Главная » Мастерская
Призовой фонд
на декабрь 2016 г.
1. Тестер компонентов MG328
Паяльник
2. Осциллограф DSO138
Паяльник
3. 1000 руб.
Radio-Sale
4. 220 руб.
От пользователей

Похожие статьи:


Паяльная станция на ATmega8 и дисплее LPH8731-3C

В данной статье пойдет речь о таком востребованном помощнике радиолюбителя, как паяльная станция. На момент написания этой статьи, мной было найдено очень большое количество различных схем паяльных станций - от самых простых, до сложных и навороченных "монстров", аналогов которым и в магазине не найдешь. Идеей собрать паяльную станцию я загорелся еще достаточно давно, но повторять чью-то конструкцию не было желания, а на разработку своей схемы - времени. Но пару месяцев назад срочно понадобилась паяльная станция (закупил микроконтроллеры в корпусах TQFP, а обычный паяльник мало того что и имел толстое жало, но оно еще и нещадно перегревалось и обгорало).

Требования к устройству были следующими:

  •  Возможность запоминания температуры
  •  Управление энкодером от оптической мыши
  •  Использование МК ATmega8 (они были в наличии)
  •  Отображение информации на LCD

Изначально планировалось не изобретать велосипед, а просто собрать одну из схем, представленных в интернете. Но потом, прикинув все "за" и "против",решил все же заняться составлением собственной схемы.

Результат работы представлен ниже:

Схема паяльной станции

** Я был очень удивлен, когда просматривал схемы паяльных станций в интернете. Практически у всех встреченных мной вариантах ОУ был включен просто по схеме неинвертирующего усилителя. В данной конструкции используется дифференциальное включение операционного усилителя (самый простой вариант, но тем не менее, работающий гораздо лучше, нежели "простое" включение).

В данной схеме есть еще одна особенность - для питания LCD пришлось использовать стабилизатор на 3.3В - LM1117-3.3. От него и питается МК вместе с LCD. Операционный усилитель же для питания используется 5В, которые снимаются от линейного стабилизатора LM7805, находящегося за пределами печатной платы, а потому не отображенном на схеме.

Для управления нагрузкой применен мощный полевой транзистор Q1 IRFZ24N, но так как потенциала в 3.3В явно недостаточно для его открытия, пришлось добавлять маломощный биполярный транзистор Q2 - КТ315.

Для отображения информации в устройстве применен LCD дисплей от мобильного телефона Siemens A65 (так же встречается в A60, A62 и т.д.).

ВНИМАНИЕ! Необходим дисплей с желтым текстолитом, имеющий надпись LPH8731-3C. Дисплеи с зеленой подложкой имеют другие контроллеры, не совместимые с данным.

Распиновка дисплея показана ниже:

lcd pinout

На 6 вывод подается 3.3В от стабилизатора LM1117-3.3, а питание подсветки происходит от 5В через резисторы 100 Ом.

Печатная плата выполнена на двухстороннем фольгированном материале (текстолит или гетинакс), и имеет размеры 77х57 мм. Она рассчитана под микроконтроллер ATmega8 в корпусе TQFP32, и ввиду этого особой простотой похвастаться не может. Но метод ЛУТ позволит без проблем с ней справиться (я рисовал дорожки лаком).

Топология печатной платы показана ниже:

pcb

В итоге, устройство получило следующие возможности:

  • Установка начальной (стартовой) температуры
  • Возможность задавать три профиля (температуры), и быстро переключаться между ними
  • Регулировка значений происходит с помощью энкодера, что позволило избежать дополнительных кнопок
  • При достижении заданной температуры включается звуковой сигнал (можно отключить в меню)
  • Нажатия кнопок так же могут сопровождаться звуковыми сигналами (можно отключить в меню)
  • Границу звукового сигнала так же можно изменить
  • Для поддержания заданной температуры используется ШИМ
  • Возможно задать границу температуры, при достижении которой будет включаться ШИМ
  • Яркость подсветки регулируется
  • Присутствует режим ожидания
  • Температура режима ожидания регулируется
  • Время до включения режима ожидания регулируется
  • Четыре варианта отображения температуры на выбор (только установленная, только реальная, уст. + реал., уст. + реал. поочередно)

В данной схеме используется энкодер от оптической мыши, и достать его не составит труда.

Распиновка энкодера:

encoder

Микроконтроллер, увы, заменить нельзя даже на аналогичный без индекса "L", так как питание схемы - 3.3В. По поводу дисплея уже упоминалось ранее. В схеме в основном применены smd резисторы типоразмера 0805, но присутствует и 4 обыкновенных МЛТ-0,125. Все конденсаторы, за исключением электролитических, так же типоразмера 0805. В качестве стабилизатора 3.3В можно использовать любой, аналогичный LM1117-3.3, к примеру AMS1117-3.3. Вместо транзисторов BC547 и КТ315 можно использовать любые кремниевые маломощные структуры n-p-n, например, КТ312, КТ315, КТ3102 и т.д. Транзистор IRFZ24N можно заменить на IRFZ44N, либо аналогичный.Программа для микроконтроллера написана в WinAVR. Я не буду описывать в статье код, так как это повлечет за собой большой объем текста.

Если у вас возникнут вопросы, задавайте их в комментариях, или в теме на форуме.

Все необходимые файлы для самостоятельной компиляции проекта есть в архиве, прикрепленном к статье.

При программировании микроконтроллера необходимо снять перемычку JP1, и подключить к верхнему (по схеме) контакту 5В с программатора, минуя стабилизатор 3.3В. Так же перед программированием необходимо отключить LCD дисплей, так как он не предназначен для использования с питающим напряжением 5В (хотя у меня работал, но рисковать не стоит). Прошивку в микроконтроллер я заливал с помощью программы Khazama AVR Programmer и программатора USBasp.

Скриншот установки fuse-битов представлен ниже:

fuse

Для точной настройки коэффициента усиления ОУ необходимо установить ручки подстроечных резисторов RV1 и RV2 так, что бы суммарное сопротивление RV1+R7 и RV2+R16 было ровно в 100 раз больше, нежели сопротивление R8 и R10. Далее, необходимо измеряя реальную температуру жала паяльника, например, мультиметром с термопарой, проверить - совпадают ли значение температуры на экране устройства и данные мультиметра. Если показания значительно расходятся, необходимо подкорректировать их резисторами RV1 и RV2.

Для произвольного включения/отключения режима ожидания предусмотрена отдельная кнопка (SB3).

И напоследок фото и видео работы устройства:

   

 

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
U1 МК AVR 8-бит
ATmega8-16PU
1 Индекс "L"Поиск в FivelВ блокнот
U2 Операционный усилитель
LM358N
1 Поиск в FivelВ блокнот
U3 Линейный регуляторLM1117-3.31 Поиск в FivelВ блокнот
LCD1 LCD-дисплейLPH8731-3C1 Желтый текстолитПоиск в FivelВ блокнот
 
Q2, Q3 Биполярный транзистор
BC547
2 Поиск в FivelВ блокнот
Q1 MOSFET-транзистор
IRFZ24N
1 Поиск в FivelВ блокнот
 
R1 - R3, R13, R14, R17 Резистор
100 Ом
6 R1 - R3, R17 (0805), R13 - R14 (МЛТ-0,125)Поиск в FivelВ блокнот
R8, R10, R15 Резистор
1 кОм
3 0805Поиск в FivelВ блокнот
R11 Резистор
4.7 кОм
1 МЛТ-0,125Поиск в FivelВ блокнот
R6, R12 Резистор
10 кОм
2 0805Поиск в FivelВ блокнот
R4, R5 Резистор
47 кОм
2 0805Поиск в FivelВ блокнот
R7, R16 Резистор
91 кОм
2 0805Поиск в FivelВ блокнот
RV1, RV2 Подстроечный резистор10 кОм2 Поиск в FivelВ блокнот
 
C1, C4 - C5 Конденсатор100 нФ3 0805Поиск в FivelВ блокнот
C2, C3 Электролитический конденсатор100 мкФ х 50 В2 Поиск в FivelВ блокнот
 
L1 Катушка индуктивности100 мГн1 Поиск в FivelВ блокнот
 
D2 СветодиодКрасный1 5ммПоиск в FivelВ блокнот
D1 СветодиодЖелтый1 5ммПоиск в FivelВ блокнот
D3 СветодиодЗеленый1 5ммПоиск в FivelВ блокнот
 
SB1 - SB6 ДатчикТактовая кнопка6 Поиск в FivelВ блокнот
E1 ДатчикЭнкодер1 Поиск в FivelВ блокнот
LS1 ИзлучательПъезоэлектрический излучатель1 Поиск в FivelВ блокнот
J1-J13 РазъемPLS-401 Поиск в FivelВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

Опубликована: 0 0
Я собрал 0 1
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 5 Проголосовало: 1 чел.

Комментарии (7) | Я собрал (0) | Подписаться

0
Публикатор #
На форуме автоматически создана тема для обсуждения статьи.
Ответить
0
халил #
Нет желающих соментировать сее. Схема сама по себе будем считать крутая. Но совершенно не для паяльника. Пуст будет дисплей, но думаю никчемных наворотов много. Но когда увидел сам блок, удивился. Думаю на одном плате поместилось бы все. Да и хилый транс здесь не к месту. У меня хвалиться нечем.Обычный обратноходовый инвертор и усилитель от термопары рулит микрухой 317. Правда китайский вольтметр переградуировал под температуру и все это поместилось в маленькой комповской колонке. Управляется потиком на 5 ком и все.
Ответить
0

[Автор]
zeconir #
У каждого свой взгляд на удобство, и наши не сошлись - это я про "много наворотов".
Вся схема и так размещена на одной плате, вынесены только органы управления, стабилизатор, диодный мост и дисплей (трансформатор не упоминаю), так что эта часть вашего комментария для меня загадка. На чем основывается ваше мнение насчет "хилого транса"? Я считаю, что для паяльника в 25Вт вполне хватит 35-40Вт трансформатора. Увеличение мощности -> увеличение размеров.
Ответить
0
халил #
Я не хотел вас обидеть, но; удобным установку назвать трудно. О трансе 40 ватт, кпд 72%, это впритык и то с перегрузом. У меня обратноходовый инвертор вдвое меньше и 60 ватт. Паяльник самодельный 20 ватт, и не жалуюсь. У вас куча проводов в разные стороны. Это опять таки потери и помехи другим приборам. Я старый радиолюбитель, со стажем 50 лет. Люблю аккуратность во всем.
Ответить
0

[Автор]
zeconir #
Какие обиды, это полемика =)
С низким КПД транса - согласен целиком и полностью. Но ведь в статье я не указывал, что питание обязательно от трансформатора в 40 китайских Ватт. На схеме лишь есть обозначение разъема, к которому подводится 24В, а вот от чего, это уже на усмотрение того, кто собирает.
С удобством - уже упоминал, что понятие это очень относительное, и у каждого свое мнение на этот счет. Но панель управления смотрится убогенько, думаю ее переделать, просто материалов нет пока.
Про провода - там 3.3В и токи в 10мА максимум, при частоте до 5кГц (навскидку), о каких помехах и потерях речь? Единственный источник значимых помех - это паяльник, который в определенные моменты времени (в данной схеме) работает в импульсном режиме.
Отредактирован 14.11.2016 19:28
Ответить
0
халил #
Не знаю как правильно. Но схема же рассчитана на низковольтку. У меня паяльник на базе резистора МЛТ-3 .Старого образца, сплошное покрытие ВОМ, без индукционный Вставляется медная проволока 2.3 мм. как жало. Удобное очень. По вольамперке 7 ватт. Хватает для монтажа плат. Ты бы уменьшил все в разы. Я прикинул твою схему в монтаже по моему,и обратноходовик. Все вместе литр объема будет.
Ответить
0

[Автор]
zeconir #
Вполне возможно. Минимизация - это не тот критерий, которого я добивался. При большом желании все это (и в т.ч. ИИП) можно уместить в размеры одной - двух пачек сигарет.
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется электрическое сопротивление?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Паяльник с регулировкой температуры
Паяльник с регулировкой температуры
Ветрогенератор Бокс для хранения компонентов
вверх