Jump to content
DrZ

Очередная Паяльная Станция

Recommended Posts

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.

Edited by DrZ

Share this post


Link to post
Share on other sites

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

Share this post


Link to post
Share on other sites

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

Edited by DrZ

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вебинар STM32G0 – новый лидер бюджетных 32-битных микроконтроллеров от STMicroelectronics

Компания Компэл приглашает вас 25 сентября принять участие в вебинаре, который посвящен новому семейству микроконтроллеров STM32G0. Вебинар рассчитан на технических специалистов и тех, кто хорошо знаком с семейством STM32. На вебинаре будут освоены современные методы тестирования производительности микроконтроллеров на примере самых бюджетных 32-битных семейств общего назначения STM32G0 и STM32F0 и проведено их подробное сравнение.

Подробнее

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

Edited by DrZ

Share this post


Link to post
Share on other sites

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?

Share this post


Link to post
Share on other sites
                     

Литиевые батарейки Fanso в беспроводных датчиках пожарно-охранной сигнализации

Выбор подходящего элемента питания, способного обеспечивать требуемый уровень напряжения и выдавать необходимый ток на протяжении всего периода эксплуатации беспроводной пожарно-охранной системы является одной из первостепенных задач. Наиболее подходящим для этих целей элементом являются литий-тионилхлоридные элементы питания, а одним из наиболее конкурентоспособных производителей – компания Fanso, предлагающая своим клиентам продукты как универсальные, так и разработанные специально для решения конкретных задач.

Подробнее...

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 ))

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
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 :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

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

Share this post


Link to post
Share on other sites

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.

Share this post


Link to post
Share on other sites

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

Share this post


Link to post
Share on other sites
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.

Share this post


Link to post
Share on other sites

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.

Share this post


Link to post
Share on other sites

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

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...

  • Сообщения

    • Еще раз благодарю всех за участие. Разрешите высказать свое мнение по поводу данных советов. 1) Еще раз повторяю: ничего дорогостоящего покупаться НЕ БУДЕТ! И ничего заменяться (утюги, плитки, утюжные термостаты и т.п., а тем более, сварочные трансформаторы  ) тоже не будет. 2) Выпрямлять сетевое напряжение по предложению @basf1 , в первом приближении, конечно, можно. Но существует второе, третье и т.п. приближения, свидетельствующие о неприменимости такого метода при больших мощностях нагрузки. По одной простой причине: искажается синусоида сетевого напряжения. По поводу подарка - отдельное спасибо, но я сейчас ломаю голову, кому бы собственное барахло сплавить. А то помру - всё ведь уйдет в мусорку . А встретиться, попить пивка  , погутарить и просто так можно. Не за тридевять земель ведь обретаемся. 3) @Юный пионер , за схему тоже отдельное спасибо. Но опять же засада: насколько я понял, она релейного типа (включено/выключено), по типу моего регулятора мощности паяльника. Если для паяльника мощностью 40...60...100 Вт не критична, то при коммутации нагрузки на 2,2 кВт (холодное сопротивление моих нагревателей 27...30 ОМ) при недостаточно мощной сети в такт работе схемы будут подмаргивать лампы накаливания, что очень сильно раздражает. Был не совсем удачный опыт - мой знакомый применил для регулировки мощности электроплиты на даче (только симистор был поставлен более мощный). Причина та же, что и на картинке выше - просадка сетевого напряжения на проводке. Применение LM358 в данном случае, конечно, не критично, поскольку точность ± полслона, но всё таки... Когда же я глянул на цены прецизионных малодрейфовых ОУ, то схватился за голову. Готовая плата аналогового усилителя термопары типа-К на AD8495 (Схема здесь) оказался в несколько раз дешевле (порядка $4.40).   Это информация для тех, кто захочет изготавливать что-то, связанное с термостабилизацией или измерением температуры.
    • Люди скажите пожалуйста  из за большой емкости кондера ос может быть хлопок при включении ?И кто пробывал элну или зеленый панасоник есть ли разница в звуке.стоит их заказать или разницы нет.  
    • Не сдохли и не подгорели. Перечитайте мой первый пост.
    • Применить тиристорный регулятор с коммутацией в нуле и регулировкой числа периодов включения/выключения.
    • повторюсь.. схема будет работать с заводскими коммутаторами. с ключами и накоплением 7мс все углы идут в ...опу  
    • Имхо выборы единственный способ выбраться из создавшегося положения. Предварительно конечно всем сплотиться. В принципе московскиц экспеоимент это доказал.
    • Повозился немного с синхронизацией автогенератора. Я применяю простейшую однотранзисторную выключалку, коротящую управляющий трансформатор. Такая метода полностью себя оправдывает при сравнительно небольших мощностях, ватт до пятисот-семисот динамические потери незначительны. Однако при серьёзных мощностях  с потерями придётся уже считаться. Как оказалось, защёлка на двух транзисторах  пригодна, но при одном обязательном условии – работа "защщёлочных" транзисторов в ненасыщенном режиме, для этого база-коллекторные переходы шунтированы диодом Шоттки. Без Шоттки защелка слишком долго приходит в себя, она неспособна обслужить два рабочих полутакта, ПОС разрывается и автогенерация преобразователя срывается. К слову, на базе однотранзисторной выключалки невозможно приготовить защиту автогенератора, если силовые ключи - биполярные. При замыкании коммутирующего трансформатора силовые биполяры надолго залетают в активный режим и как правило выгорают. При достаточно большой индуктивности в первичной цепи двухтранзисторная защёлка справляется с задачей, и очень даже неплохо . При КЗ в нагрузке преобразователь переходит в режим ограничения тока  на повышенной частоте, с небольшими коммутационными потерями между прочим, и может терпеть КЗ сколь угодно долго. В черном квадрате схема защиты, она, как мне кажется, полностью закрывает вопрос защиты в электронных трансформаторах на биполярах. Как появится время, отсниму и покажу осциллограммы при заходе в режим токоограничения.
×
×
  • Create New...