Паяльная станция на Arduino простым языком — СделайСам — Витебск
от Admin
Сегодня я постараюсь рассказать вам о проекте нашего товарища, которым лично я с удовольствием пользуюсь и по сей день — это Паяльная станция с феном и паяльником на контроллере Ардуино. Сам не очень разбираюсь в радиоэлектронике, но основные понятия имею, поэтому буду рассказывать скорее с точки зрения обывателя а не профессионала, тем более что самому автору пока рассказать подробно об этом проекте некогда.
Назначение устройства и органы управления
Основное назначение — это удобная и качественная пайка на паяльной станции при помощи паяльника и фена. Включаются и выключаются фен и паяльник отдельными кнопками, и могут работать одновременно.
Главное отличие нашего паяльника (и фена) от обычного — это постоянный контроль температуры! Если я задал температуру в 300 градусов, то на жале паяльника будет поддерживаться именно эта температура с самыми небольшими отклонениями.
Этот паяльник не нужно регулярно вынимать из розетки, как обычный, и не нужно снова вставлять в розетку когда он остыл. Той же функцией обладает и фен.
Станция снабжена ЖК-экраном на котором отображается заданная температура для паяльника и фена, а также текущая измеряемая температура на этих устройствах. При наблюдении за этими показаниями можно заметить, что измеряемая температура постоянно стремится к заданной и отклоняется от неё только на доли секунд и на считанные градусы. Исключение — момент включения, когда устройство только нагревается.
Кроме кнопок включения и экрана, на внешней панели станции есть ещё три ручки потенциометров. Ими можно задать температуру паяльника и фена, а также скорость вращения вентилятора фена. Температура измеряется в градусах цельсия, а скорость фена в процентах. При этом 0% — это не выключенный вентилятор, а просто минимальная скорость.
Фен снабжён защитной функцией продувки. Если вы пользовались феном и выключили его кнопкой, то нагревательный элемент фена выключится, а его вентилятор продолжит вращаться, продувая фен, до тех пор, пока его температура не понизится до безопасных 70 градусов.
Чтобы фен не вышел из строя, не выключайте станцию из розетки до окончания продувки.
Устройство и принцип действия
Основой устройства я считаю печатную плату разработки и изготовления товарища Kamik. В центре этой платы расположилась колодка, в которую установлен контроллер Arduino Nano V3. Контроллер подаёт сигналы на три MOSFET-транзистора, которые плавно управляют тремя нагрузками: Нагревательные элементы паяльника и фена, а также вентилятор фена. Также на плате есть подстроечные резисторы для настройки термопар паяльника и фена, а также множество колодок и разьёмов для подключения фена и паяльника (через разьёмы GX-16), экран, кнопки включения фена и паяльника и потенциометров. Также прямо на плату приклеен понижающий модуль LM2596 для понижения напряжения с 24в до 5вольт с целью питания самой ардуины и ЖК-экрана. Вентилятор и нагреватель фена работают от напряжения 220в, паяльник — от 24в. Для питания паяльника присутствует отдельный блок питания 220в->24в, заказывался из китая.
Пятивольтовые потребители питаются от понижайки LM2596.
Фен и паяльник присоединяются к паяльной станции при помощи разьёмов GX16 с восемью и пятью контактами соответственно. Для присоединения шнура питания 220в предусмотрено специальное гнездо со встроенным выключателем и предохранителем.
Список деталей, стоимость
Мы с товарищами решили собрать сразу несколько таких паяльных станций, поэтому на некоторых деталях из Китая нам удалось сэкономить за счёт мелкооптовых партий: мы специально искали лоты где нужные нам детали продаются по 5 штук а в некоторых случаях (например потенциометры) — и по 20шт. В результате, себестоимость одной станции (без корпуса) составила около 40$.
Все цены указаны мною на момент покупки деталей мною мелкооптовыми партиями, поэтому они могут отличаться от действующих в настоящий момент.
Итак, перечень деталей:
- Печатная плата (травить самостоятельно) — 7.5$
- Контроллер Arduino Nano V3 — 2$
- Паяльник 24в — 8.
66$ - Фен — 10,49$
- Блок питания 24в — 6.61$
- Понижающий модуль LM2596 — 0.99$
- Гнездо 220в с выключателем и предохранителем —
- MOSFET-транзисторы IRFZ44 — 2шт. — 0,62$
- Симистор BTA138
- Дисплей 1602 — 2.35$
- Потенциометры 10КОм 3шт — 0.72$
- Ручки потенциометров 3шт — 0.46$
- Кнопочные выключатели 2шт — 0.62$
- Штекеры GX-16 (1шт 5pin и 1шт 8pin) — 1,7$
66$Дополнительные материалы
И теперь, наконец-то предлагаю Вашему вниманию прошивку паяльной станции: СКЕТЧ.
Схему разводки печатной платы.
А так же скетч I2C-Сканера, который поможет вам узнать адрес вашего экрана в шине I2c, ведь его адрес придётся прописывать в вышеуказанный скетч.
Фотогалерея
Презентация:
Бонусом предлагаю посмотреть спонтанную презентацию этой паяльной станции.
как создать своими руками, пошаговая инструкция
Уже давно я задумался над тем, паяльную станцию своими руками и чинить на ней свои старые видеокарты, приставки и ноутбуки. Для нагрева можно использовать старую галогеновую грелку, ножку от старой настольной лампы можно использовать для удержания и перемещения верхнего нагревателя, платы будут лежать на алюминиевых поручнях, спираль от душа будет держать термопары, а плата Ардуино будет следить за температурой.
Сперва разберемся с тем, что такое паяльная станция. Современные чипы на интегральных схемах (ЦПУ, ГПУ и т.д.) не имеют ножек, зато имеют массив шариков (BGA, Ball grid array). Для того чтобы припаять\отпаять такой чип, нужно иметь устройство, которое нагреет всю IC до температуры в 220 градусов и при этом не расплавит плату, а также не подвергнет IC термическому шоку.
Именно поэтому нам нужен контроллер температуры. Такие аппараты стоят в диапазоне $400-1200. Это проект должен уложиться примерно в $130. Про BGA и паяльные станции вы можете почитать на Википедии, а мы начнём работать!
Материалы:
- 450w керамический ИК (верхний нагреватель)
- Алюминиевые рейки для занавесок
- Спиральный кабель для душа
- Прочная толстая проволока
- Ножка от настольной лампы
- Плата Ардуино ATmega2560
- 2 платы SSR 25-DA2x Adafruit MAX31855K (или сделайте сами, как сделал я)
- 2 термопары типа K
- Блок питания постоянного тока 220 на 5v, 0.5A
- Буквенный модуль LCD 2004
- 5v пищалка
Шаг 1: Нижний нагреватель: отражатель, лампы, корпус
Показать еще 3 изображения
Найдите галогеновый нагреватель, откройте его и выньте отражатель и 4 лампы. Будьте аккуратны, не сломайте лампы. Здесь вы можете приложить воображение и создать свой корпус, который будет держать лампы и отражатель.
Например, вы можете взять старый корпус ПК и поместить лампы, отражатель и провода внутрь него. Я использовал металлические листы толщиной 1 мм и сделал из них корпуса для нижнего и верхнего нагревателя, а также корпус для контроллера Ардуино. Как я и сказал прежде — вы можете быть креативными и придумать для корпуса что-то своё.
Используемый мною нагреватель был на 1800W (4 лампы на 450w параллельно). Используйте провода из нагревателя и параллельно соедините лампы. Вы можете встроить штекер для переменного тока, как сделал это я, или соединить кабель напрямую от нижнего нагревателя к контроллеру.
Шаг 2: Нижний нагреватель: система крепления плат
Показать еще 4 изображения
После создания корпуса нижнего нагревателя, измерьте бОльшую длину его окна и отрежьте два куска алюминиевой рейки такой же длины. Вам также нужно будет отрезать еще 6 кусков, каждая размером в половину от меньшей стороны окна нагревателя. Просверлите отверстия по двум концам больших кусков реек, а также на одном конце каждой из 6 небольших реек и на длинной части окна.
Перед тем, как прикручивать части к корпусу, нужно создать механизм крепления на гайках, по типу такого, который я сделал на фотографиях. Это нужно для того, чтобы меньшие рейки могли скользить по бОльшим рейкам.
После того, как вы проденете гайки в рейки и скрутите всё вместе, используйте шуруповёрт для перемещения и закрепления шурупов, чтобы система крепления подходила под размер и форму вашей платы.
Шаг 3: Нижний нагреватель: держатели термопары
Для изготовления держателей термопары, замерьте диагональ окна нижнего нагревателя и отрежьте два куска спирального кабеля для душа такой же длины. Раскрутите жесткий провод и отрежьте два куска, каждый на 6 см длиннее, чем спиральный кабель от душа. Пропустите жесткий провод и термопару через спиральный кабель и загните оба конца провода так, как это сделал я на картинках. Оставьте один конец длиннее другого для того, чтобы закрутить его одним из винтов рейки.
Шаг 4: Верхний нагреватель: керамическая пластина
Для изготовления верхнего нагревателя я использовал керамический инфракрасный нагреватель на 450W.
Вы можете найти такие на Алиэкспресс. Хитрость заключается в том, что нужно создать для нагревателя хороший кейс с правильным током воздуха. Далее приступаем к держателю нагревателя.
Шаг 5: Верхний нагреватель: держатель
Найдите старую настольную лампу на ножке и разберите её. Для того чтобы правильно разрезать лампу, нужно точно всё рассчитать, так как верхний инфракрасный нагреватель должен достигать всех углов нижнего нагревателя. Итак, сначала прикрепите корпус верхнего нагревателя, сделайте разрез по оси X, произведите правильные расчёты и, наконец, сделайте разрез по оси Z.
Шаг 6: ПИД-регулятор на Ардуино
Показать еще 3 изображения
Найдите правильные материалы и создайте прочный и безопасный кейс для Ардуино и других принадлежностей.
Можно просто отрезать и с прикрепить провода, соединяющие контроллер (верхнее/нижнее питание, контролер питания, термопары), используя паяльник или раздобыть коннекторы и сделать всё аккуратно. Я не знал точно, сколько тепла будет излучать SSR, поэтому добавил на корпус вентилятор.
Будете вы устанавливать вентилятор, или нет, но вам обязательно нужно нанести на SSR термопасту. Код прост и из него понятно, как соединить кнопки, SSR, экран и термопары, так что соединить все вместе будет просто. Как управлять устройством: для значений P, I и D нет автонастройки, так что эти значения нужно будет вбить вручную в зависимости от ваших настроек. Есть 4 профиля, в каждом из них можно установить количество шагов, значения Ramp (C/s), dwel(время ожидания между шагами), порог нижнего нагревателя, целевую температуру для каждого шага и значения P,I,D для верхнего и нижнего нагревателей. Если вы, например, выставите 3 шага, 80, 180 и 230 градусов с порогом нижнего нагревателя 180, то ваша плата будет прогрета снизу только до 180 градусов, дальше температура снизу будет держаться на 180 градусах, а верхний нагреватель разогреется до 230 градусов. Код до сих пор нуждается во множестве улучшений, но из него вы можете понять, как все должно работать. Это руководство описано не в деталях, ведь в нём присутствует множество самодельных элементов, и каждая сборка будет отличаться от других.
Я надеюсь, что вы вдохновитесь этой инструкцией и сделаете по ней свою ИК паяльную станцию.
Код на Дропбоксе: Ссылка
Какой паяльник лучше всего подходит для проектов Arduino?
Ищете паяльник для суперкрутого проекта? Вот что может сказать о выборе паяльника человек с полуторадесятилетним опытом работы с Arduino.
AdvertisementsЯ начал использовать Arduino всего через пару лет после начала проекта, до того, как он стал таким успешным, как сегодня. На самом деле я наткнулся на него случайно, когда искал микроконтроллер для использования в пользовательском MIDI-контроллере.
Я хотел поделиться небольшим опытом, который я накопил за эти годы, чтобы помочь вам выбрать паяльник для Arduino или любой другой деятельности производителя, включая сборку дронов, Raspberry Pi и многое другое!
AdvertisementsВ этой статье я расскажу о трех паяльниках, с которыми у меня был большой опыт работы, и почему вы должны выбрать их для своих электронных проектов!
- Duratool SD01385 / ZD-915 — паяльник, которым я пользуюсь более десяти лет.
- Weller WE1010 — Паяльник, который был вездесущим в моей карьере электронщика.
- Sequire SQ-001 — Паяльник, который стал моим будущим выбором… и позже я расскажу почему!
Нужен ли паяльник для моего проекта?
Вам не обязательно нужен паяльник для Arduino или любого другого электронного проекта. Вы можете использовать макетную плату без пайки и/или определенные шилды Arduino для создания проектов без пайки. Макетная плата без пайки с Wemos D1 Mini
Однако, если вы хотите сделать проект более постоянным, например, на спаянной макетной плате или разработать собственную печатную плату с помощью таких инструментов, как KiCad или EAGLE, вам, скорее всего, понадобится паяльник.
ОбъявленияЕсли вы решите сконструировать свою плату (и она у вас не собрана), то плата прибудет без компонентов и вам нужно будет их паять самостоятельно.
В качестве альтернативы, если вы хотите сделать дизайн макетной платы более постоянным, вы можете использовать припаиваемую макетную плату, также известную как Veroboard, и припаивать к ней компоненты на постоянной основе.
Veroboard
Выбор паяльника
Эту статью я пишу с личной точки зрения. Существует много разных типов паяльников, и я бы посоветовал вам изучить несколько разных источников.
ОбъявленияЕсть три паяльника, о которых я собираюсь рассказать, у каждого есть свои достоинства и недостатки. Каждый из них я использовал экстенсивно в какой-то момент и по разным причинам.
По своему опыту могу сказать, что каждый из этих паяльников станет отличным выбором для ваших проектов Arduino. Подведем итоги:
| Duratool SD01385 / ZD-916 Очень экономичный и надежный выбор. Подходит для широкого спектра паяльных работ. | Проверить текущую цену… [Amazon.com] | |
| Weller WE1010 Очень надежный выбор и не такой дорогой. Один из самых авторитетных брендов в отрасли. | Проверить текущую цену… [Amazon.  com] | |
| Sequire SQ-001 Паяльник, которым я сейчас пользуюсь, будучи кочевым инженером. Фантастическая мощность в маленьком портативном корпусе! | Проверить текущую цену… [Amazon.com] |
Некоторые могут сказать, что это немного странный выбор, чтобы написать новую статью о такой старый продукт. Я предполагаю, что вы можете больше не найти его на Amazon.
ОбъявленияТак зачем это обсуждать? Что ж, это фантастический паяльник, и он был моей рабочей лошадкой уже более десяти лет. Их все еще можно найти, если немного покопаться, и я настоятельно рекомендую это железо для проектов Arduino и производителей.
Я несколько раз ловил себя на том, что использую на работе более дорогой паяльник и жалею, что этот утюг не под рукой.
ZD-916 годится?
Сам паяльник приятно держать в руке, рукоятка прочная, но удобная.
Диаметр тоже хороший, в руке не ощущается большим.
Моя конкретная модель имеет марку «Duratool», но само устройство на самом деле не имеет торговой марки и сделано в Китае. Я видел одну и ту же модель с разными торговыми марками.
В конечном счете, несмотря на торговую марку, всегда используется модель ZD-916, и похоже, что она произведена в Ningbo Zhongdi Industry & Trade.
Сам по себе паяльник производит впечатление мощного, если вы дадите ему толстую заземляющую пластину или провод низкого калибра AWG, источник питания будет накачивать тепло и очень быстро нагревать целевой металл.
AdvertisementsУтюг также чувствует себя шустрым, и с правильным наконечником абсолютно возможно паять мелкие компоненты.
Иногда мощность может быть слишком большой для сборки утюга, а сам утюг может быть слишком горячим, чтобы до него можно было дотронуться. Решение состоит в том, чтобы не нагревать его до 400C.
Насколько прочен ZD-916?
Я также подумал, что было бы неплохо сделать обзор продукта, выдержавшего испытание временем.
Общеизвестно, что у китайских товаров может отсутствовать контроль качества, и, возможно, мне повезло.
Однако я могу сказать, что мой ZD-916 работает уже более десяти лет и все еще работает! За это время один раз заменил паяльник (не основной блок, а только утюг), но замена стоила не дорого.
Еще одна моя критика этого утюга – это странный и довольно громкий жужжащий звук, который он издает при нагревании. Это своего рода пульсирующее гудение, возможно, из-за дешевого трансформатора.
Однако это, похоже, не влияет на работу железа, и оно было таким с самого начала и в результате никогда не подводило. Поэтому я предполагаю, что этот шум ожидается при нормальной работе.
Рекламные объявленияПлюсы и минусы ZD-916
Плюсы
- Очень экономично, вы получаете много за свои деньги.
- Подходит для многих различных задач, может паять небольшие компоненты.
- Большая мощность, можно паять большие металлические поверхности
- Сам по себе утюг приятно держать в руке, а качество сборки в целом надежное.
- Блок питания имеет встроенную подставку для утюга, что делает его аккуратным на столе.
Минусы
- Трудно найти в продаже, так как это старая модель.
- Громко при нагреве, слышно гудение трансформатора.
- Утюг иногда становится слишком горячим, чтобы держать его при температуре 400°C.
- Он довольно громоздкий на скамейке.
Стоит ли покупать ZD-916?
Если вы ищете очень хороший бюджетный паяльник для проектов Arduino и у вас достаточно места на рабочем столе, я бы порекомендовал купить ZD-916 в качестве первого выбора, если вы сможете его найти.
Если вы не можете найти ZD-916 или ZD-916Z, или в целом ваш бюджет немного более гибкий, я, безусловно, рассмотрю возможность приобретения Weller WE1010 вместо этого.
Если у вас мало места на верстаке, вас беспокоит периодическое гудение трансформатора или вы ищете что-то более портативное, попробуйте Sequire.
Объявления Интересно есть еще модель ZD-916Z, которая выглядит как обновленная версия ZD-916.
Дизайн блока питания выглядит полностью обновленным, но само железо все еще выглядит таким же или очень похожим. Если вам удастся найти ZD-916Z, то я, конечно, думаю, что стоит взять вместо ZD-916.
Следующим в моем списке паяльников является WE1010 от Weller. Этот конкретный паяльник был самым распространенным в моей карьере производителя электроники.
Лично я нахожу процесс пайки между WE1010 и ZD-916 очень похожим. Оба айрона похожи по хвату, а утюг WEP 70 также не слишком большой в диаметре.
AdvertisementsЧего не хватает в WE1010 ZD-916, так это премиального качества сборки (без жужжащего трансформатора!) и поддержки известного бренда.
Вы заплатите немного больше за WE1010, но у вас есть торговая марка, которая может предложить поддержку в случае отказа. Аксессуары и сменные насадки легко доступны, и их доступность никогда не станет проблемой.
Подходит ли WE1010?
В WE1010 используется размер наконечника ET, и имеется множество различных размеров наконечников, что делает его подходящим для небольших и средних паяльных работ.
Паять крошечные компоненты 0402 SMT этим утюгом не проблема, если у вас есть твердая рука!
Также доступны более крупные наконечники и большая мощность компактного блока питания, что упрощает пайку больших объемов металла, таких как заземляющие пластины или кабели низкого калибра AWG.
Насколько долговечен WE1010?
Качество сборки WE1010 превосходно, как и следовало ожидать от такого уважаемого бренда, как Weller. Утюг защищен от электростатических разрядов и имеет функции электробезопасности, такие как автоматический режим ожидания.
ОбъявленияУтюг WEP 70 имеет силиконовый термостойкий провод и возможность блокировки температуры паяльника. №
Паяльники Weller можно использовать в производственных условиях, и они работают без сбоев. Лично я был свидетелем того, как многие из этих утюгов использовались заводскими рабочими по 16 часов в день, и они просто продолжали работать и работать с периодической заменой наконечников.
Плюсы и минусы WE1010
Плюсы
- Отличная общая производительность.
- Подходит для широкого спектра проектов.
- Хорошая выходная мощность, можно обрабатывать большие металлические поверхности.
- Качество сборки отличное, блок питания крепкий, железо WEP 70 удобное.
- Большой выбор различных насадок для различных применений.
- Хорошая поддержка от уважаемой компании.
- Базовый блок компактен и имеет приятный дизайн.
Минусы
- Не лучшее соотношение цены и производительности. Немного переплачиваю за бренд.
Стоит ли покупать WE1010?
Если бы я собирался прямо сейчас пойти и купить паяльник для Arduino или вообще для проектов производителя, я бы купил WE1010.
Рекламные объявления Для некоторых людей стоимость может быть существенной и потенциально непомерно высокой. Свой ZD-916 я купил как бюджетный вариант, когда был еще студентом и просто нуждался в утюге.
Так уж вышло, что ZD-916 оказался отличным утюгом и очень прочным, поэтому он у меня до сих пор и до сих пор им пользуюсь. Однако, если бы мой ZD-916 вышел из строя и я собирался заменить его, я бы заменил его на WE1010.
WE1010 легко доступен, как и наконечники и аксессуары. Вы можете проверить текущую цену на Amazon, нажав здесь.
Объявления Sequire SQ-001Наконец, у меня есть кое-что необычное! В последнее время такие паяльники набирают популярность. Я купил свой по определенной причине, но я считаю, что это может быть лучшим выбором для большинства энтузиастов и производителей Arduino.
Sequire SQ-001 представляет собой портативный паяльник, но с невероятной мощностью, которая может конкурировать с настольным решением.
Спектакль действительно впечатляет, вы должны испытать его, чтобы поверить!
Рекламные объявления Эти паяльники предназначены для радиоуправляемых энтузиастов, которые строят дроны для фристайла и гонок.
В первую очередь они предназначены для переноски, чтобы их можно было использовать для ремонта дронов в полевых условиях.
Но в целом паяльник отличный. Они предназначены для использования с литий-полимерным аккумулятором дрона, но их также можно использовать с адаптером переменного тока.
Мой SQ-001 не поставлялся с адаптером переменного тока (у меня уже есть блок питания для него), но их можно купить в комплекте с адаптером переменного тока.
Рекламные объявленияТак почему же я перестал пользоваться своим ZD-916 и заменил его на SQ-001? Технически у меня все еще есть мой ZD-916, но он находится на хранении, и теперь я путешествую по миру, используя свой SQ-001 для проектирования кочевников и создания дронов.
С учетом сказанного я не уверен, что решил бы использовать ZD-916! SQ-001 до сих пор оказался более чем адекватным, и он также экономит много места на рабочем столе!
Подходит ли SQ-001?
SQ-001 — превосходная инновация и отличный паяльник сам по себе.
Сам утюг не так удобно держать в руке, как упомянутые ранее WE1010 или ZD-916, однако этого следовало ожидать, поскольку он портативный.
Утюг довольно маленький, он кажется легким и пластиковым. Вставка наконечников кажется немного менее идеальной, и мне не очень нравится тот факт, что для их затягивания требуется винт.
Однако это не вызывает проблем с удобством использования. Как только наконечник закреплен, утюг работает отлично. Он также обладает большой мощностью для такого маленького устройства! Тяжелая медь не проблема.
Управление простое, настройки вводятся двумя кнопками. Имеется монохромный OLED-дисплей для отображения настроек и другой информации.
Мой SQ-001 поставлялся с разъемом постоянного тока для провода XT60, что позволяет ему питаться от LiPo батареи дрона. Он также поставлялся с сумкой для переноски, небольшой подставкой и губкой, четырьмя разными наконечниками, припоем и фитилем для припоя.
С точки зрения стоимости он примерно такой же, как ZD-916 или аналогичный.
Цена, вероятно, немного высока для качества сборки, но, безусловно, оправдана производительностью.
Насколько прочен SQ-001?
На данном этапе сложно что-то сказать о долговечности, так как я использовал его только в течение короткого периода времени. Время покажет больше, и я, надеюсь, вернусь, чтобы обновить этот пост.
Он из китайского источника и поэтому имеет все подводные камни, которые сопровождают такое устройство. Я считаю, что это уважаемая компания, но всегда могут быть некоторые проблемы с качеством. Только не забудьте купить у надежного поставщика.
С учетом сказанного мой работает безупречно… до сих пор.
Плюсы и минусы SQ-001
Плюсы
- Очень портативный, можно убрать в ящик, не занимает места на столе.
- Может питаться от сети или аккумулятора.
- Поставляется со многими аксессуарами, всем необходимым для новичка.
- Очень мощный для своего размера, подходит для обычной пайки и мелких деталей.
- Хорошая мощность за свои деньги, дешевле, чем фирменный настольный утюг начального уровня, такой как WE1010.
Минусы
- Качество сборки кажется немного «пластиковым».
- Винт для блокировки наконечника утюга, шестигранный ключ легко потерять.
Стоит ли покупать SQ-001?
Если у вас мало места на столе или вам нужен портативный паяльник, то я настоятельно рекомендую SQ-001.
Хотя качество сборки кажется далеко не идеальным, функциональность утюга исключительна и оправдывает цену.
Однако, если у вас много места на столе и вам не нужен портативный паяльник, я бы порекомендовал в качестве первого выбора растянуть свой бюджет на WE1010, а если нет, то поискать ZD-917.
Проверьте текущую цену на SQ-001 на Amazon здесь.
180348 Паяльная станция своими руками | Elektor Magazine
- Главная
- Elektor Community Projects
Небольшая паяльная станция для жал Weller RT.
Совместимость с Arduino Leonardo для простого обновления прошивки и расширения через USB. Пользовательский интерфейс состоит из небольшого OLED-дисплея и поворотного энкодера.
Станция также имеет OLED-дисплей и может управляться только одной ручкой. Но что изменилось и что нового?
Начиная с версии прошивки 1.2 включена последовательная консоль, которая позволяет вам устанавливать и считывать заданное значение станции, также вы можете считывать текущую температуру и, если таковые имеются, ошибки станции. Вы просто можете подключить станцию с помощью USB-кабеля к компьютеру и использовать встроенный терминал arduino ide для команд.
Помимо того, что он основан на версии Platino, были внесены некоторые изменения. Самым важным шагом было добавление обнаружения обрыва термопары во входной каскад. Если у наконечника плохой контакт, станция больше не будет подавать питание на нагреватель, чтобы предотвратить повреждение наконечника. Также было улучшено усиление входного напряжения, чтобы получить лучший диапазон, что означает, что мы можем лучше определять, есть ли у нас наконечник с перегревом. Также теперь вы можете измерить ток, протекающий через наконечник.
Для пользовательского ввода требуется только один поворотный энкодер (со встроенной кнопкой), чтобы управлять утюгом, и станция теперь имеет 0,96-дюймовый OLED-дисплей вместо буквенно-цифрового ЖК-дисплея 2×16, используемого в версии Platino. Все эти небольшие модификации Это также означает, что у нас появилось новое программное обеспечение для станции, но давайте посмотрим, что изменилось в схеме.
Оборудование
Как видно из изображения, силовой каскад прост. У нас есть FET T1, IRF9540, а впереди водитель. Драйвер полевого транзистора состоит из T3, T2 и T4. T2 и T4 от двухтактного драйвера, а T3 — регулятор уровня для смещения ШИМ-сигнала AVR с 5 В на V IN . Резистор 20 мОм, R18 и операционный усилитель INA138 используются для измерения тока, подаваемого на наконечник. Но нам также нужен MCP6002 в качестве буфера, чтобы вход АЦП не мешал высокоимпедансному выходу INA138. Фильтр нижних частот на выходе буфера усреднит измеренное значение тока.
Вход для температуры имеет подтягивающий резистор 1 МОм до 5 В и подтягивающий резистор 10 МОм до 0 В на входе. Если по какой-то причине наконечник не подсоединен, мы получим показания температуры свыше 600°C и можем с уверенностью предположить, что это связано с неисправностью.
Наконечник Weller RT имеет внутри термоэлемент. Поскольку он производит лишь небольшое усиление напряжения, зависящее от температуры, для использования полного результата АЦП микроконтроллера.
Для подачи питания (макс. 24 В) используется небольшой LDO для MCU и OLED. Присутствует диод для защиты платы от переполюсовки.
Делитель напряжения R7-R9 позволяет MCU считывать фактическое входное напряжение. Текущая прошивка имеет определение пониженного напряжения или низкого заряда батареи. Если напряжение на входе падает ниже 10,8 В, на наконечник больше не подается питание. Поскольку это довольно компактная паяльная станция, ее можно использовать в полевых условиях с одним из тех дешевых автомобильных стартовых комплектов Lipo.
Также интерес может представлять поворотный энкодер. Для подавления дребезга сигналов были добавлены конденсаторы емкостью 100 нФ. Это может пригодиться, когда сигналы энкодера обрабатываются полностью управляемым прерыванием способом. Также обратите внимание на внешние подтягивающие резисторы, которые обеспечивают четко определенное значение. MCU имеет свои внутренние, но их значения указаны где-то в диапазоне от 20 кОм до 60 кОм, в нашей схеме они имеют стабильное значение 10 кОм.
OLED подключен к SPI микроконтроллера, так что здесь ничего особенного. Также USB-подключение выполнено по даташиту и не содержит особых хитростей.
Программное обеспечение
Программное обеспечение часто является одной из тех вещей, которые волшебным образом появляются из ниоткуда и должны работать. Программное обеспечение для предыдущей паяльной станции Platino было написано без фреймворка Arduino, хотя в качестве микроконтроллера используется ATmega328P. Это потребовало некоторой доработки, в данном случае нового ядра для программного обеспечения. Поскольку новая паяльная станция Platino имеет много общего, новое программное обеспечение было построено по модульному принципу. Это означает, что теперь нам нужно поддерживать только одну прошивку для обеих станций. Прошивка доступна на GitHub. После включения станции вас приветствует загрузочный логотип, затем появляется главный экран. Вы можете видеть текущую температуру, мощность, подаваемую на наконечник, в виде гистограммы и целевую температуру, установленную пользователем.
Если станция не используется в течение десяти минут, она перейдет в режим отключения питания и снизит температуру до 100°C. Если затем он будет оставаться бездействующим в течение еще 10 минут, станция перейдет в спящий режим и отобразит всплывающую подсказку, перемещающуюся по экрану. Нажмите кнопку поворотного энкодера, чтобы снова разбудить станцию.
Ошибки
Если что-то пойдет не так, появится всплывающее окно с указанием причины проблемы. Если, например, обнаружено пониженное напряжение, будет показано текущее входное напряжение. Также есть коды ошибок:1: наконечник не нагревается;
3: плохое соединение датчика температуры.
При появлении этих ошибок их можно подтвердить, нажав кнопку поворотного энкодера. Затем, если снова все хорошо, станция возобновляет работу через десять секунд.
Последнее, о чем стоит упомянуть, это ограничитель тока.
Плата будет потреблять в среднем 1,5 А при использовании максимального рабочего цикла 50 % для сигнала управления ШИМ. Если у вас есть источник питания, способный выдерживать нагрузку более 1,5 А, вы можете изменить значение в коде. Параметр можно найти в HW_150500.h для станции.
Подписчики проекта
Подписчики проекта
Похожие материалы
Информационный бюллетень
Повестка дня
22 июня
Веб-семинар: Linux Graphics с использованием Ensemble Graphics Toolkit (однодневное мероприятие)
На вебинаре 22 июня 2023 года Клеменс Валенс (Elektor) и Даррен Венн (Microchip) погрузятся в
9000 2 июня 29Веб-семинар: доступные измерения звука (29 июня) (однодневное мероприятие)
Хотите измерить основные характеристики аудиосхем? Присоединяйтесь к вебинару 29 июня 2023 г.
