Схема станции для паяльника 12в. Simple Solder MK936

В интернете очень много схем различных паяльных станций, но у всех есть свои особенности. Одни сложны для новичков, другие работают с редкими паяльниками, третьи не закончены и т.д. Мы сделали упор именно на простоту, низкую стоимость и функциональность, чтобы каждый начинающий радиолюбитель смог собрать такую паяльную станцию.

Для чего нужна паяльная станция

Обычный паяльник, который включается напрямую в сеть просто греет постоянно с одинаковой мощностью. Из-за этого он очень долго разогревается и никакой возможности регулировать температуру в нем нет. Можно диммировать эту мощность, но добиться стабильной температуры и повторяемости пайки будет очень сложно.
Паяльник, подготовленный для паяльной станции имеет встроенный датчик температуры и это позволяет при разогреве подавать на него максимальную мощность, а затем удерживать температуру по датчику. Если просто пытаться регулировать мощность пропорционально разности температур, то он будет либо очень медленно разогреваться, либо температура будет циклически плавать. В итоге программа управления обязательно должна содержать алгоритм ПИД-регулирования.
В своей паяльной станции мы, конечно, использовали специальный паяльник и уделили максимум внимания стабильности температуры.

Технические характеристики

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

Принципиальная схема

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.

Печатная плата

Печатная плата односторонняя с четырьмя перемычками. Файл печатной платы можно будет скачать в конце статьи.

Список компонентов

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

1. BQ1. Энкодер EC12E24204A8
2. C1. Конденсатор электролитический 35В, 10мкФ
3. C2, C4-C9. Конденсаторы керамические X7R, 0.1мкФ, 10%, 50В
4. C3. Конденсатор электролитический 10В, 47мкФ
5. DD1. Микроконтроллер ATmega8A-PU в корпусе DIP-28
6. DA1. CСтабилизатор L7805CV на 5В в корпусе TO-220
7. DA2. Операционный усилитель LM358DT в корпусе DIP-8
8. HG1. Семисегментный трехразрядный индикатор с общим катодом BC56-12GWA.Также на плате предусмотрено посадочное место под дешевый аналог .
9. HL1. Любой индикаторный светодиод на ток 20мА с шагом выводов 2,54мм
10. R2,R7. Резисторы 300 Ом, 0,125Вт — 2шт
11. R6, R8-R20. Резисторы 1кОм, 0,125Вт — 13шт
12. R3. Резистор 10кОм, 0,125Вт
13. R5. Резистор 100кОм, 0,125Вт
14. R1. Резистор 1МОм, 0,125Вт
15. R4. Резистор подстроечный 3296W 100кОм
16. VT1. Полевой транзистор IRF3205PBF в корпусе TO-220
17. VT2-VT4. Транзисторы BC547BTA в корпусе TO-92 — 3шт
18. XS1. Клемма на два контакта с шагом выводов 5,08мм
19. Клемма на два контакта с шагом выводов 3,81мм
20. Клемма на три контакта с шагом выводов 3,81мм
21. Радиатор для стабилизатора FK301
22. Колодка для корпуса DIP-28
23. Колодка для корпуса DIP-8
24. Выключатель питания SWR-45 B-W(13-KN1-1)
25. Паяльник . О нем мы еще позже напишем
26. Детали из оргстекла для корпуса (файлы для резки в конце статьи)
27. Ручка энкодера. Можно купить ее, а можно напечатать на 3D-принтере. Файл для скачивания модели в конце статьи
28. Винт М3х10 — 2шт
29. Винт М3х14 — 4шт
30. Винт М3х30 — 4шт
31. Гайка М3 — 2шт
32. Гайка М3 квадратная — 8шт
33. Шайба М3 — 8шт
34. Шайба М3 гроверная — 8шт
35. Также для сборки потребуются монтажные провода, стяжки и термоусадочная трубка

Вот так выглядит комплект всех деталей:

Монтаж печатной платы

При сборке печатной платы удобно пользоваться сборочным чертежом:

Подробно процесс монтажа будет показан и прокомментирован в видео ниже. Отметим только несколько моментов. Необходимо соблюдать полярность электролитических конденсаторов,светодиода и направление установки микросхем. Микросхемы не устанавливать до тех пор, пока корпус полностью не собран и не проверено питающее напряжение. С микросхемами и транзисторами необходимо обращаться аккуратно, чтобы не повредить их статическим электричеством.
После того, как плата собрана, она должна выглядеть вот так:

Сборка корпуса и объемный монтаж

Монтажная схема блока выглядит следующим образом:

То есть осталось всего навсего подвести к плате питание и подключить разъем паяльника.
К разъему паяльника требуется припаять пять проводов. К первому и пятому красные, к остальным черные. На контакты надо сразу надеть термоусадочную трубку, а свободные концы проводов залудить.
К выключателю питания следует припаять короткий (от переключателя к плате) и длинный (от переключателя к источнику питания) красные провода.
Затем выключатель и разъем можно установить на лицевую панель. Обратите внимание, что выключатель может входить очень туго. При необходимости доработайте лицевую панель надфилем!

На следующем этапе все эти части собираются вместе. Устанавливать контроллер, операционный усилитель и прикручивать лицевую панель не нужно!

Прошивка контроллера и настройка

HEX-файл для прошивки контроллера вы сможете найти в конце статьи. Фьюз-биты должны остаться заводскими, то есть контроллер будет работать на частоте 1МГц от внутреннего генератора.
Первое включение следует производить до установки микроконтроллера и операционного усилителя на плату. Подайте постоянное напряжение питания от 12 до 24В (красный должен быть "+", черный "-") на схему и проконтролируйте, что между выводами 2 и 3 стабилизатора DA1 присутствует напряжение питания 5В (средний и правый выводы). После этого отключите питание и установите микросхемы DA1 и DD1 в панельки. При этом следите за положением ключа микросхем.
Снова включите паяльную станцию и убедитесь, что все функции работают правильно. На индикаторе отображается температура, энкодер ее изменяет, паяльник нагревается, а светодиод сигнализирует о режиме работы.
Далее необходимо откалибровать паяльную станцию.
Оптимальный вариант при калибровке – использование дополнительной термопары. Необходимо выставить требуемую температуру и проконтролировать ее на жале по эталонному прибору. Если показания различаются, то произведите подстройку многооборотным подстроечным резистором R4.
При настройке помните, что показания индикатора могут отличаться незначительно от фактической температуры. То есть, если вы установили, например, температуру "280", а показания индикатора в небольшой степени отклоняются, то по эталонному прибору вам нужно добиваться именно температуры 280°С.
Если под рукой нет контрольного измерительного прибора, то можно установить сопротивление резистора около 90кОм и потом подбирать температуру опытным путем.
После того, как паяльная станция проверена, можно аккуратно, чтобы не потрескались детали, установить лицевую панель.

Видео работы

Мы сняли краткое видео-обзор

…. и подробное видео, на котором показан процесс сборки:

Любой уважающий себя и свой труд радиолюбитель стремится иметь под рукой весь необходимый инструмент. Без паяльника естественно не обойтись. Сегодня радиоэлементы и детали, которые чаще всего требуют внимания, ремонта, замены и, следовательно, применения пайки – это уже не те массивные платы, что были раньше. Дорожки и выводы все тоньше, сами элементы все чувствительнее. Необходим не просто паяльник, а целая паяльная станция. Необходима возможность контролировать и регулировать температуру и другие параметры процесса. Иначе есть риск серьезной порчи имущества.

Качественный паяльник – удовольствие не самое дешевое, что уж говорить о станции. Поэтому многие любители интересуются, как делать паяльные станции своими руками. Для кого-то это даже вопрос не только экономии финансов, но и своего самолюбия, уровня и мастерства. Что ж за радиолюбитель, который не может реализовать самое необходимое – паяльную станцию.

Сегодня в широком доступе масса вариантов схем и деталей, которые необходимы для изготовления паяльной станции своими руками. Паяльная станция в итоге получается цифровая, поскольку схемы предусматривают наличие цифрового программируемого микроконтроллера.

Ниже приведена схема, пользующаяся популярностью у аудитории радиолюбителей. Данная схема отмечается как одна из самых несложных в реализации и вместе с тем надежных.

Основным рабочим инструментом паяльной станции, очевидно, является паяльник. Если другие детали можно даже не закупать новые, а использовать подходящие из своего арсенала, то вот паяльник необходим хороший. Сравнивая цены и характеристики, многие выделяют паяльники Solomon, ZD (929/937), Luckey. Тут стоит выбирать исходя из ваших потребностей и пожеланий.

Обычно такие паяльники оснащены керамическим нагревателем и встроенной термопарой, что значительно облегчает процесс реализации терморегулятора. Паяльники указанных производителей оснащены еще и разъемом, подходящим для подключения к станции. Таким образом, отпадает необходимость переделывать разъем.

Когда выбран паяльник для паяльной станции, исходя из его мощности и питающего напряжения, выбираются: подходящий диодный мост для схемы и трансформатор. Для получения напряжения +5В необходим линейный стабилизатор с хорошим радиатором. Либо, как вариант, трансформатор с напряжением 8-9В с отдельной обмоткой для питания цифровой части схемы.

Оптимальным вариантом микроконтроллера для сборки паяльной станции является ATmega8. Он имеет встроенную программируемую память, АЦП и откалиброванный RC-генератор.

На выходе ШИМ в качестве полевого транзистора неплохо зарекомендовали себя IRLU024N. Либо можно взять любой другой подходящий аналог. Для указанного транзистора радиатор не нужен.

На схеме показано 2 светодиода для сигнализации режимов работы. Можно заменить их одним двухцветным. Также, исходя лишь из собственных предпочтений, можно устанавливать либо не устанавливать звуковые индикаторы, озвучивающие нажатие кнопок. На функционале паяльной станции и исполнении ею своих главных задач это никак не отразится.

В сборе таких схем удачно могут быть применены залежавшиеся, но исправные радиоэлементы советского еще производства.

Для некоторых из них, возможно, потребуется некоторая модернизация, с целью их синхронизации и адаптации с остальными комплектующими. Но единственным критерием, по которому стоит выбирать – это соответствие номиналов необходимым требованиям схемы. Так, могут быть задействованы трансформаторы типа ТС-40-3, которые ранее ставили в проигрыватели для виниловых пластинок.

Назначение кнопок. Варианты прошивки

Кнопки паяльной станции будут иметь следующие функции:

• U6.1 и U7 отвечают за изменение температуры: соответственно, U6.1 снижает установленное значение на 10 градусов, а U7 увеличивает;
• U4.1 отвечает за программирование температурных режимов Р1, Р2, Р3;
• кнопки U5, U8 и U3.1 отвечают за отдельные режимы, соответственно: Р1, Р2 и Р3.

Также вместо кнопок может быть подключен внешний программатор для прошивки контроллера. Либо выполняется внутрисхемная прошивка. Выставить температурные режимы несложно. Можно не зашивать EEPROM, а просто подключить станцию с нажатой клавишей U5, вследствие чего значения всех режимов будут равны нулю. Далее настройка осуществляется с помощью кнопок.
При прошивке можно настроить разные значения регулировки температур. Шаг может быть в 10 градусов или 1 градус, в зависимости от ваших задач.

Регулятор температуры низковольтных паяльников

Для тех, кто только начинает свой свои опыты в электротехнике, может послужить своеобразной тренировкой сборка несколько упрощенной схемы.

По сути, это также самодельная паяльная станция своими руками, но с несколько ограниченными возможностями, поскольку тут будет использован другой микроконтроллер. Такая станция сможет обслуживать как стандартные низковольтные паяльники с напряжением в 12В, так и хэнд-мэйд экземпляры, типа собранных на базе резистора микропаяльников. За основу схемы самодельной паяльной станции взята система регулятора сетевого паяльника.

Принцип работы заключается в регулировке значений подводимой мощности путем пропускания периодов. Система работает на шестнадцатеричной системе исчисления, соответственно имеет 16 ступеней регулирования.

Управляется все одной кнопкой «+/-». В зависимости от того, сколько раз нажимается и какой знак, происходит уменьшение или увеличение пропуска периодов на паяльнике, соответственно, увеличиваются или уменьшаются показания. Та же кнопка служит для отключения прибора. Необходимо зажать «+» и «-» одновременно, тогда индикатор замигает, регулятор отключится и паяльник будет остывать. Таким же образом прибор включается. При этом он «помнит» ступень, на которой произошло отключение.

Привет ВСЕМ! Пополняем свою лабораторию самодельным инструментом - на этот раз это будет самодельная цифровая паяльная станция DSS. До этого у меня ничего подобного не было, поэтому и не понимал, в чем ее плюсы. Пошарив по интернету, на форуме «Радиокота» нашел схему, в которой использовался паяльник от паяльной станции Solomon или Lukey.

До этого все время паял таким паяльником, с понижающим блоком, без регулятора и естественно без встроенного термо-датчика:

Для будущей своей паяльной станции, прикупил уже современный паяльник со встроенным термо-датчиком (термопарой) BAKU907 24V 50W. В принципе подойдёт любой паяльник, какой Вам нравится, с термо-датчиком и напряжением питания 24 вольта.

И пошла потихоньку работа. Распечатал печатку для ЛУТ на глянцевой бумаге, перенёс на плату, протравил.

Сделал также рисунок для обратной стороны платы, под расположение деталей. Так легче паять, ну и выглядит красиво.

Плату делал размером 145х50 мм, под покупной пластиковый корпус, который уже был приобретён ранее. Впаял пока детали, какие были на тот момент в наличии.

R1 = 10 кОм
R2 = 1,0 МОм
R3 = 10 кОм
R4 = 1,5 кОм (подбирается)
R5 = 47 кОм потенциометр
R6 =120 кОм
R7 = 680 Ом
R8 = 390 Ом
R9 = 390 Ом
R10 = 470 Ом
R11 = 39 Ом
R12 =1 кОм
R13 = 300 Ом (подбирается)
C1 = 100нФ полиэстр
C2 = 4,7 нф керамика, полиэстр
C3 = 10 нФ полиэстр
C4 = 22 пф керамика
C5 = 22 пф керамика
C6 = 100нФ полиэстр
C7 = 100uF/25V электролитический
C8 = 100uF/16V электролитический
C9 = 100нФ полиэстр
С10 = 100нФ полиэстр
С11 = 100нФ полиэстр
С12 = 100нФ полиэстр
Т1 = симистор ВТ139-600
IC1 = ATMega8L
IC2 = отпрон МОС3060
IC3 = стабилизатор на 5 v 7805
IC4 = LM358P опер. усилитель
Cr1 = кварц 4 мГц
BUZER = сигнализатор МСМ-1206А
D1 = светодиод красный
D2 = светодиод зелёный
Br1 = мост на 1 А.

Для компактности плату сделал так, что Mega8 и LM358 будут располагаться за дисплеем (во многих своих поделках использую такой метод - удобно).

Плата, как уже говорил, имеет размер по длине 145мм, под готовый пластиковый корпус. Но это на всякий случай, т.к пока ещё не было силового трансформатора и в основном от него зависело, каким будет окончательный вариант корпуса. Или это будет корпус БП от компьютера, если трансформатор не влезет в пластиковый корпус, или если влезет, то готовый пластиковый покупной. По этому поводу заказал через интернет трансформатор ТОР 50Вт 24В 2А (они мотают на заказ).

После того, как трансформатор оказался дома, сразу стал ясен окончательный вариант корпуса для паяльной станции. По габаритам вполне должен был влезть в пластик. Примерил его в пластиковый корпус - по высоте подходит, даже есть небольшой запас.

Как уже говорил, что когда разрабатывал плату, то в первую очередь, конечно, учитывал размеры пластикового корпуса, поэтому плата в него подошла без проблем, только пришлось подрезать немного углы.

Переднюю панель для паяльной станции, как и в других своих поделках, сделал из акрила (оргстекла) 2мм. По оригинальной заглушке сделал свою. Пленку до окончания работы не снимаю, чтоб лишний раз не поцарапать.

Контроллер прошил, плату собрал. Пробные подключения готовой платы (пока без паяльника) прошли успешно.

Собираю все составные части паяльной станции в одно целое. Для паяльника поставил «Соломоновский» разъём (гнездо).

Подошло время для подключения самого паяльника и тут облом - разъём. Изначально в паяльнике был установлен такой разъём.

Пошёл в магазин за разъёмом. В магазинах у нас в городе ответной части не нашел. Поэтому в станции гнездо оставил, какое было, а на паяльнике разъём перепаял на наш советский от магнитофонов (СГ-5 вроде, или СР-5). Идеально подходит.

Теперь упаковываем всё в корпус, крепим окончательно трансформатор, переднюю панель, делаем все соединения.

Наша конструкция приобретает законченный вид. Получилась не большой, на столе займёт не много места. Ну и финальные фото.

Как работает станция, можно посмотреть это видео, которое я скинул на Ютюб.

Если будут какие нибудь вопросы по сборке, наладке - задавайте их , по возможности постараюсь ответить.

P.S.
По наладке:

1. Определить где у паяльника нагреватель, а где термопара. Померить омметром сопротивление на выводах, там где сопротивление меньше, там и будет термопара (нагреватель обычно имеет сопротивление выше термопары, у термопары сопротивление единицы Ом). У термопары соблюсти полярность при подключении.
2. Если сопротивление у измеренных выводов практически не отличается (мощный керамический нагреватель), то определить термопару и её полярность,можно следующим способом;
- нагреть паяльник, отключить его и цифровым мультиметром на самом малом диапазоне (200 милливольт) замерить напряжение на выводах паяльника. На выводах термопары будет напряжение несколько милливольт, полярность подключения будет видна на мультиметре.
3. Если на всех выводах паяльника измеренное сопротивление (попарно) больше 5-10-ти Ом (и более) на двух парных выводах (нагреватель и искомая термопара), то возможно у паяльника вместо термопары стоит терморезистор. Определить его можно с помощью омметра, для этого измеряем сопротивления на выводах, запоминаем, затем нагреваем паяльник. Снова измеряем сопротивление. Там где величина показаний изменится (от запомненного), там и будет терморезистор.
Ниже на рисунке показана распиновка разъёма "Соломоновского" паяльника

4. Подобрать значение R4.

В прикреплённом архиве находятся все необходимые файлы.

Архив для статьи

Что является одним из самых важных инструментов в наборе инженера, работа которого связана с электроникой. Это то, что вы, вероятно, любите и ненавидите, - паяльник. Вам необязательно быть инженером, чтобы он вам вдруг понадобился: достаточно быть просто умельцем, которые ремонтирует что-либо у себя дома.

Для базовых применений хорошо справляется и обычный паяльник, который вы включаете в розетку; но для более деликатной работы, такой как ремонт и сборка электронных схем, вам понадобится паяльная станция. Регулирование температуры имеет решающее значение, так как не сжигает компоненты, особенно микросхемы. Кроме того, вам также может потребоваться, чтобы она была достаточно мощной, чтобы поддерживать определенную температуру, когда вы будете что-то припаивать к большому земляному полигону.

В данной статье мы рассмотрим, как можно собрать собственную паяльную станцию.

Разработка

Когда я разрабатывал эту паяльную станцию, для меня были важны несколько ключевых свойств:

• переносимость - это достигается за счет использования импульсного источника питания, вместо обычного трансформатора и выпрямительного моста;
• простой дизайн - мне не нужны LCD дисплеи, лишние светодиоды и кнопки. Мне нужен был просто светодиодный семисегментный индикатор, чтобы показывать установленную и текущую температуру. Мне также нужна была простая ручка для выбора температуры (потенциометр) без потенциометра для точной подстройки, так как это легко сделать с помощью программного обеспечения;
• универсальность - я использовал стандартную 5-контактную штепсельную вилку (какой-то тип DIN), чтобы она была совместима с паяльниками Hakko и их аналогами.

Как это работает

Прежде всего, давайте поговорим о ПИД (пропорционально-интегрально-дифференцирующих, PID) регуляторах. Чтобы прояснить всё сразу, давайте рассмотрим наш частный случай с паяльной станцией. Система постоянно отслеживает ошибку, которая является разницей между заданной точкой (в нашем случае, необходимой нам температурой) и нашей текущей температурой. Он подстраивает выход микроконтроллера, который управляет нагревателем с помощью ШИМ, исходя из следующей формулы:

Как можно увидеть, есть три параметра K p , K i и K d . Параметр K p пропорционален ошибке в настоящее время. Параметр K i учитывает ошибки, которые накопились с течением времени. Параметр K d является предсказанием будущей ошибки. В нашем случае мы для адаптивной настройки мы используем PID библиотеку Бретта Борегарда (Brett Beauregard), которая имеет два набора параметров: агрессивный и консервативный. Когда текущая температура далека от заданного значения, контроллер использует агрессивные параметры; в противном случае, он использует консервативные параметры. Это позволяет нам получить малое время нагрева, сохраняя при этом точность.

Ниже приведена принципиальная схема. Станция использует 8-битный микроконтроллер ATmega8 в DIP корпусе (вы можете использовать ATmega168-328, если они есть у вас под рукой), который очень распространен, а вариант 328 содержится в Arduino Uno. Я выбрал его, потому что его легко прошить, используя Arduino IDE, в котором также есть готовые к использованию библиотеки.

Температура считывается с помощью термопары, встроенной в паяльник. Мы усиливаем напряжение, создаваемое термопарой, примерно в 120 раз с помощью операционного усилителя. Выход операционного усилителя подключается к выводу ADC0 микроконтроллера, который превращает напряжение в значения от 0 до 1023.

Заданное значение устанавливается с помощью потенциометра, который используется в качестве делителя напряжения. Он подключен к выводу ADC1 контроллера ATmega8. Диапазон 0-5 вольт (выход потенциометра) преобразуется в значения 0-1023 с помощью АЦП, а затем в значения 0-350 градусов Цельсия с помощью функции " map ".

Список комплектующих

Обозначение	Номинал	Количество
IC1	ATMEGA8-P	1
U1	LM358	1
Q1	IRF540N	1
R4	120 кОм	1
R6, R3	1 кОм	2
R5, R1	10 кОм	2
C3, C4, C7	100 нФ	3
Y1	16 МГц	1
C1, C2	22 пФ	2
R2	100 Ом	1
U2	LM7805	1
C5, C6	100 мкФ (можно и меньше)	2
R7, R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14	150 Ом	8

Это список компонентов, экспортированный из KiCad. Кроме того, вам понадобятся:

• клон паяльника Hakko, самого популярного в китайских онлайн магазинах (с термопарой, а не с термистором);
• источник питания 24 В, 2 А (я рекомендую использовать импульсный, но вы можете использовать трансформатор с выпрямительным мостом);
• потенциометр 10 кОм;
• электрическая штепсельная вилка авиационного типа с 5 контактами;
• электрический разъем, устанавливаемый на заднюю панель для подачи питания 220 В;
• печатная плата;
• выключатель питания;
• штырьковые разъемы 2,54 мм;
• много проводов;
• разъемы Dupont;
• корпус (я напечатал его на 3D принтере);
• один тройной семисегментный светодиодный индикатор;
• программатор AVR ISP (для этого вы можете использовать Arduino).

Конечно, вы можете легко заменить светодиодный индикатор LCD дисплеем или использовать кнопки, вместо потенциометра, ведь это ваша паяльная станция. Я изложил свой вариант дизайна, но вы можете по-своему.

Инструкции по сборке

Во-первых, вы должны изготовить печатную плату. Используйте тот способ, который предпочитаете; я рекомендую перенос рисунка платы тонером лазерного принтера, поскольку это самый простой способ. Кроме того, печатная плата у меня удлинена, потому что я хотел, чтобы она совпадала по размеру с источником питания, и я мог бы установить ее на него. Не стесняйтесь изменять плату, вы можете скачать файлы проекта и отредактировать их с помощью KiCad. После того, как изготовите печатную плату, припаяйте к ней все компоненты.

Обязательно установите выключатель между источником питания и разъемом питания. Используйте относительно толстые провода для соединений источника питания с печатной платой и выходного разъема со стоком MOSFET транзистора (точка H на плате) и земли на печатной плате. Для подключения потенциометра подключите 1-ый контакт к линии +5В, 2-ой - к точке POT, и 3-ий - к земле. Обратите внимание, что я использую светодиодный индикатор с общим анодом, что может отличаться от того, что у вас. Вам придется немного изменить код, но все инструкции в коде программы прокомментированы. Подключите выводы E1-E3 к общим анодам/катодам, а выводы a-dp к соответствующим выводам вашего индикатора. Для более подробной информации смотрите техническое описание на него. И наконец, установите выходной разъем паяльной станции и припаяйте к нему все соединения. Вам должна помочь картинка, приведенная выше, со схемой и цоколевкой разъема.

Теперь начинается интересное, загрузка кода. Для этого вам понадобится PID библиотека (ссылка на GitHub).

#include // Этот массив содержит сегменты, которые необходимо зажечь для отображения на индикаторе цифр 0-9 byte const digits = { B00111111, B00000110, B01011011, B01001111, B01100110, B01101101, B01111101, B00000111, B01111111, B01101111 }; int digit_common_pins = {A3, A4, A5}; // Общие выводы для тройного 7-сегментного светодиодного индикатора int max_digits = 3; int current_digit = max_digits - 1; unsigned long updaterate = 500; // Изменяет, как часто обновляется индикатор. Не ниже 500 unsigned long lastupdate; int temperature = 0; // Определяет переменные, к которым мы подключаемся double Setpoint, Input, Output; // Определяет агрессивные и консервативные параметры настройки double aggKp = 4, aggKi = 0.2, aggKd = 1; double consKp = 1, consKi = 0.05, consKd = 0.25; // Задать ссылки и начальные параметры настройки PID myPID(&Input, &Output, &Setpoint, consKp, consKi, consKd, DIRECT); void setup() { DDRD = B11111111; // установить выводы Arduino с 0 по 7 как выходы for (int y = 0; y < max_digits; y++) { pinMode(digit_common_pins[y], OUTPUT); } // Мы не хотим разогревать паяльник на 100%, т.к. это может сжечь его, поэтому устанавливаем максимум на 85% (220/255) myPID.SetOutputLimits(0, 220); myPID.SetMode(AUTOMATIC); lastupdate = millis(); Setpoint = 0; } void loop() { // Прочитать температуру Input = analogRead(0); // Преобразовать 10-битное число в градусы Цельсия Input = map(Input, 0, 450, 25, 350); // Отобразить температуру if (millis() - lastupdate > updaterate) { lastupdate = millis(); temperature = Input; } // Прочитать установленное значение и преобразовать его в градусы Цельсия (минимум 150, максимум 350) double newSetpoint = analogRead(1); newSetpoint = map(newSetpoint, 0, 1023, 150, 350); // Отобразить установленное значение if (abs(newSetpoint - Setpoint) > 3) { Setpoint = newSetpoint; temperature = newSetpoint; lastupdate = millis(); } double gap = abs(Setpoint - Input); // Расстояние от установленного значения if (gap < 10) { // мы близко к установленному значению, используем консервативные параметры настройки myPID.SetTunings(consKp, consKi, consKd); } else { // мы далеко от установленного значения, используем агрессивные параметры настройки myPID.SetTunings(aggKp, aggKi, aggKd); } myPID.Compute(); // Управлять выходом analogWrite(11, Output); // Отобразить температуру show(temperature); } void show(int value) { int digits_array = {}; boolean empty_most_significant = true; for (int z = max_digits - 1; z >= 0; z--) // Цикл по всем цифрам { digits_array[z] = value / pow(10, z); // Теперь берем каждую цифру из числа if (digits_array[z] != 0) empty_most_significant = false; // Не отображать впереди стоящие нули value = value - digits_array[z] * pow(10, z); if (z == current_digit) { if (!empty_most_significant || z == 0) // Проверить, что это у нас не ведущий ноль, и отобразить текущую цифру { PORTD = ~digits]; // Удалить ~ для общего катода } else { PORTD = B11111111; } digitalWrite(digit_common_pins[z], HIGH);// Изменить на LOW для общего катода } else { digitalWrite(digit_common_pins[z], LOW); // Изменить на HIGH для общего катода } } current_digit--; if (current_digit < 0) { current_digit = max_digits; // Начать сначала } }

Если у вас есть программатор AVR ISP, вы знаете, что нужно делать. Подключите контакты +5V, GND, MISO, MOSI, SCK и RESET, скачайте скетч Arduino, откройте его (вам понадобится установленная на компьютере Arduino IDE) и нажмите «Загрузить».

Если у вас нет программатора, то можете использовать Arduino. Подключите свою плату Arduino (Uno/Nano) к компьютеру, перейдите в меню Файл → Примеры → ArduioISP и загрузите его. Затем перейдите в Инструменты → Программатор → Arduino as ISP . Подключите свою плату к плате Arduino, скачайте скетч, а затем выберите Скетч → Загрузить через программатор.

Вот и всё. Теперь вы можете наслаждаться работой паяльной станцией, собранной собственными руками.

Калибровка

А нет, еще не всё. Теперь нам нужно откалибровать ее. Так как нагреватели и термопары в паяльниках могут различаться, особенно если вы используете неоригинальный паяльник Hakko, нам нужно откалибровать паяльную станцию.

Во-первых, нам нужен цифровой мультиметр с термопарой для измерения температуры жала паяльника. После того, как вы измерили температуру, вам необходимо изменить значение по умолчанию " 510 " в строке кода map(Input, 0, 510, 25, 350) , используя следующую формулу:

где TempRead - это температура, которая отображается на вашем цифровом термометре, а TempSet - это температура, которую вы установили на паяльной станции. Это всего лишь приблизительная настройка, но ее должно хватить, ведь вам не нужна при пайке предельная точность. Я использовал градусы Цельсия, но вы можете изменить их в коде на Фаренгейты.

Печать корпуса на 3D принтере (необязательно)

Я разработал и напечатал корпус, в который можно было бы установить импульсный источник питания и печатную плату, чтобы всё выглядело аккуратно. К сожалению, для использования этого корпуса вам необходимо будет найти точно такой же тип источника питания. Если у вас есть подходящий источник, и вы хотите напечатать корпус, или если вы хотите изменить его под свои требования, то можете скачать приложенные файлы. Я печатал с заполнением 20% и толщиной слоя 0,3. Вы можете использовать более высокий уровень заполнения и меньшую высоту слоя, если у вас есть время и терпение.

Заключение

Вот и всё! Надеюсь статья оказалась полезной. Ниже приведены все необходимые материалы.

Состав : ATmega8, LM358, IRFZ44, 7805, мост, 13 резисторов, один потенциометр, 2 электролита, 4 конденсатора, трехразрядный светодиодный семисегментный индикатор, пять кнопок. Все размещается на двух платах размерами 60х70мм и 60х50мм, расположенных под углом 90гр.

Паяльник приобрел от паяльных станций ZD-929, ZD-937.

Паяльник имеет керамический нагреватель и встроенную термопару.
Распиновка разъема паяльника для ZD-929:

Функционал:
Температура от 50 до 500гр, (нагрев до 260гр примерно 30 секунд), две кнопки +10гр и -10гр температуры, три кнопки памяти - длинное нажатие (до моргания) - запоминание установленной температуры (ЕЕ), короткое - установка температуры из памяти. После подачи питания схема спит, после нажатия кнопки - включается установка из первой ячейки памяти. При первом включении температуры в памяти 250, 300, 350гр. На индикаторе моргает установленная температура, затем бежит и потом горит температура жала с точностью до 1 гр в реальном времени (после нагревания иногда забегает на 1-2 гр вперед, потом стабилизируется и изредка проскакивает на +-1гр). Через 1 час после последней манипуляции с кнопками засыпает и остывает (защита от забывания выключить). Если температура более 400гр, засыпает через 10 минут (для сохранности жала). Бипер пикает при включении, нажатиях кнопок, записи в память, достижении заданной температуры, три раза предупреждает перед засыпанием (двойной бип), и при засыпании (пять-бип).

Номиналы элементов:
R1 - 1M
R2 - 1k
R3 - 10k
R4 - 82k
R5 - 47k
R7, R8 - 10k
R индикатора -0.5k
C3 - 1000mF/50v
C2 - 200mF/10v
C - 0,1mF
Q1 - IRFZ44
IC4 - 7805

1. Трансформатор и диодный мост выбирается исходя из напряжения питания и мощности используемого паяльника. У меня это 24 В / 48 Вт. Для получения +5 В используется линейный стабилизатор 7805. Или необходим трансформатор с отдельной обмоткой для питания цифровой части с напряжением 8-9 В. Я надыбал БП от какого-то старого брендового компа - ДЕЛЬТАПОВЕР, импульсник, 18 вольт, 3 ампера, размер как две пачки сигарет, работает отлично, даже без кулера.
2. Полевой транзистор на выходе ШИМ - любой подходящий (у меня стоит IRFZ44).
3. LED первый попавшийся в радиомагазине, разочаровался, когда дома прозвонил и узнал, что внутри сегменты знаков не запараллелены, поэтому плата усложнилась. Имеет маркировку на боку "BT-C512RD", светит зеленым. Можно использовать любой индикатор или три с соответствующей корректировкой платы, а если анод общий, то и прошивки- /вариант прошивки ниже/.
4. Бипер со встроенным генератором, подключается + к 14 ноге меги, - к минусу питания (на схеме и плате нету, т.к. придумал позже).

5. Назначение кнопок:
S1: Вкл / -10гр.С
S2: +10гр.С
S3: Память 1
S4: Память 2
S5: Память 3

Прошивку контроллера можно осуществить на внешнем программаторе, контроллер установлен на розетке, с «J-tag-ом» заморачиваться не стал. При прошивке включается внутренний 8МГц RC-генератор кристалла, в AVR значение бита «установлен» соответствует логическому нулю, в Пони-Прог это выглядит так:

Теперь по поводу прошивок. Из всех имевших место в ходе разработки актуальны 2 финальных варианта:
1. Для LED с общим катодом.
2. Для LED с общим анодом.

Это моя законченная конструкция:

Другая версия

Цифровая паяльная станция своими руками (ATmega8, C)
27.05.2012
Состав: ATmega8, LM358, IRFZ44, 7805, мост, 13 резисторов, один потенциометр, 2 электролита, 4 конденсатора, трехразрядный светодиодный семисегментный...