Паяльная станция своими руками: инструкции, схемы, описания

Изготовление

Обратите внимание, что паяльная станция является прибором долговременного пользования. Поэтому, конструируя самодельный аппарат, не спешите и предпочитайте проверенные годами решения

Например, изготавливая своими руками паяльную станцию широкого применения, имейте в виду, что самодельный аппарат должен быть собран на базе самых надёжных компонентов.

Профессиональные паяльные станции обладают возможностью ИК-нагрева. Это означает, что для обеспечения должной температуры в области пайки вовсе не используются способы контактного нагрева.

В качестве источников нагрева в бесконтактных станциях часто используют мощные галогеновые лампы накаливания, тогда как контактные паяльники обладают простым прибором нагрева в виде нихромовой спирали вокруг массивного медного жала.

Задавшись целью создать паяльную станцию на базе Arduino, надо в первую очередь присмотреться к аккуратности изготовления готовых комплектов

Обратите внимание, что в некоторых дешёвых наборах для сборки не только нет высоковольтных проводов, но порой даже отсутствует схема соединения

Значительное внимание следует уделить корпусу прибора. Самодельная паяльная станция должна быть одновременно компактной, аккуратной и удобной

В качестве примера паяльной станции на основе Arduino можно взять конструкцию, неоднократно опробованную мастерами.

Сперва нужно определиться с конструкцией отражателя нижнего нагревателя. Вполне подойдёт рефлектор обычного плафона освещения, рассчитанный на размещение четырёх ламп.
Вторым этапом будет подбор галогеновых ламп нужной мощности. Лампочки баллонной конструкции для системы нижнего подогрева на Arduino не подходят. Нужно найти длинные линейные лампы.
Важным моментом является выбор конструкции монтажного стола. Для пайки с нижним подогревом требуется прочно закрепить монтажную плату на определённом удалении от нагревательных ламп. Для этого используются монтажные «крокодильчики», закреплённые на точно отмеренном расстоянии от ламп.
Сам блок управления аппаратом можно разместить в любом подходящем корпусе. Например, многие мастера используют для своих самоделок старые блоки питания от компьютеров.

4Запись данных в флеш-память с помощью Arduino

Теперь запишем на неё данные. Для примера возьмём небольшой массив из 16-ти байтов. Как видно из документации, для записи данных во флеш сначала нужно выставить разрешение на запись (1 байт), затем послать команду на запись (1 байт), передать начальный адрес (3 байта) и данные (в нашем примере 16 байт), а в конце выставить запрет записи (1 байт):

Диаграмма записи данных во флеш-память 25L8005

Напишем скетч, который записывает массив из 16-ти байт данных в ПЗУ:

#include <SPI.h>

const int SSPin = 10;
const byte WREN = 0x06;
const byte WRDI = 0x04;
const byte READ = 0x03;
const byte PP = 0x02;
const byte ADDR1 = 0;
const byte ADDR2 = 0;
const byte ADDR3 = 0;

void setup() {
  pinMode(SSPin, OUTPUT);
  SPI.begin();

  SPISettings mySet(100000, MSBFIRST, SPI_MODE0);
  
  // Выставление разрешения записи:
  SPI.beginTransaction(mySet);
  digitalWrite(SSPin, LOW);
  SPI.transfer(WREN);
  digitalWrite(SSPin, HIGH);
  SPI.endTransaction();

  // Запись массива данных в ПЗУ:
  SPI.beginTransaction(mySet);
  digitalWrite(SSPin, LOW);
  SPI.transfer(PP);
  SPI.transfer(ADDR1);
  SPI.transfer(ADDR2);
  SPI.transfer(ADDR3);
  byte data[] = {0x48,0x45,0x4c,0x4c,0x4f,0x2c,0x20,0x53,0x4f,0x4c,0x54,0x41,0x55,0x2e,0x52,0x55};
  for (int i=0; i<sizeof(data); i++) {
    SPI.transfer(data);
  }
  digitalWrite(SSPin, HIGH);
  SPI.endTransaction();
  
  // Выставление запрета записи:
  SPI.beginTransaction(mySet);
  digitalWrite(SSPin, LOW);
  SPI.transfer(WRDI);
  digitalWrite(SSPin, HIGH);
  SPI.endTransaction();
}

void loop() {
  // ничего не делаем в цикле
}

Загрузим скетч в Arduino. Кстати, вот так выглядит на логическом анализаторе обмен по SPI между Arduino и ПЗУ 25L8005, когда выполняется данный скетч.

Временная диаграмма записи в ПЗУ массива данных по SPI

После выполнения данного скетча во флеш-память должен был записаться наш тестовый массив. Давайте проверим, так ли это.

Схема Arduino Nano ISCP

Напоследок нужно сказать о подключении программатора. Для программирования контроллеров Atmel, на которых собран модуль Arduino, используется интерфейс ICSP. Для Arduino Nano icsp распиновка выглядит так (см. Верхнюю часть предыдущего рисунка):

MISO (мастер получает от подчиненного);
+ 5В (питание);
SCK (тактовый импульс);
MOSI (мастер передает подчиненному);
СБРОС НАСТРОЕК
GND (земля).

Первый контакт 6-контактного разъема имеет квадратную форму у основания и пронумерован по часовой стрелке, если смотреть сверху. Чтобы не возникало сомнений в порядке нумерации выводов разъема, ниже представлен фрагмент принципиальной схемы платы Arduino:

Этот разъем подключается к программатору последовательного интерфейса программирования (SPI) Atmel. Кроме того, микропрограмму контроллера можно изменить из среды программирования через USB-кабель, поэтому нет необходимости покупать программатор (он нужен только в том случае, если нет программы загрузчика).

Обзор конструкций паяльных станций

Станции для пайки различаются по назначению, а также комплектации оборудования, входящего в их состав. Их классифицируют по основным параметрам.

Контактные станции

Подобные паяльные станции оборудуются паяльниками, которые взаимодействуют с расплавленными припоями. В их составе имеются сами паяльники со сменными жалами, а также блоки управления, поддерживающие заданный температурный режим.

Термовоздушные установки

Нагревать можно не только жало. Нагревается и поток воздуха, который используется для прогрева пространства. Они оснащены вентилятором (некоторые даже можно считать компрессорными) и нагревателем.

Подобный инструмент способен производить групповой монтаж и демонтаж. Сразу несколько контактов микросхемы припаиваются по всем точкам на плате. Аналогично при необходимости замены производится и демонтаж детали.

Наличие подобных инструментов позволяет эффективно использовать пространство при изготовлении компактных установок.

Инфракрасные приборы

У инструмента с кварцевым и керамическим нагревателями пайка выполняется бесконтактным способом. Сам инструмент используется только для нагревания области пайки. Жало не касается деталей и припоя.

Общие характеристики

Современная паяльная станция сочетает в своем составе несколько типов оборудования. Главное отличие от бытовых паяльников – это разогрев до заданных параметров. При необходимости легко изменить обрабатываемые пространства и величину нагрева.

Промышленные паяльные станции изготавливаются не только универсальными. Некоторые имеют узкое направление использования:

для монтажа на удаленном расположении деталей;
для демонтажа элементов;
комбинированные устройства;
ремонтные установки.

Наиболее развитые конструкции оснащены цифровыми регуляторами.

Аналоговые установки

Аналоговые паяльные станции оснащаются приборами с обратной связью. Их работа регулируется задаваемыми температурными интервалами. При получении сигнала, что достигнут предельный режим, происходит автоматическое отключение прибора.

Некоторые пользователи считают, что подобные устройства помогают выполнять быстрый и качественный монтаж электронных схем и установок.

Особенности выбора паяльника

Обратите внимание! Некоторые конструкции паяльника в качестве термодатчика имеют термопару, такие варианты не подходят, должен стоять термистор (сопротивление). Надо внимательно читать техническую документацию и при покупке проконсультироваться у продавцов. В разъеме паяльника 5 проводов:

В разъеме паяльника 5 проводов:

Два – подключаются к нагревательному элементу;
Два – к термодатчику;
Один контактирует с наконечником и выходит на заземление, одновременно проводник выполняет роль нейтрализации статического напряжения.

Определить назначение проводов можно мультиметром, измеряя сопротивление между проводами от термодатчика 45-60 Ом. Сопротивление нагревательного элемента несколько Ом. Таким способом можно отличить термопару от датчика и нагревающего элемента, ее сопротивление несколько Ом и при измерении, если поменять щупы местами, показания будут отличаться. Последние модели стандартизированы обычно: красный-белый – провода датчика, черный и синий – от нагревателя, зеленый – заземление. Ответная часть к разъему шнура паяльника поставляется в комплекте, при необходимости обе составляющие разъема продаются в магазинах радиодеталей.

Выбор контроллера для адресной ленты

При выборе SPI контроллера для
умных лент нужно рассчитывать не на мощность подсветки, как обычно это
делается, а на количество пикселей.

Данные параметр всегда указывается на корпусе изделия.

Что касается выбора мощности блока питания, то здесь
ориентируйтесь на следующий показатель. Один светодиод для моделей sw2812b – это
примерно 60мА при белом свете.

Считайте их общее количество в ленте, берите запас в 30% и подбирайте подходящий блок.

От блока питания провода подключаются на контроллер, а с
другой стороны контроллера запитывается сама лента.

Питание можно подать и напрямую, но наличие контроллера
обязательно.

Порядок замены электронных компонентов

После включения в сеть, индикатором проверяют отсутствие напряжения на корпусе панели РТС. Через 30 секунд пирометром или электронным термометром с термопарой контролируют нагрев поверхности до 230-250 градусов Цельсия. Температура нагревательной пластины поддерживается автоматически на одном уровне.

Плату с нерабочими элементами размещают на горячей поверхности. Через несколько секунд припой становится жидким, с помощью пинцета можно удалить ненужные элементы и заменить их на новые.

Портативное устройство для пайки позволяет аналогично производить замену SMD и BGA компонентов, менять микросхемы на гибких многослойных платах.

Инфракрасная

Инфракрасную станцию также вполне реально изготовить самостоятельно. Для этой цели понадобится:

паяльник;
блок питания от ПК;
автомобильный прикуриватель.

Блок питания можно использовать старый. Понадобится только одна рабочая линия с напряжением в 12 вольт. Особой мощности не требуется. От паяльника понадобится только деревянная ручка. Ее можно использовать и от любого другого прибора или изготовить самостоятельно. Первым делом необходимо разобрать прикуриватель, чтобы добраться до нагревательного элемента, который находится внутри. На фото показано, как он выглядит.

Закрепить всю конструкцию на рукоятке можно с помощью дополнительной металлической пластины. Когда все готов провода подключаются к блоку питания на вывод в 12 вольт. Готовый вариант мини-станции показан ниже на фото.

Станция получается компактной, поэтому ее легко транспортировать и можно запитать от любого источника, который способен выдать 12 вольт постоянного тока. Это может быть даже аккумулятор, поэтому станция получилась полностью автономной. Если собрать небольшой блок из литий-ионных аккумуляторов 18650 с преобразователем на 12 вольт и установить контроллер зарядки, то цены такой станции не будет.

Нагрев мини-станции происходит практически моментально, а максимальная температура может превышать 400 градусов. Выпайке поддаются небольшие элементы, например, конденсаторы и транзисторы, как видно на фото ниже.

Расстояние до платы при пайке должно быть не меньше 10 мм. Кроме миниатюрных SMD элементов, станция с легкостью справляется и с микросхемами в корпусах SOEC. На фото ниже видно прямое тому доказательство.

Также без особых сложностей можно выпаять и более крупные компоненты. Станцию можно немного доработать, чтобы получился удобный вариант для работы. Одним из модулей, который легко использовать дополнительно является диммер, как видно на фото ниже.

Минусом такой паяльной стации можно считать отсутствие контакта с элементом, который подвергается пайке. Из-за этого нет возможности убрать излишек припоя, а также невозможно поправить деталь, если она была спозициоинрована со смещением, а припой еще не остыл. Желательно предусмотреть отдельную кнопку включения на рукоятке, которая предотвратит перегревание прикуривателя.

Дополнительно для успешной пайки мелких элементов понадобится набор пинцетов. Их губки обязательно должны быть острыми, чтобы было легче захватывать миниатюрные компоненты. Кроме того, не обойтись без устройства, которое называется «третья рука». Есть множество его вариаций, но основное предназначение везде одинаковое.

Оно заключается в удержании припаиваемых проводов или целых микросхем. Чтобы было легче рассмотреть мелкие компоненты, необходимо хорошее увеличительное стекло или микроскоп. Неотъемлемой частью инструментария мастера является хорошее освещение. Желательно, если оно будет основано на светодиодах, которые не имеют мерцания при работе.

ESP8266 vs ESP32

Вкратце сравню ESP8266 с ESP32.

	ESP8266	ESP32
MCU	Xtensa Single-core 32-bit L106	Xtensa Dual-Core 32-bit LX6 with 600 DMIPS
802.11 b/g/n Wi-Fi	HT20	HT40
Bluetooth	X	Bluetooth 4.2 and BLE
Typical Frequency	80 MHz	160 MHz
SRAM	X	✓
Flash	X	✓
GPIO	17	36
Hardware /Software PWM	None / 8 channels	None / 16 channels
SPI/I2C/I2S/UART	2/1/2/2	4/2/2/2
ADC	10-bit	12-bit
CAN	X	✓
Ethernet MAC Interface	X	✓
Touch Sensor	X	✓
Temperature Sensor	X	✓
Hall effect sensor	X	✓
Working Temperature	-40ºC to 125ºC	-40ºC to 125ºC
Price	$ (3$ — $6)	$$ ($6 — $12)
Where to buy

Использовать GPIO входы/выходы на этих чипах можно по-разному.

Функциональное назначение выводов чипа ESP8266.

При приобретении ESP32 devkit на Aliexpress нужно обращать внимание на количество PIN-ов. Наиболее распространенный вариант — 30 PIN-овый, такой-же как ESP8266

Он стоит в районе 5 USD. Есть вариант на 36 PIN и 38 PIN. На 38 PIN стоит в районе 8 USD. Отличить легко, PIN-ы опускаюся до нижнего края кнопок.

Здесь уже нужно смотреть, что нужно от платы, поскольку може оказаться выгоднее приобрести расширение на 16 GPIO за 1,5 USD, чем переплачивать за PIN-ы на devkit.

Функциональное назначение выводов чипа ESP32 с 36 PIN-ами

В ESP32 встроен ряд датчиков, которые можно использовать при разработке простых решений. Например, можно периодически опрашивать датчик температуры для мониторинга состояния «здоровья» самого чипа, чтобы не допускать его перегрева.

У ESP32 можно использовать 10 входов в качестве емкостных (TOUCH). Присоединенный к ним провод будет изменять емкость при поднесении руки. Например, можно реализовать вечные емкостные кнопки, которые могут быть реализованы на печатной плате, без использования механических компонент.

Аналого-цифровой преобразователь АЦП (ADC)

В ESP8266 только один АЦП (ADC), в то время как в ESP32 доступно 18!!! АЦП, причем 12 битных, в отличие от 10-ти битного АЦП ESP8266. Напряжение срабатывания АЦП в ESP32 можно менять от 0 до 4 V.

I2C адресация модуля ADS1115

16-ти битные внешние модули АЦП с чипом ADS1115 4-х канальные и стоят с доставкой в Россию в районе 1,5 USD. Примерно столько же стоит 12-ти разрядный ADS1015. Datasheet здесь.

Чтобы в ESP8266 получить такое-же количество каналов АЦП, как у ESP32 потребуется 4 шт. внешних АЦП и цена только этих модулей получится в районе 6 USD. Сам чип ESP32 распаянный на плате можно приобрести примерно за 7 USD с доставкой в Россию. Схема подключения здесь.

Если есть сомнения по поводу входного напряжения, то целесообразно использовать внешний АЦП, поскольку выход из строя платы на 4 канала обойдется несколько дешевле, чем потеря микроконтроллера. Либо подстраховываться установкой стабилитрона.

4-х канальный 18-ти разрядный АЦП MCP3424 обойдется примерно в 5 USD. Младший одноканальный брат MCP3421 примерно в 2,5 USD.
2-х канальный 24-х разрядный АЦП ADS1232 обойдется примерно в 4 USD. Есть 4-х канальный вариант ADS1234, но платы с этим чипом отсутствуют на Aliexpress. Доступен только сам чип.
24-битный АЦП ADS 1256 будет уже 8-ми канальным, небольшая экономия, но при этом цена в районе 15 USD за качество оцифровки.
24-х битный АЦП для цифровых весов HX711 обойдется меньше, чем в 2 USD.
3-х канальный 24-х битный АЦП AD7793 обойдется примерно в 7 USD. Datasheet здесь.

Помимо АЦП в ESP32 есть два 8-ми битных ЦАП (DAC).

Мультиплексор/демультиплексор аналоговых входов

Помимо увеличения аналоговых входов с помощью АЦП есть вариант расширения мультиплексором. Хорошая статья на эту тему в которой подробно рассмотрен аналоговый мультиплексор/демультиплексор CD4051/74HC4051. Много вариантов от других производителей.

CD4051 — это 8 канальный аналоговый CMOS мультиплексор/демультиплексор. ДЛя увеличения количества аналоговых входов на 7 потребуется 1 аналоговый и 3 цифровых входа.

Функциональная схема работы мультиплексора/демультиплексора CD4051

Мультиплексор передает сигнал с одного из нескольких входов на единственный выход. Демультиплексор, напротив, передает сигнал с единственного входа на один из информационных выходов.

Если приобретать модуль на Aliexpress, то цена будет в районе 0,8 USD за 8 каналов, 16-ти разрядное АЦП ADS1115 — 1,5 USD за 4 канала. Если же приобретать только микросхему CD4051, то цена будет гораздо ниже микросхемы АЦП.

Видео работы

Внешний вид промышленной воздушной паяльной станции: 1 – блок управления, 2 − паяльник, 3 – фен, 4 − ручка для переноски, 5 – регуляторы температуры для фена и нагревателя

Анатомия паяльной станции достаточно проста и максимально отвечает необходимым условиям: аккуратная, «умная» пайка элементов. Сердце прибора − блок питания, внутри которого находится трансформатор, выдающий напряжение двух вариантов 12 или 24 Вольта. Без этого элемента все системы станции были бы бесполезны. Трансформатор отвечает за регулировку температуры. Блок питания снабжён терморегулятором и специальными кнопками запуска прибора.

С помощью блока управления также может быть реализована функция запоминания температуры и программирования кнопок. Мастера «прокачивают» прибор, используя процессор, благодаря которому появляется возможность измерять температуру в ходе пайки.

Вариация самодельного паяльника для микросхем

Разберём особенности работы термовоздушной паяльной станции: поток воздуха с помощью специальных спиралевидных или керамических элементов (они находятся прямо внутри трубки термофена) нагревается, а затем через специальные насадки направляется в точку пайки. Такая система позволяет нагреть необходимую поверхность равномерно, исключив точечную деформацию.

Если утрировать, то принцип работы ПС можно сравнить с обычным паяльником, подключённым через реостат. Однако современная паяльная станция – более сложное электронное устройство, имеющее множество дополнительных функций. К тому же ПС может быть и бесконтактной (воздушной).

возможность регулировки нагрева жала. Чем точнее и плавней осуществляется регулировка, тем проще работать мастеру;
обязательное наличие защиты от перегрева;
температура жала контролируется автоматически, по мере остывания мощность увеличивается.

Питание от источника постоянного напряжения 12-24В
Потребляемая мощность, при питании 24В: 50Вт
Сопротивление паяльника: 12Ом
Время выхода на рабочий режим: 1-2 минуты в зависимости от питающего напряжения
Предельное отклонение температуры в режиме стабилизации, не более 5ти градусов
Алгоритм регулирования: ПИД
Отображение температуры на семисегментном индикаторе
Тип нагревателя: нихромовый
Тип датчика температуры: термопара
Возможность калибровки температуры
Установка температуры при помощи экодера
Светодиод для отображения состояния паяльника (нагрев/работа)

Схема предельно простая. В основе всего микроконтроллер Atmega8. Сигнал с оптопары подается на операционный усилитель с регулируемым коэффициентом усиления (для калибровки) и затем на вход АЦП микроконтроллера. Для отображения температуры использован семисегментный индикатор с общим катодом, разряды которого включены через транзисторы.

При вращении ручки энкодера BQ1 задается температура, а в остальное время отображается текущая температура. При включении задается начальное значение 280 градусов. Определяя разницу между текущей и требуемой температурой, пересчитав коэффициенты ПИД-составляющих, микроконтроллер при помощи ШИМ-модуляции разогревает паяльник.Для питания логической части схемы использован простой линейный стабилизатор DA1 на 5В.

Принципиальная схема Simple Solder MK936

Настройка оборудования

В этом примере мы будем использовать микросхему 24LC256 от Microchip. Если вы используете другую микросхему, убедитесь, что требования к выводам и питанию соответствующие, чтобы не повредить микросхему.

Силиконовый коврик для пайки
Размер 55 х 38 см, вес 800 гр….

Подробнее

Микросхему Microchip 24LC256 можно приобрести в 8-контактном DIP-корпусе. Распиновка 24LC256 довольно проста:

вывод питания (8)
вывод GND (4)
вывод защиты от записи (7)
вывод SCL (6)
вывод SDA (5)
выводы адреса (1,2,3)

Прежде чем мы перейдем к программной части, давайте подключим микросхему 24LC256 к нашей Ардуино.

Используя вышеприведенный рисунок, давайте приступим к подключению микросхемы. Сначала подключите GND и VCC к контактам 4 и 8 соответственно. Далее подключите выводы данных к плате Ардуино. Поскольку мы используем I2C шину, мы будем использовать контакты A4 и A5. Подключите контакт SDA 24LC256 (контакт 5) к контакту A4 Ардуино. Затем подключите SCL (контакт 6) к контакту A5 на Ардуино. Дважды убедитесь, что все подключено правильно, иначе могут произойти странные вещи, если вы их перепутаете.

После того, как выводы данных и питание подключены, у 24LC256 осталось еще четыре неподключенных вывода: вывод WP и три вывода адреса.

Контакт WP обеспечивает защиту от записи. Это позволяет вам контролировать процесс записи данных в EEPROM. Если на этом выводе низкий логический уровень (0), то запись разрешена. Если же на выводе WP будет высокий логический уровень (1), то запись запрещена, но при этом чтение всегда доступно. В рамках этого руководства мы будем записывать в EEPROM, так что вывод WP подключим к GND.

Последние три контакта устанавливают адрес 24LC256, который позволяет идентифицировать конкретную микросхему на I2C шине. Микросхема 24LC256 поставляется с уже установленными четырьмя битами адреса (1010), которые нельзя изменить. Однако последние три бита адреса можно изменять, и это позволяет нам подключать до восьми микросхем 24LC256 на одну шину I2C. Давайте посмотрим на рисунок ниже, чтобы поподробнее разобраться, как формируется этот адрес:

Для простоты понимания как работает I2C адрес, мы можем игнорировать биты начала (Start) и подтверждения (Acknowledge). Шина I2C работает так: 7-битный адрес передается вместе с битом чтения / записи, который сообщает микросхеме, должна ли она записывать входящие данные или читать.

Ардуино позаботится о последнем бите чтения / записи в зависимости от того, какую функцию мы используем. Так как мы используем стандартную библиотеку Ардуино Wire, нам не нужно беспокоиться об этом бите.

И теперь у нас остались семь средних битов, и, как упоминалось выше, первые четыре бита жестко запрограммированы, и мы не можем их изменить. Следующие три бита (A2, A1, A0) являются важными битами, которые мы можем изменять.

Итак, если мы соединим контакты 1, 2 и 3 микросхемы 24LC256 с GND, то микросхема будет иметь I2C адрес 0x50, а если все эти выводы подключить к Vcc, тогда микросхема будет иметь I2C адрес 0x57. Перебирая все комбинации, мы можем получить 8 адресов от 0x50 до 0x57.

Для упрощения просто соединим все контакты с GND, чтобы получился адрес 0x50.

После подключения адресных выводов аппаратная часть этого руководства завершена. Пора переходить к программному обеспечению!

Некоторые используют подтягивающие резисторы на выводах SCL и SDA Ардуино. Хотя это не повредит схеме, но в них нет необходимости, потому что при инициализации библиотеки Wire.h Ардуино знает, что выводы 4 и 5 будут использоваться для I2C, и в связи с этим активируются встроенные подтягивающие резисторы.

Термовоздушная паяльная станция на Ардуино

Из этой статьи мы узнаем, как мастер-самодельщик изготовил термовоздушную паяльную станцию под управлением Arduino. В этом проекте алгоритм PID используется для расчета требуемой мощности и управляется драйвером Triac. По словам мастера, эта паяльная станция эффективна и надежна, и проста в сборке. Инструменты и материалы: — Arduino Pro Mini; -1602 ЖК-модуль + I2C; -Поворотный энкодер с кнопкой; -Фен для паяльной станции; -Подставка для фена; -Симистор BTA12-600B; -Транзистор IRFZ44; -Усилитель MCP602; -Оптопара MOC3021; -Оптопара 4N25; -Диодный мост 2W10M; -Диод UF4007; -4- контактный разъем; -3- контактный разъем; -2- контактный разъем; -2- контактный большой разъем; -Конденсатор 0,1 мкФ; -Конденсатор 10 нФ; -Резистор подстроечный 200K; -Резистор 100K; -Резистор 47K; -Резистор 10K; -Резистор 1K; -Резистор 470E; -Резистор 330E; -Резистор 220E; -Резистор 39E; -Зуммер;

Дальнейший монтаж следующий: Для ЖК-модуля I2C Модуль I2C — Arduino Pro Mini GND — GND — GND VCC — VCC — 5V SDA — A2 — A4 SCL — A3 — A5.

Для модуля энкодера:

Encoder — Arduino GND — GND + — NC (не подключен, в коде используется встроенный ввод-вывод arduino) SW — D5 DT — D3 CLK — D4.

Фен (7 проводов) 3-контактный разъем — (зеленый, черный, красный) Красный провод — Термопара + Зеленый провод — Геркон Черный провод — Общая земля. 2-контактный разъем — (синий, желтый) Синий провод — Вентилятор +0 Желтый провод — Вентилятор — (или GND) 2 Большой контактный разъем — (белый, коричневый) Белый провод — Нагреватель Коричневый провод — Нагреватель (без полярности)

Шаг второй: принципиальная схема Схема состоит из 3 частей.Часть интерфейса: Состоит из ЖК-дисплея 1602 с модулем I2C и поворотного энкодера с кнопкой. На дисплее отображается заданная температура, текущая температура, скорость вращения вентилятора и приложенная мощность, а также текущее состояние ручки. Энкодер используется для различных входов и навигации по параметрам и элементам управления.

Часть датчика:

Состоит из термопары К-типа для измерения температуры и герконов для определения положения ручки. Напряжение термопары усиливается операционным усилителем до уровня напряжения, измеряемого с помощью Arduino. Усиление операционного усилителя контролируется 200K триммером.

Часть контроллера:

В этой схеме два контроллера. Один из них представляет собой простой ШИМ-регулятор скорости вращения вентилятора с полевым МОП-транзистором. Другой представляет собой изолированный контроллер для обогревателя. Он состоит из TRIAC, приводимого в действие опто-связанным DIAC. Оптопара 4N25 помогает поддерживать синхронизацию с сигналом переменного тока.

Шаг третий: печатная плата Мастер рекомендует заказать печатную плату на соответствующем сайте, но при желании, ее можно сделать и самостоятельно. Arduino-Rework Station.sch Arduino-Rework Station.brd Плату со спецификацией можно посмотреть здесь.

Фен начинает нагреваться, как только его вынимают из держателя. На дисплее отображается «Ready». При достижении заданной температуры заданной температуры раздается короткий звук зуммера. При установке фена в держатель нагрев прекращается, но вентилятор будет продолжать дуть до тех пор, пока не достигнет безопасной температуры. После того, как температура опустится ниже 50 C, он издаст короткий звуковой сигнал и отобразит «COLD».

Когда фен выключен, контроллер перейдет в режим настройки, если энкодер удерживать в нажатом состоянии. Режим настройки имеет параметры калибровки, настройки, сохранения, отмены и сброса настроек.

Примечание. Если используется печатная плата easyEDA, то следует изменить номер контакта геркона на номер контакта 8 и контакт зуммера на 6.

Нужно установить библиотеки Commoncontrols-master, time-master и код. hot_air_gun_station_V1.0.ino CommonControls-master.rar Time-master.zip Загрузить все файлы в одном zip-файле можно здесь.

Затем перейдите в режим настройки и выберите пункт «Calibrate». Выберите точку калибровки: 200, 300 или 400 градусов, нажмите на энкодер. Температура фена достигнет желаемой температуры и зуммер издаст звуковой сигнал. Вращая ручку энкодера, введите реальную температуру. Затем выберите другую контрольную точку и повторите этот процесс для всех точек калибровки.

После этого нажмите и перейдите на главный экран, а затем снова перейдите в режим настройки и выберите save.

Источник (Source)

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Особенности монтажа и проверки работы схемы

Особенность этого варианта в том, что паяльная станция на Ардуино делается на отдельных блоках. Печатные платы (блоки) легко размещаются в общем корпусе, отдельные элементы, как светодиодный индикатор, разъем для подключения паяльника, кнопки выводятся на лицевую панель.

Пример размещения элементов на отдельных платах

На отдельной плате можно разместить дополнительные элементы, транзистор IRFZ44, операционный усилитель LM358N, со всеми конденсаторами, сопротивлениями и разъемом для включения паяльника. Все соединения между блоками сделать по схеме через разъемы.

Важно! Рекомендуется сначала проверить работоспособность схемы в собранном виде и после положительного результата устанавливать блоки в общий корпус. Пример корпуса паяльной станции. Пример корпуса паяльной станции

Пример корпуса паяльной станции

На данном примере рассмотрен конкретный вариант сборки с определенными элементами. Существуют различные блоки питания, стабилизаторы, Ардуино, индикаторы и другие элементы, при сборке обязательно надо учитывать совместимость параметров изменения в распиновке и программировании. Но общий алгоритм подборки элементов и проверки и написания программы управления остается прежним.