Паяльний фен на Ардуіно уно. Паяльна станція на Arduino простою мовою

Дуже часто завзяті радіоаматори стикаються з такою проблемою, як паяльники, які не відповідають їх вимогам, або просто-напросто перегорають в процесі роботи. До того ж, жало паяльника не завжди підходить для мікро робіт, і вимагає внесення коригувань в свій діаметр.

Як зробити паяльний фен своїми руками: опис приладу

На сьогоднішній день ситуація з паяльниками, наявними у продажу, просто катастрофічний. Хороші, якісні паяльники коштують дорого, а китайські дешеві перегорають під час першого дня використання.

Для того, щоб не викидати на вітер зайві гроші, можна спробувати змайструвати паяльну станцію самому.

Фен для пайки схожий на звичайне побутове виріб, яким прийнято сушити волосся. Основною відмінністю його можна назвати лише робочу температуру. Саме завдяки потужності, яка в набагато більше саме у паяльного фена, за допомогою цього виробу є можливість паяти різні радіодеталі. А також, з застосуванням цього предмета можна збирати схеми.

Короткий опис приладу для початківців:

Паяльний термофен представляє собою зручний універсальний електроприлад, який представляє можливість за невеликий проміжок часу нагріти деталі з металу;
Завдяки хорошій збірці і простоті використання паяльний фен відмінно підходить професіоналам і новачкам.
Даний прилад дуже рідко застосовують окремо, через те, що при виконанні ремонтних робіт досить важливим є ще й точний напрям потоку гарячого повітря.

Саме через це фахівці охоче використовують в основному паяльні станції. Іншими словами, дане напівпрофесійне нагрівальне обладнання, яке включає в себе зварювальний нагрівальний елемент і зручний паяльник, відмінно підходить для пайки дрібних деталей. Така крута сучасна паяльна станція як не можна краще підходить для кропіткої роботи з блоками електросхем і мереж. Іноді завдяки такому приладу ви можете зробити термообробку елементів маленького розміру. Однак, потрібно знати, що кожна модель, яка називається паяльним феном індивідуальна за своїми технічними параметрами, має діаметр сопла від 2 до 6 мм. потужність в межах 500 ват; максимальну продуктивність вентилятора до 32 літрів в хвилину; а робочу температура до 550 градусів.

Саморобна аналогова паяльна станція на arduino

Простими паяльниками в роботі користуються в основному лише початківці радіоаматори. Ті, хто професійно займається ремонтом техніки, або кому просто часто доводиться здійснювати паяння, купують спеціальні універсальні паяльні станції. Але хороший паяльний агрегат в наші дні коштує дорого, а китайський ширвжиток служить зовсім не довго.

Вихід із ситуації - створити в домашніх умовах на базі Arduino-модуля просту паяльну станцію, яка буде безвідмовно працювати, виконуючи будь-які завдання майстра. Схема і креслення цієї саморобки досить прості.

У ній присутні такі деталі:

Оснащений термопарою;
Присутній LCD дисплей;
Регулятор потужності;
Система підтримки температури паяльного жала на необхідному для роботи рівні.

Для виготовлення паяльної станції на основі Ардуіно вам знадобляться наступні деталі: тороидальний трансформатор, симистор, випрямляч діодний, Arduino Pro Mini, Мікросхема MAX6675, конденсатор, резистори, потенціометр 51К, компресор.

Індукційна паяльна станція своїми руками 220 вольт: принцип роботи та переваги

Контактний метод нагріву паяльного жала відходить в минуле. Він використовується в класичних схемах універсальних паяльних станцій, але недосконалий. Це можна помітити по низькому ККД, з високою споживаною потужністю, локального перегріву жала на ділянці контакту і іншим невідповідностей

Паяльна індукційна станція виключає такі недоліки. При надходженні високочастотного напруги в індукційну котушку відбувається формування звичайного змінного магнітного поля. Так, як зовнішній шар жала виконаний з натурального феромагнітного матеріалу, в процесі роботи починається процес перемагнічування елемента, який супроводжується вихровими струмами. Це призводить до відчутного виділенню енергії тепла.

Переваги простого індукційного паяльного методу наступні:

Нагрівання жала в паяльнику відбувається рівномірно, оскільки воно виступає як нагрівальний елемент.
Відсутні втрати, пов'язані з температурної інерцією;
Повністю виключається локальний перегрів конструкції, що викликає вигоряння і окислення жала;
Збільшується термін експлуатації агрегату і підвищується ККД.

Станції, обладнані термодатчиком, істотно дешевше, ніж звичайні, що робить їх доступними і для професіоналів, і аматорів. Точність, практичність і надійність даного обладнання прямо залежать від цифрового управлінського блоку.

Проста паяльна станція: матеріали для виготовлення жала

Головною перевагою саморобної паяльної станції є її більш низька, ніж у придбаної на ринку вартість. До того ж, виготовляючи паяльник і наконечник до нього, ви можете зробити їх такими, як потрібно саме вам. Адже тільки ви знаєте, які прилади вам доводиться ремонтувати найчастіше, і які жала знадобляться частіше.

Для виготовлення жала для паяльника вам знадобляться наступні інструменти і матеріали:

Планшетки і мітчики для нарізки різьблення;
Дрібний і грубий напилки;
Точилка ножова невеликого діаметра ;;
Затискні кліщі або настільні лещата;
Невеликий молоток;
Плоскогубці в кількості 2-х штук;
Паяльник без жала;
Дерев'яна киянка;
лінійка;
Ножівка по металу з новим полотном;
Набір старих викруток;
Щільні рукавички;
Шматок мідного трубки 8 мм в діаметрі;
Одножильний мідний дріт діаметром 4 мм.

Насамперед вам потрібно переконатися в тому, що розрівняна все погнуті ділянки на трубці і усунуті будь-які нерівності. Поріжте трубку на заготовки, коректуючи довжину ножівкою або труборізом. При даних маніпуляціях захищайте свої руки спеціальними рукавичками.

Виготовляємо паяльник для паяльної станції: етапи робіт

Для того, щоб зручно було працювати, відріжте шматок дроту, довжиною 16-25 см. Після чого переходимо до виготовлення кожуха. Для цього беремо відрізки трубки 25х8 мм і наносимо позначки через кожні 25 мм.

Для кожухів фахівці радять використовувати обрізки трубочок, довжиною 2,5 см і 8 мм в діаметрі (5/16 дюймів). Акуратно відміряє відрізки необхідної довжини, завдамо відмітини на кожній дільниці після 2,5 см (цвяхом або ж ножівкові гострим полотном. Використовуючи ножівку відпилюємо трубки по позначці. Робити це потрібно акуратно, так, щоб робота була виконана бездоганно.

Як тільки ви відпиляйте верхній кожух, доведеться почати процес видалення дрібних металевих «лахміття», які потрапили всередину трубки при пилянні. Викруткою потрібно зачистити місце зрізу, час від часу прокручуючи її і перевіряючи внутрянку трубки. Не забувайте про те, що розширювати отвори при цьому не потрібно. Після зачистки трубки візьміть паяльник, і протягніть його в кожух. Входити він повинен ідеально, так, як ніби у вас в руках оригінальне жало. Домігшись успішної примірки, обробіть кожух напилком, при цьому згладивши краю. Однак не потрібно перестаратися. Зовсім ні до чого вам зараз сточити зайвий шматочок матеріалу.

З мідного або латунного прутика виготовляємо «жало»;
Нарізаємо на жалі і кожусі різьблення;
Зачищаємо і з'єднуємо жало і різьблення;
Вироби поліруємо і покриваємо нікелем.

Нікельованими жала свого паяльника, ви не тільки зможете поліпшити їх зовнішній вигляд, Але і продовжите термін служби виробу. Нікель зможе захистити мідні жала від корозії в подальшому, і дозволить уникнути наплавлений олова.

Як зробити паяльник своїми руками (відео)

На сучасному ринку паяльні nano-станції представлені такими моделями, як Енкодер і Atmega 8, однак ціна на них досить висока. Виготовивши паяльну лампу для власних потреб своїми руками ви зможете не тільки заощадити кошти, але і зробите такий інфрачервоний прилад, який буде служити вам дуже довго і віддано. Так само, для паяння самостійно можна виготовити струмопровідний газовий клей або пасту.

У цій статті я хочу розповісти про свою версію паяльної станції виконаної на базі мікросхеми ATmega328p,яка використовується в arduino UNO. За основу був узятий проект з сайту http://d-serviss.lv. На відміну від оригіналу дисплей підключив по протоколу i 2 c: по-перше він у мене був, замовляв кілька штук на AliExpress для інших проектів, по-друге залишилося більше вільних ніжок МК, які можна використовувати для будь-яких інших функцій. Фото дисплея з перехідником на протокол i 2 c нижче.

Температура паяльника, фена і обороти кулера регулюються енкодер:

Включення і вимикання паяльника і фена відбувається натисканням на енкодер, причому після виключення в пам'ять МК зберігаються температура паяльника, фена і обороти кулера.

Після виключення паяльника або фена у відповідному рядку відображаються температура, аж до охолодження до 50 0 С. Після виключення фена, кулер охолоджує його до 50 0 С на 10% оборотах, що робить його майже безшумним в вимкненому стані.

Для живлення схеми на aliexpress був придбаний імпульсний блок харчування на 24в і 9А, як надалі зрозумів, занадто потужний. Варто пошукати з вихідним струмом 2-3 А - цього більш ніж достатньо, він буде дешевше, та й місця в корпусі буде займати менше.

Для живлення схеми використав DC-DC перетворювач на LM2596S, підключаємо його до 24в і виставляємо будівельних резистором 5 вольт.

Паяльник і фен також придбав на aliexpress, ВАЖЛИВО вибрати їх на термопарі, а не на терморезистор. Фен вибрав від станцій 858, 858D, 878A, 878D і 878D, паяльник від станцій 852D +, 853D, 878AD, 898D, 936B, 937D. Якщо брати на терморезисторами то схему і прошивку необхідно доопрацювати. До паяльнику прикупив комплект з 5 тис. Паяльник попався бракований, був перебитий десь всередині провід. Довелося міняти, добре підійшов провід від USB подовжувача.

Так само знадобляться додатково роз'єми GX16-5 і GX16-8, для підключення паяльника і фена до корпусу приладу.

Тепер корпус: з проблемою вибору корпусу я провів багато часу, спочатку використовував від комп'ютерного блоку харчування металевий, але надалі відмовився від нього, тому що були перешкоди від ДБЖ, через які зависав МК і LCD. Пробував екранувати БП, основну плату і дисплей. МК перестав зависати а ось дисплей так і показував періодично незрозумілі ієрогліфи. Вирішив використовувати корпус з пластмаси, всі проблеми з перешкодами відразу пройшли, нічого не екранував. Корпус вирішив так само придбати у китайців. Трохи погарячкував з розмірами і взяв як опинився дуже маленький (150 мм x 120 мм x 40 мм), туди я звичайно все умістив, зробив спеціально плату під нього, але ось на лицьовій панелі все виявилося занадто компактно, і регулювати особливо фен не дуже зручно .

Допрацьована схема і друкована плата нижче на зображенні, від оригіналу вона відрізняється підключенням дисплея, заміною змінних резисторів і кнопок включення на енкодери. Так само на схемі я прибрав стабілізатор на 12 вольт, тому що фен у мене працює від 24В, і прибрав стабілізатор на 5 вольт, замінивши його DC-DC перетворювачем.

Друкована плата робилася класичному способом -, лудив сплавом троянді в розчині лимонної кислоти.

Симистор поставив на невеликий радіатор, силові мосфети без радіатора, тому що за ними нагріву не помічено. Штирі довелося випаять через поганого контакту, дроти припаяв безпосередньо до плати. Змінні резистори рекомендую використовувати багатооборотні для більш плавного настроювання температури.

Мікроконтролер порушували через Arduino UNO, МК підключаємо за класичною схемою: 1 висновок МК до 10 висновку Arduino, 11 висновок МК до 11 висновку Arduino, 12 висновок МК до 12 виводу Arduino, 13 висновок МК до 13 висновку Arduino, 7 і 20 висновки до + 5 вольт, 8 і 22 до GND, до 9 і 10 підключаємо кварц на 16 МГц. Схема підключення нижче.

Схема підключення

Залишилося запрограмувати МК.

1) Заходимо на сайт https://www.arduino.cc/en/main/software, вибравши свою ОС викачуємо програму ARDUINO IDE, після чого встановлюємо її.

2) Після установки необхідно додати бібліотеки з архіву, для цього в програмі вибираємо Скетч - Підключити бібліотеку - Добавіть.ZIP бібліотеку. І підключаємо по черзі всі бібліотеки.

3) Підключаємо Arduino UNO і приєднаний до неї МК до комп'ютера через USB, при першому включенні встановляться необхідні драйвера.

4) Заходимо в програмі Файл - Приклади - ArduinoISP - ArduinoISP, в пункті Інструменти вибираємо нашу плату і віртуальний порт, до якого підключилася Ардуіно, потім натискаємо завантажити. Цими діями ми перетворюємо наш Ардуіно в повноцінний програматор.

5) Після завантаження скетчу в Ардуіно відкриваємо скетч з архіву, вибираємо пункт Інструменти - записати завантажувач. Сам завантажувач в МК нам звичайно не потрібен, але цим діям в МК прошиють фьюз і наша мікроконтролер буде працювати від зовнішнього кварцу на частоті 16МГц.

Сьогодні я спробую розповісти вам про проект нашого товариша, яким особисто я із задоволенням користуюся і по сей день - це Паяльная станція з феном і паяльником на контролері Ардуіно. Сам не дуже розбираюся в радіоелектроніці, але основні поняття маю, тому буду розповідати швидше з точки зору обивателя а не професіонала, тим більше що самому автору поки розповісти докладно про цей проект ніколи.

Призначення пристрою і органи управління

Основне призначення - це зручна і якісна пайка на паяльної станції за допомогою паяльника і фена. Вмикаються і вимикаються фен і паяльник окремими кнопками, і можуть працювати одночасно.

Головна відмінність нашого паяльника (і фена) від звичайного - це постійний контроль температури! Якщо я задав температуру в 300 градусів, то на жалі паяльника буде підтримуватися саме ця температура з самими невеликими відхиленнями. Цей паяльник не потрібно регулярно виймати з розетки, як звичайний, і не потрібно знову вставляти в розетку коли він охолов. Тієї ж функцією володіє і фен.

Станція оснащена екраном на якому відображається задана температура для паяльника і фена, а також поточна яка вимірюється температура на цих пристроях. При спостереженні за цими показаннями можна помітити, що вимірюється температура постійно прагне до заданої і відхиляється від неї тільки на частки секунд і на лічені градуси. Виняток - момент включення, коли пристрій тільки нагрівається.

Крім кнопок включення і екрану, на зовнішній панелі станції є ще три ручки потенціометрів. Ними можна задати температуру паяльника і фена, а також швидкість обертання вентилятора фена. Температура вимірюється в градусах Цельсія, а швидкість фена в процентах. При цьому 0% - це не вимкнений вентилятор, а просто мінімальна швидкість.

Фен забезпечений захисною функцією продувки. Якщо ви користувалися феном і вимкнули його кнопкою, то нагрівальний елемент фена вимкнеться, а його вентилятор продовжить обертатися, продуваючи фен, до тих пір, поки його температура не знизиться до безпечних 70 градусів. Щоб фен не вийшов з ладу, не вимикайте станцію з розетки до закінчення продувки.

Пристрій і принцип дії

Основою пристрою я вважаю друковану плату розробки і виготовлення товариша Kamik. У центрі цієї плати розташувалася колодка, в яку встановлений контролер Arduino Nano V3. Контролер подає сигнали на три MOSFET-транзистора, які плавно керують трьома навантаженнями: Нагрівальні елементи паяльника і фена, а також вентилятор фена. Також на платі є підлаштування резистори для настройки термопар паяльника і фена, а також безліч колодок і роз'ємом для підключення фена і паяльника (через роз'ємом GX-16), екран, кнопки включення фена і паяльника і потенціометрів. Також прямо на плату приклеєний понижуючий модуль LM2596 для зниження напруги з 24В до 5вольт з метою харчування самої Ардуіно і ЖК-екрану. Вентилятор і нагрівач фена працюють від напруги 220в, паяльник - від 24В. Для харчування паяльника присутній окремий блок живлення 220в-\u003e 24в, замовлявся з Китаю. Пятівольтового споживачі живляться від поніжайкі LM2596.

Фен і паяльник приєднуються до паяльної станції за допомогою роз'ємом GX16 з вісьмома і п'ятьма контактами відповідно. Для приєднання шнура живлення 220в передбачено спеціальне гніздо з вбудованим вимикачем і запобіжником.

Список деталей, вартість

Ми з товаришами вирішили зібрати відразу кілька таких паяльних станцій, тому на деяких деталях з Китаю нам вдалося заощадити за рахунок дрібнооптових партій: ми спеціально шукали лоти де потрібні нам деталі продаються по 5 штук а в деяких випадках (наприклад потенціометри) - і по 20шт. В результаті, собівартість однієї станції (без корпусу) склала близько 40 $.

Давно хотів собі термоповітряний паяльну станцію але все душила жаба і пригнічувала портативність, тому як старий радянський паяльник на 40 ват легко вміщався в рюкзаку, та й паял я їм цілком непогано, останньою краплею стало те що закінчився припій і я купив в найближчому кіоску котушку іншого припою, і він чомусь не став плавиться від слова взагалі, просто відмовився, я пред'явив претензію продавцеві на що той сказав "У мене все норм, це твій паяльник гавно", я звичайно образився, як це 25 років працював нормально а тут перестав , ну ладно паяти то все одно потрібно, купив в іншому кіоску інший припой, і знову ніфіга, просто не плавиться, подумав і пішов купувати новодельний паяльник, прямо в магазині включив і перевірив, другий припій плавить аж краплі летять, думаю за багато років нагрівач в моєму улюбленому паяльнику став непридатним, але що цікаво припій що я купив в першому кіоску все одно не плавився, як потім я з'ясував він починає плавиться при 300 градусах.
Але виліз інший момент жало новодельних паяльника обгорає за 10-15 хвилин, толі через те, що температура там вище толі жало з хреново метала, але суть в тому що старий паяльник я залуділ один раз і проблем при багатогодинний роботі не було, а тут пайка з приємного времяпріпровожденія перетворилося на муку, постійно доводилося чистити жало сталевий губкою.

Загалом прийшов час шукати нормальний паяльник, але знову ж таки під натиском жаби, і раз вже почав вибирати паяльник то і фен було б добре, ато випоювати мікросхеми сплавом троянді не дуже зручно, та й ремонт телефону навіть добре заточеним жалом робота марудна й кропітка.
дивився різні варіанти але то занадто дорого, то не дуже гнучко, а потім я натрапив на ось це відео - Паяльна станція на Ардуіно за 10 $ (І тут мій внутрішній єврей заліковал) хоч реальна вартість вийшла дорожче 25 $ на компоненти, це все ще дещшево і я отримав купу досвіду по роботі з arduino і мікроелектронікою.

Подивившись пару відео на схожу тематику я зрозумів що не все так страшно, схеми прості і докладні, є готовий скетч для Ардуіно (від якого на даним момент залишилося рядків 10) та й логіка там нескладна.

Назаказивал купу компонентів, яких в результаті теж не вистачило і довелося докуповувати в радіомаге по завищеною ціною, але терпіти вже не було сил, і прівозмагая біль використання обгорає паяльника я почав збирати схему.

Основні елементи станції купуються в зборі, а саме Ардуіно, бп, паяльник і фен, а ось з дрібницями типу діммера фена і керуючого транзистора належало впорається самому.

Насамперед зайнявся платою посилення для термопари на LM358N

Перший раз збирав щось на макетке, намагався зробити все максимально компактно, вийшло не акуратно, моторошно незручний паяльник зараза ...

Далі в прискореному темпі засвоїв Принцип роботи з семисегментний індикаторами, після чого зрозумів що висновків у Ардуіно замало ще довелося освоїти зсувні регістри.

Пізнавши всі тонкощі роботи з LED дисплеями (виявляється щоб не було ghousting ефекту після кожного прогону все діоди потрібно гасити) я усвідомив що мені потрібно 2 дисплея, на паяльник і на фен, а висновки у Ардуіно вже під кінець, і тут або городити каскад з зсувних регістрів або ставити їх паралельно + 2 ноги Ардуіно, але я як подумав яку логіку прийдеться реалізувати щоб окремо керувати двома дисплеями посилаючи одну послідовність байтів ... ну його нафіг в загальному, вирішив підібрати готовий дисплейний модуль.

З двох варіантів перемогла лінь, графічесскій інтерфейс виглядає крутіше, можна шняжек всяких намалювати, але ось морочиться з цим дико лінь, по тому простий як зовні так і в освоєнні 16X2 мене підійшов більше.

Частина управління паяльником вдає із себе транзистор IRFZ44 і пари резисторів.

А ось з диммером фена ситуація цікавіша, є багато реалізацій:,,,,,,,,,,,,,.
Я реалізував саму просту схему з детектором нуля.

Програмно управління димером засноване на бібліотеці CyberLib.
Для початку поексперементувати на лампочці відловив деякі косяки, потім і фен можна чіпляти.

Схему зібрав на такий же макетке (всі Елем у мене на окремих платах щоб бути модульними) між високовольтними доріжками зрізав п'ятачки з макетке щоб шанс пробою був менше.

Тирак від лампочки нагрівався до 32 градусів, від фена до 70, з цього посадив його на радіатор від діодним збирання (донор лазерний принтер).
Для управління вентилятора просто продублював схему управління паяльником (такого потужного транзистора там багато, але розводити зоопарк було лінь).

Хотів зробити активні елементи на ліжечках але як на зло не було 6-ти піновий, довелося брати то що є і замовляти про запас з Китаю.

Всі потрібні модулі готові, тепер прийшла пора зібрати їх воєдино, серцем всього агрегату виступає клон Arduino Pro Mini V3, хороший він тим що на ньому виведені 4 додаткових Піна (винен багато не буває).

Прикинув розташування на платі, щоб все помістилося.

Додав спікер (щоб моргало і пищало) зазьеми все від тих же принтерів, резистор для підстроювання контрасту дисплея, і купа резисторів для кнопок.
Кнопки вдають із себе послідовно з'єднані резистори замикає на аналоговий вхід, читаючи який можна відрізнити яка кнопка натиснута.

Мінусом такого підходу є те що нормально відпрацьовується тільки одна кнопка одночасно, ну а плюсом те що на величезну кількість кнопок (у фінальній версії 8 штук) задіяний всього один вхід Ардуіно.

Зібравши всю цю справу на столі, зрозумів що потрібно думати корпус.

Перша версія зібрана в картонну коробку, аби не на столі.

І відразу пішов в СтройМаг за контейнерами.
Те що вийшло вирізати із пластику було жахливим ...

Через одне падіння тріснув кут і тут довелося робити більш інший корпус.

Вибір припав на старий CD привід, привід старий, стінки товсті і міцні.

Насверліл отворів і прикрив дно пластиком від упаковки.
Передня панель з заглушки від того ж корпусу, і побільше гарячих соплів.

Передня панель досить маленька, і довелося дуже щільно компонувати органи управління і роз'єми, спочатку я думав розташувати роз'єми паяльника і фена з боків станції, але в такому випадку затрудняяется доступ до одного з вузлів, з цього роз'єми максимально в ліво, далі дисплей і потім 2 ряду управління, верх паяльник, низ фен, все програмно настроюється.
Спочатку я думав зробити красиві кольорові кнопки, але їх мені потрібно мінімум 6 штук, що досить багато і місця під них немає, ідею з двома Енкодери теж відкинув так як реалізація коду досить складна (вважати зміну рівнів) і краще пустити час на щось більш корисне, зупинився на звичайних тактових кнопках розпаяно їх на макетке, самі по собі кнопки короткі як штовхачів використовував короткі болтики з гайкою зсередини, вийшло не дуже рівно але щелчек натискання досить виразний, як перша реалізація піде.

Встановлений вентилятор на 24 вольта швидше для заспокоєння совісті, дуже гарячих елементів всередині майже немає, гріється тільки Тирак і діодний міст під навантаженням, з цього вентилятор підключений паралельно турбіні фена, ну і є перемикач (джампер від того ж приводу) щоб переключити вентилятор на постійну роботу або зовсім вимкнути.
Коли працює фен вентилятора в корпусі не чути.

Харчування Ардуіно організовано на улюбленому мною DC-DC перетворювачі (той що подрібніше).

Він трохи надлишковий (може давати до 3-х ампер) але альтернатив йому не було, пробував ставити мікро DC-DC але вона дуже грілася так як расчінана на 23 вольта максимум і працює на межі, ну а лінійний стабілізатор на 5 вольт бдет віддавати 19 вольт в тепло, що теж забагато.

Що гойдається хардварний реалізації мабуть все, інша справа прошивки, всі свої напрацювання я залив на GitHub включаючи повну схему в eagle, помилок в коді вистачає, постараюся викроїти час і привести код в більш належний вигляд, але принаймні всі на даному етапі працює, хоч і є парочка не виловлених багів над якими потрібно попрацювати.

Калібрування проводив за допомогою K-термопари і каліброваного скетчу, все таблиці і скетчі на гітхабе, калібрування не претендує на ідеальну але в робочих діапазонах + / - точно (при калібрування паяльника спалив до біса одне жало черезмерная температурами, будьте обережні і калібрів з жалом яке не шкода).

На цьому мабуть все, на момент написання статті станція відпрацювала годин 10 (в основному по дрібниці) поки без особливих нарікань.

Щоб простіше було розуміти процес побудови паяльної станції, треба розуміти функціональне призначення основних складових елементів.

Ардуіно

Цей процесор, встановлений на невеликій друкарській платі, має певний обсяг пам'яті. По периметру плати зроблені отвори, і встановлені контактні панелі для підключення найрізноманітніших електротехнічних елементів. Це можуть бути світлодіоди, датчики різної конструкції і призначення, реле, електромагнітні замки і багато іншого, що працює від електроживлення і управляється електричними сигналами. У нашому випадку це буде паяльна станція, зібрана на Ардуіно.

Особливість процесора Ардуіно в тому, що він легко програмується для керування підключеними пристроями за встановленим алгоритмом. Це дозволяє самостійно конструювати автоматичні системи управління побутовою електротехнікою і іншими електротехнічними елементами.

паяльник

Для роботи з друкованими платами електронних схем великим попитом у споживачів користуються моделі паяльників мосфети, китайського виробництва з ручками серії 907 A1322 939, вони недорогі, надійні і зручні.

Характеристики:

Напруга живлення - 24В, струм постійний (DC);
Потужність - 50 Вт;
Робоча температура для пайки - 200-400 ̊С.

В цьому режимі прогріву і підтримки температури пристрою управління будуть комутувати струм величиною 2-3 А, але для цього потрібен відповідний блок живлення.

Особливості вибору паяльника

Зверніть увагу! Деякі конструкції паяльника в якості термодатчика мають термопару, такі варіанти не підходять, повинен стояти термистор (опір). Треба уважно читати технічну документацію і при покупці проконсультуватися у продавців.

У роз'ємі паяльника 5 проводів:

Два - підключаються до нагрівального елементу;
Два - до термодатчику;
Один контактує з наконечником і виходить на заземлення, одночасно провідник виконує роль нейтралізації статичної напруги.

Визначити призначення проводів можна мультиметром, вимірюючи опір між проводами від термодатчика 45-60 Ом. Опір нагрівального елементу кілька Ом. Таким способом можна відрізнити термопару від датчика і нагріває елемента, її опір кілька Ом і при вимірюванні, якщо поміняти щупи місцями, показання будуть відрізнятися. останні моделі стандартизовані зазвичай: червоний-білий - дроти датчика, чорний і синій - від нагрівача, зелений - заземлення. Відповідна частина до роз'єму шнура паяльника поставляється в комплекті, при необхідності обидві складові роз'єму продаються в магазинах радіодеталей.

Блок живлення

Деякі умільці використовують блоки живлення від ПК, на 12В використовують адаптери для підвищення напруги до 24В. У цих випадках схема управління працює нормально, але бувають проблеми довгого нагрівання внаслідок слабкого струму.

Надійніше використовувати промислові вироби, ідеально підходить 24V 60Вт Venom Standart, який забезпечує струм для навантаження в 2,5 А. Він має невеликі габарити і міцний корпус з металевої пластини, легко монтується в загальний корпус для паяльної станції з Ардуіно.

Схема підключення

Багатьма майстрами широко використовується перевірена надійна схема Flex Link. Вона відносно проста і має доступні елементи, початківці любителі в змозі зібрати своїми руками таку схему.

Крім схеми Ардуіно (UNO), Блоку живлення і паяльника, в складі загальної схеми знадобляться ще деякі елементи:

Операційний підсилювач LM358N для зняття показань з датчика температури на паяльнику. Не вдаючись в теоретичні подробиці, для узгодження його роботи з платою Ардуіно в схему включаються 2 конденсатора по 0.1 мкф, 3 опору: 10; 1; 13 кОм;
Для керування включенням і вимиканням харчування на паяльнику, в залежності від сигналів з датчика температури, використовується імпульсний транзистор IRFZ44, підключений через опору 1к і 100Ом до плати Ардуіно;

Блок живлення в 24В розрахований для нагріву паяльника, для живлення схеми Ардуіно і LM358N потрібно +5. Ця напруга забезпечує стабілізатор напруги 24 / 5В, підключений до основного блоку харчування

Є кілька варіантів живити Ардуіно і окремі елементи схеми, на виході стабілізатора можна встановити 5В і подати на вхід Ардуіно через USB.

Інший варіант - встановити на виході 12В і подати через класичний циліндричний роз'єм. 5 вольт для схеми можна взяти з вбудованого в Ардуіно стабілізатора.

Плата Ардуідо в нашому випадку використовується як контролер, кнопки управління підключаються від живлення +5 через опору 10кОм. Трьохрозрядний (в кожному розряді по 7 сегментів) світлодіодний індикатор дозволяє наочно відслідковувати температуру паяльника.

Важливо! При підключенні індикатора до плати треба обов'язково розібратися з його характеристиками, виробники роблять різні моделі. Важливо, які струми витримує світлодіод сегмента, і який висновок якого сегменту відповідає. Від правильності розуміння конструкції залежить вдала терморегулятори контактів.

У нашому випадку сегменти підключаються через опору 100Ом, терморегулятори контактів відбувається по наступній послідовності:

Аноди:

D0 - a;
D1 - b;
D2 - c;
D3 - d;
D4 - e;
D5 - f;
D6 - g;
D7 - dp.

катоди:

D8 - cathode 3;
D9 - cathode 2;
D10 - cathode 1.

Для спрощення кнопки підключаються на аналоговий контакт А3, А2, і пам'ять і швидкість процесора достатні, щоб відзначити це в програмі. На платі Ардуіно UNO любителям, які не мають достатнього практичного досвіду, важко визначити цифрові Піни: 14, 15, 16.

Для того щоб нагрівальний елемент не перегрівався на максимально допустимій температурі, схема повинна автоматично управляти процесом підігріву в режимі ШІМ модуляції. На початковому етапі включається 24В на повну потужність для якнайшвидшого досягнення встановленої температури. Після досягнення встановленої температури потужність знижується до 30-45% при мінімальному відхиленні. Наприклад, на 10 ̊С від встановленої температури - паяльник буде відключатися або включатися в залежності більше або менше температура від встановленої, такий режим дозволяє використовувати 30-35% потужності для підтримки паяльної станції в робочому режимі, знімається інерція перегріву.

Для підтримки схемою такого режиму пишеться нескладна програма, прошивається процесор. Написання програм вимагає детального розгляду в окремій статті. Коли існують проблеми, можна звернутися до фахівців, які для блоків Ардуіно за кілька хвилин напишуть програму, задану алгоритм роботи контролера для паяльної станції. На багатьох сайтах опубліковані різні варіанти використання Ардуіно, представлені схеми, варіанти друкованих плат і програмне забезпечення. Можна купити за 1-5 доларів програму, Ардуіно з прошитим під задану схему з певним алгоритмом процесором і зібрати схему самостійно. На цьому сайті http://cxem.net/programs.php можна замовити виготовлення друкованої плати, Ардуіно з прошитої програмою на замовлення 5 $. На цьому сайті робляться розрахунки, складається схема, підбирають всі необхідні деталі і надсилають замовнику комплектом з описом процесу складання. Як конструктор зроби сам, замовник має можливість оцінити свої здібності, вибрати, що зробить своїми руками, що купить і збере станцію самостійно.

Особливості монтажу і перевірки роботи схеми

Особливість цього варіанту в тому, що паяльна станція на Ардуіно робиться на окремих блоках. Друковані плати (блоки) легко розміщуються в загальному корпусі, окремі елементи, як світлодіодний індикатор, роз'єм для підключення паяльника, кнопки виводяться на лицьову панель.

На окремій платі можна розмістити додаткові елементи, транзистор IRFZ44, операційний підсилювач LM358N, з усіма конденсаторами, опорами і роз'ємом для включення паяльника. Всі з'єднання між блоками зробити за схемою через роз'єми.

на даному прикладі розглянуто конкретний варіант збірки з певними елементами. Існують різні блоки живлення, стабілізатори, Ардуіно, індикатори та інші елементи, при складанні обов'язково треба враховувати сумісність параметрів зміни в терморегулятори і програмуванні. Але загальний алгоритм вибірки елементів і перевірки та написання програми управління залишається колишнім.