Паяльная фен своими руками схема

Добавлено: 14.02.2018, 18:08 / Просмотров: 53534

Всем привет! Начну я с небольшой предыстории. Как-то ранее я работал над проектом «Автомат подачи звонка» для своего учебного заведения. В последний момент, когда работа шла к завершению, я проводил калибровку устройства и исправлял косяки. В конце концов один из косяков мне спалил микросхему на программаторе. Было конечно немного обидно, программатор у меня всего один был, а проект нужно было быстрее заканчивать.

В тот момент у меня была запаснаяSMD микросхема для программатора, но паяльником её фиг отпаяешь. И я начал задумываться над приобретением паяльной станции с термо-феном. Залез в интернет магазин, увидел цены на паяльные станции, и приофигел… Самая убогая и дешёвая станция на тот момент стоила около 2800грн(более 80-100$). А хорошие, фирменные - еще дороже! И с того момента я решил заняться следующим проектом о создании своей паяльной станции с полного «Нуля».

 

Для своего проекта за основу был взят микроконтроллер семейства AVRATMega8A. Почему чисто «Атмегу», а не Arduino? Сама «мега» очень дешёвая (1$), а ArduinoNanoи Uno значительно подороже будет, да и программирование на МК начинал с «Меги».

Ладно, довольно истории. Перейдём к делу!

 

Для создании паяльной станции мне первым делом нужен был сам Паяльник, Термофен, Корпус и так далее:

 

-Паяльник я приобрёл самый простой YIHUA – 907A(6$) в котором есть керамический нагреватель и термопара для контроля температуры;

Паяльная Станция на базе ATMega8A

-Паяльный фен той же фирмыYIHUA(17$)во встроенной турбиной;

Паяльная Станция на базе ATMega8A

-Был приобретён «Корпус N11AWЧёрный»(2$);

-ЖК дисплей WH1602 для отображения показателей температури статуса(2$);

- МК ATMega8A(1$);

- Пара микро тумблиров(0,43$);

-Энкодер со встроенной тактовой кнопкой – от куда-то отковырял;

- Операционный усилитель LM358N (0,2$);

- Две оптопары: PC818 иMOC3063(0,21 + 0,47);

- И остальная различная расыпуха, которая у меня завалялась.

И в сумме станция обошлась мне примерно 30$, что в разы дешевле.

 

Паяльник и фен имеют следующие характеристики:

Паяльник: Напряжение питания 24В, мощность 50Вт;

Паяльный Фен: Спираль 220В, Турбина руками 24В, Мощность 700Вт, Температура до 480℃;

         Так же была разработана не слишком замудрённая, но, на мой взгляд, вполне хорошая и функциональная принципиальная схема.

Принципиальная схема Паяльной Станции

Паяльная Станция на базе ATMega8A

 

Источники питания станции

В качестве источника паяльника для паяльника был взят понижающий трансформатор (220В-22В) на 60Вт.

А для схемы управления был взят отдельный источник питания:-зарядное устройство от смартфона. Данный источник питания был немного доработан и теперь он выдаёт 9В. Далее, с помощью понижающего стабилизатора напряжения ЕН7805, мы понижаем напряжение до 5В и подаем его на схему управления.

Управление и контроль

Паяльная Станция на базе ATMega8A

Для управления температурой Паяльника и Фена нам в первую очередь нужно снимать данные с датчиков температур, и в этом нам поможет операционный усилитель LM358.Т.к. ЕДС у термопарыTCK очень мало (несколько милливольт), то операционныйусилитель снимает этуЕДС с термопары и увеличивает её в сотни раз для восприятия АЦП микроконтроллераATMega8.

Так же меняя сопротивление подстроечным резистором R7 иR11можно изменять коэффициент усиления ОС, что в свою очередь, можно легко калибровать температуру паяльника.

 Так как зависимость напряжения на оптопареот температуры паяльникаu=f(t)– примерно линейная, то калибровку можно осуществить очень просто: ставим жала паяльника на термопару мультиметра, выставляем мультиметр в режим «Измерение температуры», выставляем на станции температуру в 350℃, ждём пару минут пока паяльник нагреется, начинаем сравнивать температуру на мультиметре и установленную температуру и если показания температуры отличаются друг от друга  – начинаем изменять коэффициент усиления на ОС (резистором R7 иR11) в большую или в меньшую сторону.

Далее Нам нужно управлять нагревательным элементом Паяльника и Фена.

-Паяльником мы будем управлять силовым полевым транзистором VT2 IRFZ44 и оптопарой U3 PC818(для создания гальванической развязки). Питание на паяльник подаётся с трансформатора мощностью60Вт, через диодный мостVD1 на 4А и фильтрующий конденсатор наC4=1000мкФ иC5=100нФ.

-Так как на фен подаётся переменное напряжение 220В то управлять Феном будем Симистором VS1 BT138-600и оптопарой U2 MOС3063.

Обязательно нужно установить Снаббер!!! Состоящий из резистораR20 220 Ом/2Вт и керамического конденсатораC16 на 220нФ/250В. Снаббер предотвратит ложные открывания симистораBT138-600.

В этой же цепи управления установлены светодиоды HL1 иHL2, сигнализирующие о работы Паяльника или Паяльного Фена. Когда светодиод постоянно горит, то происходит нагрев, а если они моргают, то происходит подержание заданной температуры.

Принцип стабилизации температуры

Хочу обратить внимание на способ регулировки температуры Паяльника и Фена. Изначально хотел осуществить ПИД регулировку (Пропорциональны Интегральный Дифференциальный регулятор), но понял, что это слишком сложно и не рентабельно, и я остановился просто на Пропорциональном регулировании с помощью ШИМ-модуляции.

Суть регулирования такова: При включении паяльника будет подана максимальная мощность на паяльник, при приближении к заданной температуре мощность начинает пропорционально понижаться, и при минимальной разнице между текущей и заданной температурой – подаваемая мощность на паяльник или фен держится на минимуме. Таким образом мы удерживаем заданную температуру и устраняем инерцию перегрева.

Коэффициент пропорциональности можно задать в программном коде. По умолчанию установлено «#define K_TERM_SOLDER 20»

  «#define K_TERM_FEN 25»

Разработка печаткой платы

и внешнего вида станция

         Для Паяльной Станции была разработана небольшая печатная плата в программе Sprint-Layout и изготовлена технологией «ЛУТ».

Паяльная Станция на базе ATMega8A

К сожалению я не чего не лудил, боялся что дорожки перегреются и они отлепятся от текстолита

Паяльная Станция на базе ATMega8A

Первым делом пропаял перемычки и SMD-резисторы, а потом всё остальное. В конце концов получилось как-то так:

Паяльная Станция на базе ATMega8AПаяльная Станция на базе ATMega8A

Я остался доволен результатом!!!

Далее я занялся корпусом. Заказал себе небольшой чёрный корпус и начал ломать голову над лицевой панелью станции. И после одной неудачной попытки, наконец-то смой проделать ровные отверстия, вставить органы управления и закрепить их. Получалось как-то так, просто и лаконично.

Паяльная Станция на базе ATMega8AПаяльная Станция на базе ATMega8AПаяльная Станция на базе ATMega8A

Следом на заднюю панель были установлены разъём для шнура, выключатель, предохранитель

Паяльная Станция на базе ATMega8A

В корпус разместил трансформатор для паяльника, сбоку от него источник питания для схемы управления и посередине радиатор с транзисторомVT1(КТ819), который управляет турбиной на фене. Радиатор желательно ставить побольше чем у меня!!! Ибо транзистор сильно греется из-за падения напряжения не нём.

Паяльная Станция на базе ATMega8AПаяльная Станция на базе ATMega8A

Собрав всё в кучу, станция приобрела вот такой внутренний вид:

Паяльная Станция на базе ATMega8AПаяльная Станция на базе ATMega8AПаяльная Станция на базе ATMega8A

И внешний вид:

Паяльная Станция на базе ATMega8AПаяльная Станция на базе ATMega8A

Из обрезка текстолита были изготовлены подставки для паяльника и фена.

Паяльная Станция на базе ATMega8AПаяльная Станция на базе ATMega8A

 

Конечный Вид Станции

Паяльная Станция на базе ATMega8AПаяльная Станция на базе ATMega8A

Прошивка

Прошивка для микроконтроллера разрабатывалась с полного «Нуля» в программной среде «AVRStudio 5.0»на языке “С++”. Прошивалось программатором AVR USB ASPв программе «Khazama AVR Programmer».

В фьюзах меняем только частоту процессора на 2 МГц, всё остальное по – умолчанию:

Паяльная Станция на базе ATMega8AПаяльная Станция на базе ATMega8AПаяльная Станция на базе ATMega8A

Прошивка и исходный код можно в конце статьи

Примечания

1.     Транзистор VT1 Установить на хороший теплоотвод.

2.     Диод VD2, в цепи высокого напряжения, пропуская полупериод и уменьшает подаваемую мощность на Фена в 2 раза. Если нужно, чтобы Фен работал в полную мощность – вместо диода устанавливаем перемычку.

3.     В подставку для фена установлен неодимовый магнит. Когда фен кладётся на подставку, то срабатывает геркон и фен начинает остывать до 80℃.Как только снимается с подставки, он начинает нагреваться до ранее установленной температурой.

4.     При выключении фена турбина продолжает работать до тех пор пока фен не остынет до 80℃.

5.     Когда паяльник или фен не подключены к станции, то высвечиваетсянадпись: «SolderERROR»или «HotAirERROR».

6.     Ножки микроконтроллераATMega8A: 2,3,6,23 – не используются.

7.     Переменный резисторR1 в цепи ЖК дисплея – настраивает контрастность экрана.

8.     Ножки ЖК дисплея: 7,8,9,10 – весят в воздухе.

 

Вывод: Очень доволен аппаратом! Прошло уже пол месяца как я его собрал, и всё работает на ура!!! В дальнейшем планирую немного его доработать, а именно внедрить в неё простой лабораторный блок питания (1,3-30В) ток 3А и выводить показания напряжения и тока на ЖК-дисплей. Специально для этого приобрёл DC-DC понижающий преобразователь.

Паяльная Станция на базе ATMega8A

 

Скачать прошивку, исходный код а также плату можно тут

 

Конструкцию Разработал и Реализовал  Нагирич Владислав

  • < Назад
  • Вперёд >

Источник: http://vip-cxema.org/index.php/home/mikrokontrollery/298-payalnaya-stantsiya-na-baze-atmega8a



Рекомендуем посмотреть ещё:


Закрыть ... [X]

Самодельная термовоздушная паяльная станция с феном - как


Паяльная фен своими руками схема Паяльная фен своими руками схема Паяльная фен своими руками схема Паяльная фен своими руками схема Паяльная фен своими руками схема Паяльная фен своими руками схема Паяльная фен своими руками схема Паяльная фен своими руками схема Паяльная фен своими руками схема