического уровня 2.5 V, а на второй схеме ничего подобного нет и они просто не подключены? Спрашиваю из любопытства, а также чтобы выпилить эти 4 резистора потому что они какие-то ржавые  
    • это частота импульсмов а напряжение постоянное
    • доброго времени суток. поискал на просторах интернета схему и так не нашел имею ZB2L3 V2.2 Li-ion / Ni-MH ... Battery Capacity Tester (тестер измерения емкости аккумуляторов разных типов) ... Discharge voltage: 1.00V-15.00V 0.01V resolution Termination voltage range: 0.5-11.0V Supported by current: 3.000A 0.001A resolution ... к ней идет в комплекте пара резисторов 5W7R5 что дает фиксированную нагрузку на разряжаемые аккумуляторы. хочу регулировать ток разряда в пределах 0.01-3A при напряжениях от разных батарей 0.9-4.3V сначала подумал подключить в параллель несколько этих мощных резюков и последовательно с ними присоеднить купленный потенциометр 100/200R 2W и регулировать им ток в пределах более менее близких к указанным...   а потом подумал может возможно сделать какойто электронный аналог (схему) подобного резистора и чтоб он подключался и питался прямо непосредственно вместо резистора нагрузочного? и чтобы он был способен иметь стабилизированный ток независимо от поданного на него напряжения. например выкрутил резистор на середину и схема всегда будет потреблять почти одинаковый ток от источника нагруженного аккумулятора. а всю нагрузку рассеивать на ключевом транзисторе этой схемы и прикрутить этот транзистор на радиатор. тогда и не надо будет иметь этот мощный резистор и схема будет работать долее долговечно, тк мощности на регулируемом резисторе уже не будет выделяться много тем более что всяких транзисторов и других компонентов дома в нерабочей технике много вид самого устройства для измерения емкости аккумуляторов прикрепил к сообщению  
    • На каждой катушке 50 w проводом 0,8, затем 1575 w проводом 0,27,  100 w проводом 0,8, снова 1575 w проводом 0,27 и 50 w проводом 0,8. Секции по 50 w надо мотать с шагом, растянув на всю ширину каркаса. 50 + 100 + 50 - это на 8 Ом, 50 в параллель + 100 - на 4-ре. Первички последовательно  - перекрёстно, вторички - в  параллель.