Вход на сайт

Зарегистрировавшись на сайте Вы сможете добавлять свои материалы






Самодельная паяльная станция с энкодером


РадиоКот :: Паяльная станция с энкодером.

РадиоКот >Лаборатория >Цифровые устройства >

Паяльная станция с энкодером.

На создание этого проекта подтолкнули проекты двух паяльных станций с LCD и семисегментными индикаторами (огромное спасибо их создателям), желание получить паяльную станцию и опробовать свои силы в программировании микроконтроллеров.
Итак, основные отличия от вышеупомянутых станций - управление станции энкодером с встроенной кнопкой, простенькое меню станции, позволяющее контролировать ряд параметров и возможность автоматической калибровки станции под конкретный паяльник.
Схематически станция очень похожа на варианты Михи и Павла:

Пояснения к схеме: специально упущены моменты питания. Каждый решает сам, каким образом оно будет организовано. То ли это будет один источник 24В с понижение до 5В для питания цифровой схемы или это будут две обмотки трансформатора : К примеру, у меня для питания нагревателя используется блок питания от ноутбука 19В 3,42А, который у меня был "лишним". В идеале - это 24В и ток не менее 2А. В предлагаемой плате уже стоит стабилизатор на 5В и сглаживающий конденсатор, но стабилизатор рассчитан на использование без радиатора. Хотите на радиатор - вынесите стабилизатор за плату.
Отсутствие кварцевого резонатора обусловлено тем, что частоты и стабильности внутреннего генератора вполне достаточно для нормальной работы станции.
По поводу LCD - использовать можно любой индикатор 16 символов на 2 строки с контроллером HD44780 либо аналогичным. Главное соблюсти следующие условия:

На моей плате на 10 контактный разъем LCD дополнительно выведено напряжение подсветки через ограничительный резистор (пин 4) и напряжение конраста (пин 8).
Подсветку можно делать, можно не делать. По даташиту смотрим куда подключать. Ну и тогда прибавляем ток подсветки к требованиям к БП для питания цифровой части схемы.
Используется АТМега 16 только из-за размера флеша в 16Кб ну и просто была под рукой. По идее, та прошивка, которая есть на данный момент, влезет и в Мегу 8, но использует 98% её памяти.
Усилитель термопары выбран LM358N из соображений дешевизны и достаточности для данного проекта. Как возможность дальнейшего апгрейда остаётся второй усилитель микросхемы.
Транзистор для ШИМа тоже используется любой подходящий. Греться он практически не должен, потому как работает в ключевом режиме. Я использовал IRFZ44N, который подсмотрел в станции от Михи, так что спасибо ему за наводку. Чем меньше сопротивление открытого канала - тем лучше. У IRFZ44N оно равно 0,022 Ом.
Энкодер я взял тот, который нашёл в радиомагазине. Подойдёт абсолютно любой механический (для оптического нужно будет подать на него питание и убрать подтягивающие резисторы с выходов). Можно даже и в этом варианте убрать подтягивающие резисторы, включив внутренние Меги, но я не особо хочу ими рисковать :. Ножки у моего энкодера были не промаркированы, так что где что определял методом научного тыка. Если не найдёте с кнопкой - не расстраивайтесь. Придется тогда просто вынести отдельно кнопку, что будет, правда, не настолько удобно, но всё же как вариант.
Пищалка использовалась без генератора. Если поставите с генератором - будет каша. В таком случае маякните мне и я внесу необходимые изменения в прошивку.
Немного про усилитель термопары. Постоянный резистор обратной связи я сначала поставил 120 кОм как в одном из вариантов паяльных станций, но толи из-за того, что усилитель с индексом N, а не просто 358, толи из-за паяльника, но такого сопротивления оказалось мало. Пришлось ставить два на общее сопротивление 164 кОм. После настройки одно пришлось убрать (закоротить) и оставить одно на 82 кОма. Этого оказалось достаточно.
Резистор R6 можно не ставить. Практика показывает - если сгорит транзистор ШИМа и будет пробой - скорее всего накроется и порт МК или весь МК.
Паяльник использовался как и в предыдущих станциях для Solomon"а с такой же распиновкой (картинка стыбрена, разумеется):

Схема сначала у меня работала на макетке, той, которая без пайки. Нормально. Температура не скачет.
Пара очень важных моментов:
1. Контакт S (крайний правый) полевика должен быть подключен непосредственно к земле питания нагревателя, а не к земле в другом месте. Несоблюдение этого условия в первоначальном варианте моей платы привело к тому, что при включении нагрева шли очень сильные помехи на вход усилителя термопары, которые сажал на землю конденсатор С1 вместе с полезным сигналом и температура становилась равна нулю.
2. В первоначальном варианте платы не было С3 и когда включался или поддерживался нагрев - температура делала скачёк и практически не могла установится на одном уровне. Разместить его нужно как можно ближе к микросхеме усилителя между ножками 3 и 4 (в плате он уже есть).
3. В процессе настройки температуры (настраивал по термопаре мультиметра прикрепленной к самому кончику жала) выяснилось, что термопара паяльника (или мультиметра?) довольно нелинейна и если её настроить на 280 градусах, то комнатную температуру она будет занижать уже на 10-12 градусов. Я так и оставил. Главное чтобы было правильно в рабочем диапазоне. Со временем можно будет попробовать программно внести коэффициент. Ещё одно - от момента установки температуры по термопаре паяльника до установки её на жале проходит секунд 15. Не стоит об этом забывать.

Теперь о работе станции. Сразу после включения станция проверяет работоспособность ЕЕПРОМа, а точнее таблицы с калибровочными данными. Если они неверны (а так и есть при первом включении), станция попросит перезапустить её с нажатой кнопкой, после чего запустится процедура калибровки. Процедура эта довольно длительная из-за желания минимизировать влияние тепловой инерции паяльника. В ходе калибрования паяльник будет разогрет от 40 до 420 градусов. В это время будет отображаться устанавливаемая температура и текущая температура. После окончания калибровки станция перейдёт в рабочий режим. На данный момент процедура калибровки довольно примитивна, но у меня уже есть идеи для более правильной калибровки, которую я постараюсь реализовать в следующих прошивках.
Если всё ОК, то сразу после включения станция сделает "мягкий" разогрев, чтобы уменьшить нагрузку на блок питания, потому как холодный нагревательный элемент имеет существенно меньшее сопротивление, нежели в рабочем состоянии.
В основном режиме станция показывает выбранную и текущую температуры.
Вход в меню реализован через нажатие кнопки в рабочем режиме. Первые три пункта - выбор пресетов температур. То есть, нажали кнопку, вошли в меню на первый пресет, для его выбора - снова нажали кнопку. Если нужно - покрутили энкодер, выбрали второй или третий пресет, нажали кнопку, получили нужный выбор температуры.
Четвёртый пункт меню - вход в подменю настройки пресетов. Тут тоже всё просто. Выбрали пресет, нажали кнопку (возле значения высветились знаки ""), выставили температуру пресета, нажали кнопку - настройка запомнилась в ЕЕПРОМе. Дальше выбрали выход в основное меню.
Пятый пункт - запуск калибровки. Нажатие на кнопку - запуск процедуры. В принципе можно убрать этот пункт, т.к. калибровку можно запустить включив станцию и удерживая кнопку.
Шестой пункт - настройка таймера спящего режима. Перед переходом в спящий режим станция три раза коротко пикнет, после чего один раз длительно пикнет (примерно 1 секунду) и выдаст на экран сообщение о том, что она заснула. Выход - нажатие кнопки. В спящем режиме жало немного подогревается.
Седьмой пункт - возвращение в рабочий режим.
Во время навигации в меню паяльник переходит в режим очень слабого нагрева из соображений безопасности.
Прошиваем либо на программаторе, либо выводим разъем на плате. Я вывел на плате. После прошивки отключаем программатор и только после этого включаем станцию, иначе будут глюки.
Теперь по поводу фьюзов. Опишу только что нужно, а уже кто в каком программаторе шьёт - так и будете выставлять. Итак, выставляем работу от внутреннего генератора 8 МГц. По умолчанию Мега установлена на 1МГц, от чего работать она не перестанет, но будет "вяло" отзываться на энкодер и изменения температуры, ну и таймер будет некорректно работать. Дальше, отключите JTAG - его пины используются. Выставляем BODEN и BODLEVEL, так, чтобы при напряжении ниже 2,7В (можно 4В) МК правильно выключался (нужно для корректной работы, потому как в устройстве используется ЕЕПРОМ).
Вот собственно и всё. Надеюсь, устройство понравится.

Файлы:
Печатная плата в формате SL 5.0.
Прошивка МК.

Вопросы, как обычно, складываем тут.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?


Эти статьи вам тоже могут пригодиться:

Простая самодельная паяльная станция своими руками MK936 Схема

В интернете много разных паяльных станций, но у каждой свои особенности. Одни трудны для новичков, другие работают с редкими паяльниками, некоторые не доработаны и т.д. Мы сделали упор на простоту, низкую стоимость ... Проекты электроники, Самодельная паяльная станция «Простая самодельная паяльная станция MK936 Circuit», проекты atmega8, проект avr, микроконтроллер проекты, » Дата 2019/08/04

В интернете очень много разных паяльных станций, но у каждой свои особенности.Одни трудны для новичков, другие работают с редкими паяльниками, некоторые не доработаны и т.д. Мы сделали упор на простоту, дешевизну и функциональность, чтобы такую ​​паяльную станцию ​​мог собрать каждый начинающий радиолюбитель.

Обычный паяльник, подключенный напрямую к сети, просто постоянно греется с той же мощностью. Из-за этого он очень долго нагревается и регулировать температуру в нем нет возможности. Вы можете уменьшить эту мощность, но добиться стабильной температуры и повторяемости пайки будет очень сложно.Паяльник, подготовленный для паяльной станции, имеет встроенный датчик температуры, что позволяет подавать на него максимальную мощность во время нагрева, а затем поддерживать температуру на датчике.

Если вы просто попытаетесь отрегулировать мощность пропорционально разнице температур, он либо будет нагреваться очень медленно, либо температура будет циклически плавать. В результате программа управления должна содержать алгоритм ПИД-регулирования. В нашей паяльной станции мы, конечно, использовали специальный паяльник и уделяли максимум внимания температурной стабильности.

Характеристики схемы паяльной станции

Питание от источника постоянного напряжения 12-24В
Потребляемая мощность при напряжении 24В: 50Вт
Сопротивление паяльника: 12Ω
Время выхода в рабочий режим: 1-2 минуты в зависимости от напряжение питания
Максимальное отклонение температуры в режиме стабилизации, не более 5 градусов
Алгоритм регулирования: PID
Отображение температуры на семисегментном индикаторе
Тип нагревателя: нихром
Тип датчика температуры: термопара
Возможность калибровки температуры
Настройка температура с помощью ecooder
LED для отображения состояния паяльника (нагрев / работа)

Схема паяльной станции Принципиальная схема

Схема предельно проста.В основе всего микроконтроллера Atmega8. Сигнал с оптопары поступает на операционный усилитель LM358 с регулируемым усилением (для калибровки), а затем на вход АЦП микроконтроллера ATmega8A. Для отображения температуры используется семисегментный индикатор с общим катодом, разряды которого включаются через транзисторы. При повороте ручки энкодера BQ1 температура устанавливается, а в остальное время отображается текущая температура.При включении начальное значение устанавливается на 280 градусов. Определяя разницу между током и требуемой температурой, пересчитывая коэффициенты компонентов ПИД, микроконтроллер с помощью ШИМ модуляции нагревает паяльник. Для питания логической части схемы использовался простой линейный стабилизатор DA1 на 5В.

Список компонентов

Для сборки печатной платы и корпуса требуются следующие компоненты и материалы:

 BQ1.Энкодер EC12E24204A8 С1. Электролитический конденсатор 35 В, 10 мкФ С2, С4-С9. Керамические конденсаторы X7R, 0,1 мкФ, 10%, 50 В C3. Электролитический конденсатор 10В, 47мкФ DD1. Микроконтроллер ATmega8A-PU в корпусе DIP-28 DA1. Стабилизатор напряжения L7805CV до 5В в корпусе ТО-220 DA2. Операционный усилитель LM358DT в корпусе DIP-8 HG1. Семисегментный трехразрядный индикатор с общим катодом BC56-12GWA. Также на плате предусмотрено место для дешевого аналога. HL1. Любой индикаторный светодиод на ток 20 мА с шагом выводов 2.54 мм R2, R7. Резисторы 300 Ом, 0,125Вт - 2шт. R6, R8-R20. Резисторы 1КОм, 0,125Вт - 13шт. R3. Резистор 10 кОм, 0,125 Вт R5. Резистор 100 кОм, 0,125 Вт R1. Резистор 1 Ом, 0,125 Вт R4. Подстроечный резистор 3296Вт 100кОм VT1. Транзистор полевой ИРФ3205ПБФ в корпусе ТО-220 VT2-VT4. Транзисторы BC547BTA в корпусе ТО-92 - 3шт. Xs1. Двухконтактный зажим с шагом выводов 5,08 мм Двухконтактная клемма с шагом выводов 3,81 мм Трехконтактный вывод с шагом выводов 3,81 мм Радиатор стабилизатора FK301 Кузовной блок ДИП-28 Кузовной блок ДИП-8 Разъем для паяльника Выключатель питания SWR-45 B-W (13-KN1-1) Паяльник.Мы напишем об этом позже Детали из оргстекла для тела (файлы для вырезания в конце статьи) Ручка энкодера. Вы можете купить его, а можете распечатать на 3D-принтере. Файл для скачивания модели в конце статьи Винт М3х10 - 2шт. Винт М3х14 - 4шт. Винт М3х30 - 4шт. Гайка М3 - 2шт Гайка М3 квадратная - 8шт. Шайба М3 - 8шт Шайба горизонтальная М3 - 8шт Также необходимы для сборки монтажные провода, стяжки и термоусадочная трубка. 

Подробности процесса установки будут показаны и прокомментированы в видео ниже.Отметим лишь несколько моментов. Соблюдайте полярность электролитических конденсаторов, светодиода и направление установки микросхем. Чипы не устанавливаются до тех пор, пока корпус не будет полностью собран и напряжение питания не проверено. С микросхемами и транзисторами следует обращаться осторожно, чтобы не повредить их статическим электричеством.

То есть осталось только подать питание на плату и подключить разъем паяльника.
Разъем паяльника требует пайки пяти проводов.Первому и пятому красным, остальным - черным. Контакт необходимо сразу одеть в термоусадочную трубку, а свободные концы проводов залудить.
Короткий (от переключателя к плате) и длинный (от переключателя к источнику питания) красные провода следует припаять к переключателю питания. Затем переключатель и разъем можно установить на лицевую панель. Обратите внимание, что переключатель может быть очень тугим. При необходимости доработайте файлы лицевой панели!

Прошивка и настройка микроконтроллера ATmega8

Вы можете найти HEX-файл для прошивки контроллера в конце статьи.Биты слияния должны оставаться заводскими, то есть контроллер будет работать на частоте 1 МГц от внутреннего генератора.
Первое включение следует произвести перед установкой на плату микроконтроллера ATmega8 и операционного усилителя. Подайте на схему постоянное напряжение питания от 12 до 24 В (красный должен быть «+», черный «-») и проверить наличие напряжения питания 5 В между выводами 2 и 3 стабилизатора DA1 (средний и правый выводы). , После этого отключите питание и установите микросхемы DA1 и DD1 в панели.При этом следите за положением ключевых фишек.

Снова включите паяльную станцию ​​и убедитесь, что все функции работают правильно. Индикатор отображает температуру, энкодер ее меняет, паяльник нагревается, а светодиод сигнализирует о рабочем режиме. Далее необходимо откалибровать паяльную станцию. Оптимальный вариант для калибровки - использование дополнительной термопары. Необходимо установить требуемую температуру и проверить ее на жале эталонным прибором.Если показания расходятся, отрегулируйте многооборотный подстроечный резистор R4. При настройке помните, что показания индикатора могут незначительно отличаться от реальной температуры. То есть, если вы выставили, например, температуру «280», а показания индикатора немного отклоняются, то по эталонному прибору нужно добиться именно температуры 280 ° С. Если у вас нет теста Измерительное устройство под рукой, вы можете установить резистор около 90 кОм, а затем экспериментально подобрать температуру.После проверки паяльной станции можно аккуратно, чтобы не растрескать детали, установить лицевую панель.

В текущей версии мы обновили чертежи для резки оргстекла, изготовления печатных плат, а также обновили прошивку для устранения мерцания индикатора. Обратите внимание, что для новой версии прошивки необходимо включить CKSEL0, CKSEL2, CKSEL3, SUT0, BOOTSZ0, BOOTSZ1 и SPIEN (то есть изменить настройки по умолчанию).


Источник: Customelectronics.ru / simple_solder_mk936

СПИСОК ССЫЛКИ ДЛЯ ЗАГРУЗКИ ФАЙЛОВ (в формате TXT): LINKS-26215.zip

.

Самодельные паяльные станции для дешевых утюгов

У каждого, кто читал этот пост, были дешевые паяльники в виде карандашей, которые в какой-то момент своей жизни вставлялись прямо в стену. Даже если вы перешли на профессиональную паяльную станцию, у вас, вероятно, есть один из этих дешевых утюгов, который медленно нагревается до неизвестной температуры. [Пантелис] подумал, что сможет решить последнюю проблему с помощью своей самодельной паяльной станции для этих простых паяльников.

Поскольку паяльная станция предназначалась для контроля температуры утюга, [Pantelis] должен был придумать способ измерения температуры.Он сделал это, привязав термопару к утюгу возле наконечника. Провода были пропущены через ручку, а затем вдоль шнура питания.

Стандартная железная заглушка и выводы термопары вставляются в коробку, собранную специально для этого проекта. На фотографии вы увидите ЖК-экран, на котором отображается как заданная, так и фактическая температура. Линейный потенциометр под ЖК-экраном используется для установки целевой температуры. Светодиод справа предупреждает оператора о том, что утюг нагревается, и когда он нагрелся до нужной температуры.

Несмотря на то, что информации о схемах или списках деталей не так много, [Пантелис] сделал хорошую фотографию, документирующую его сборку. Проверьте это, стоит посмотреть.

,

Самодельная паяльная станция делает это лучше

Паяльные станции, наверное, один из самых важных инструментов в арсенале хакеров. Проблема в том, что хорошие стоят дорого, и иногда единственная разница между хорошим паянием и отличным мастерством - это качество инструмента, который вы используете! Вот почему [Альберт] и [Матиас] решили сделать своего собственного домашнего клона Веллера.

Поскольку самая важная часть паяльника - это хорошее жало, они используют иглу от Weller - им просто нужно уметь управлять им.Они разработали корпус, напечатанный на 3D-принтере (исходные файлы здесь), для небольшого 1,8-дюймового ЖК-экрана, Arduino Pro Mini и экрана MOSFET, а также выбранный ими источник питания 12 В 8 А. Регуляторов всего два - вкл / выкл и потенциометр для регулировки температуры.

Они потратили некоторое время на создание прототипа, и в результате получился довольно хороший продукт. На самом деле они продали несколько, но поняли, что не зарабатывают никаких денег, поэтому перестали предлагать это - вместо этого вы можете получить все исходные файлы самостоятельно с их GitHub.Также есть дополнительная информация в блоге [Матиаса].

Для более дешевой сборки вы можете использовать обычный утюг с привязанной к нему термопарой… но нам больше нравится этот утюг.

[Спасибо за подсказку, Луис!]

,

Смотрите также