Главная » Микроконтроллеры
Призовой фонд
на ноябрь 2017 г.
1. Термометр Relsib WT51
Рэлсиб
2. 1000 руб
PCBWay
3. Тестер компонентов LCR-T4
Паяльник
4. 200 руб.
От пользователей

Похожие статьи:


Цифровая паяльная станция 3 в 1 (DSS-1)

Идея создания самодельной паяльной станции у меня возникла давно, но так как я программирую микроконтроллеры не более года, и на просторах интернета подходящей мне паяльной станции я не нашел, то решил сделать паяльную станцию своими руками. Те, кто скажут, что можно купить готовую – могут дальше не читать.

Преимущество данной конструкции в том, что она имеет небольшое количество компонентов и все реализовано на одном микроконтроллере. Также в схеме присутствует дополнительный выход «EXT», куда можно дополнительно подключать паяльник на 40-500Вт / 220В или любую другую инерционную нагрузку.

Вид паяльной станции

Характеристики

- напряжение питания – 220В / 50Гц
- максимальная нагрузка выхода «EXT» - не более 1кВт (зависит от симмистора T1)
-  номинальная нагрузка выхода «FEN» - около 200-300Вт.
- ток потребления цифровой части схемы – не более 150мА.
- диапазон регулирования температуры паяльника 150 – 350 °C **.
- точность стабилизации температуры ±2 °C
- дискретность установки температуры фена - 10 °С **;
- дискретность установки температуры паяльника - 5 °С **;
- широтно-импульсное пропорциональное регулирование с возможностью подбора коэффициентов пропорциональности, для более точной стабилизации температуры;
- программная корректировка наклона температурной характеристики с установкой коэффициента наклона) ***;
- защита от обрыва термопары;

** (путем изменения прошивки диапазон можно расширить).
*** (программно данная опция отключена, но в исходнике присутствует).

Принципиальная схема паяльной станции приведена ниже.

Схема паяльной станции

Элементная база

За основу данной самодельной станции взят микроконтроллер фирмы Atmel ATMega8, который имеет у себя на борту 10-ти битный аналогово-цифровой компаратор, 3-х канальный ШИМ (2 канала по 10 бит и 1 канал 8 бит), аппаратный USART, целую кучу портов ввода-вывода и другие вкусности, но мы их использовать не будем. (IC1 – ATMega8) настроена на работу от внутреннего RC генератора 4MHz. Также включен загрузчик на 512 байт (об этом ниже).

Регистр сдвига (U2 – 74HC595) используется для управления светодиодами. В схеме нарисовано 4 светодиода, на самом деле это два, но двухцветных (в «Proteus-е» и «DipTrace» подходящих я не нашел). Светодиоды подключаются через токоограничительные резисторы. Остальные 4 пина не используются, но могут быть использованы для чего угодно (зуммер, светодиоды, релюшки. и т.д.)

Регистр сдвига (U3 – 74HC595) и (U1 – CD4028B) используется для управления динамической индикацией и опросом кнопок. Индикаторы подключены к выходу дешифратора (U1) через эмиттерные повторители на транзисторах.

Стабилизатор (U7 – LM317) служит для управления скоростью вращения вентилятора фена (обвязка из даташита), а (Q1 – IRFZ44) включает и выключает его.

Стабилизатор (U9 – 78L05) служит для питания всей цифровой части схемы. Его обязательно нужно устанавливать на радиатор, так как на нем гасится около 6 ватт.

Усилители термопар выполнены на (U5 – LM358). От себя хочу добавить, что самая «слабая» часть схемы – это именно они. Сколько я не пытался, но добиться линейности показаний у меня так и не получилось.

На транзисторах VT1 и VT2 реализована схема детектора пересечения нуля (программно это еще не реализовано).

Блок симисторов:

Ничего сверхъестественного – обычный MOC3063 с автоматическим детектором пересечения нуля, и его обвязка взята из даташита.

Блок симисторов

Блок управления и отображения информации:

В устройстве используется 3 спаренных трехзнаковых семисегментника с общим катодом, выдранных из телефона «Русь», 2 двухцветных светодиода, 9 кнопок управления (2 из которых не задействованы).

Блок отображения информации

Блок отображения информации. Плата снизу.

Также в схеме «Proteus-а» имеется 2 кнопки (Х1, Х2) которые используются для эмулирования нажатия 2-х кнопок (+/-) одновременно.

Блок питания:

Трансформатор от магнитофона «Романтика 222» 4.704.282 или любой другой с напряжением вторичной обмотки 24 вольта (у меня 22 вольта). Диодный мост (D14 – RS407) и диод (D17 – S20C40) от блока питания компьютера.

Прошивка + загрузчик (Bootloader):

Так как мне хотелось поскорее запустить собранное устройство, было принято решение оставить свободным USART для дальнейших издевательств, поэтому на плате не предусмотрено место под MAX232. Хотя оно особо и не нужно. У меня переходника нет, а вместо него я использую обычный телефонный переходник на PL2303, подключенный напрямую.

Переходник на PL2303

Прошивка контроллера содержит подробные комментарии и без переделки может быть залита в кристалл без загрузчика. Однако Fuse биты придется немного изменить.

Прошивка загрузчика (Bootloader-а) полностью взята easyelectronics.ru/avr-uchebnyj-kurs-ispolzovanie-bootloadera.html у DI HALT-а, единственное, я ее немного переделал под себя (о чем имеются комментарии «//***** МОЙ КОД ****» в исходнике загрузчика). Его работу описывать не буду, всё есть на страничке источника.

Положительным результатом входа в загрузчик, является появление на дисплее буквы «F» с точкой в 6-м сегменте.

Загрузчик имеет размер 512 байт, умеет читать и писать Flash и Eeprom, для начала – более чем! Одно НО – выставляйте скорость USART BAUDRATE 19200. Я первое время ставил 9600 и долго не мог понять, почему нет связи с контроллером. Для прошивки через загрузчик используется программа, которая идет в составе AvrStudio4 и находится в папке, она так и называется «AvrProg.exe»

В случае, если Вы не хотите использовать загрузчик при прошивке контроллера необходимо убрать галочку на бите «BOOTRST».

Фен:

Фен самый обыкновенный от паяльной станции Lukey-702 и был куплен за 212 грн.

Фен от Lukey-702

Паяльник:

Паяльник как видно на фото рассчитан на 220В. «Made in Podval» – сгорел он у меня примерно через два дня. Потом на радиорынке я купил нагревательный элемент Lukey-SENSOTRONIK (для 702/898/852D+FAN) нагреватель 24В, 48Вт  со встроенной термопарой, но он оказался меньшего диаметра и длины, поэтому пришлось доматывать алюминиевую фольгу. Теплоотдача никакая, но хватает.

Паяльник

Работа с паяльной станцией

Светодиоды: при нагревании до заданной температуры горит «красный» светодиод, если температура находится в пределах +/-5 градусов от заданной – горит «зеленый» светодиод, если температура превышает заданную более чем на 5 градусов – мигает «красный» светодиод. В случае обрыва термопары попеременно мигает «красный» и «зеленый» и на индикаторе показывает «Err» (нагрузка при этом обесточивается).

Паяльник:

Работа с паяльником осуществляется 3-мя кнопками «Solder on/off», «+5», «-5»

- при включенном паяльнике нажатие на «+5», «-5» соответственно увеличивают/уменьшают заданную температуру о чем свидетельствует мигание индикатора.
- при выключенном паяльнике и продолжительном одновременном нажатии «+5» и «-5» на экран выводится «поправочный коэффициент» в единицах ШИМ (у меня 415 – это число означает, сколько единиц нужно добавить к расчетной ШИМ, чтобы удерживать заданную температуру).

Фен:

Работа с феном осуществляется 3-мя кнопками «Fen on/off», «+10», «-10»

 - при включенном фене нажатие на «+10», «-10» соответственно увеличивают/уменьшают заданную температуру о чем свидетельствует мигание индикатора;
 - при выключенном фене и продолжительном одновременном нажатии «+10» и «-10» на экран выводится «поправочный коэффициент» в единицах ШИМ (у меня 160);
 - после выключения фена на индикаторе мигает текущая температура фена и работает вентилятор пока фен не остынет до температуры менее 30 градусов. Если в это время продолжительно нажать «+10» и «-10» на экран выводится «поправочный коэффициент» (см. выше), после чего отображение падения температуры возобновляется.

Переменным резистором (VR1) можно варьировать скорость вращения вентилятора фена.

Распиновка выводов фена:

Красный, Белый - Нагревательный элемент, 220В.
Зеленый - Корпус, Заземление.
Коричневый - + питания моторчика.
Черный - - питания моторчика.
Сиреневый - + термопары.
Желтый - Общий провод (термопара и геркон).
Синий - Геркон.

Работа с внешней нагрузкой осуществляется 1-й кнопкой «EXT on/off» (кнопки «+», «-» программно не задействованы).

Переменным резистором (VR4) можно варьировать мощность в нагрузке от 0 до 99,9 %.

ВНИМАНИЕ: Схема в «PROTEUS» кардинально отличается от оригинала и предназначена только для отладки и проверки работоспособности системы! Названия и номиналы деталей не совпадают!

Налаживание

Налаживание устройства начинают с проверки монтажа. Подаем питание и на индикаторах горят прочерки, затем мы одновременно нажимаем 4 кнопки «+10», «-10», «+5», «-5» -  в результате чего в EEPROM записываются стандартные значения температуры паяльника и фена равные 230 и 300 градусам соответственно и поправочные коэффициенты паяльника и фена равные 300 и 0 единицам соответственно (см. исходник) и мигнут все светодиоды.

После этого включаем паяльник и ждем пока он прогреется. Показания температуры при этом не будут соответствовать действительности. Берем спичечный коробок и в углу паяльником расплавляем небольшое количество олова так, чтобы жало в него погрузилось. Сюда же окунаем термопару мультиметра и сравниваем показания. Вращением подстроечного резистора VR2 добиваемся одинаковых показаний на индикаторе и мультиметре. После этого, изменением «поправочного коэффициента» добиваемся удержания температуры в заданных пределах.

Настройку фена производим по аналогичной методике.

Программа написана на «С» с использованием компилятора CodeVision. Будет интересно услышать отзывы по поводу оптимизации кода или каких-то доработках.

При разработке использовались следующие источники и программы:

1. Proteus 7.7 sp2
2. CodeVisionAVR 2.04.4a Advanced
3. AVR Studio 4.18
4. DipTrace ver 2.1.0.7
5. Sprint-Layout 6
6. FrontDesigner 3.0

Исходник загрузчика - core_boot.zip
Исходник паяльной станции - core.zip
Печатные платы - print.zip
Схема - Solder_mega_schematic.zip
Схемы в PROTEUS - proteus.zip
Лицевая панель - my_new_cool_project.zip

Автор конструкции и статьи – Васильченко Максим aka MakSVs (Украина), e-mail: maksvs@bk.ru, ICQ: 321032970.
При полном одобрении SanyaSan и kraso2li4ka aka Жена ;-)

Обсуждние схемы на форуме

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
FEN, M1, TP_FEN, Gerkon Фенк паяльной станции Lukey-7021 Электромотор, нагревательный элемент, термопара, герконПоиск в LCSCВ блокнот
DS1, TP_SOLDER Паяльник24 В 48 Вт1 нагревательный элемент Lukey-SENSOTRONIK (для 702/898/852D+FAN), встроенная термопараПоиск в LCSCВ блокнот
 
IC1 МК AVR 8-бит
ATmega8
1 Поиск в LCSCВ блокнот
U1 Кодер, декодер
CD4028B
1 CD4028BCJПоиск в LCSCВ блокнот
U2, U3 Сдвиговый регистр
CD74HC595
2 Поиск в LCSCВ блокнот
U4, U9-U16 7-сегментный светодиодный индикатор3 разряда / общий катод3 Поиск в LCSCВ блокнот
U5 Операционный усилитель
LM358N
1 Поиск в LCSCВ блокнот
U6, U17 Оптопара
MOC3063M
2 Поиск в LCSCВ блокнот
U7 Линейный регулятор
LM317
1 LM317HПоиск в LCSCВ блокнот
U8 Линейный регулятор
LM7805CT
1 Поиск в LCSCВ блокнот
Q1, Q2 MOSFET-транзистор
IRFZ44
2 Поиск в LCSCВ блокнот
VT1-VT11 Биполярный транзистор
BC847B
11 Поиск в LCSCВ блокнот
T1, T2 Симистор
BT138-600
2 Поиск в LCSCВ блокнот
D1-D4 Светодиод4 Поиск в LCSCВ блокнот
D5-D13, D15, D16 Диод11 Поиск в LCSCВ блокнот
D14 Диодный мостRS4071 800 В / 4 АПоиск в LCSCВ блокнот
D17 Диод сдвоенныйS20C401 Из компьютерного БППоиск в LCSCВ блокнот
C1, C3, C4, C6, C7, C9, C11 Конденсатор100 нФ7 Поиск в LCSCВ блокнот
C2 Конденсатор1 мкФ1 Поиск в LCSCВ блокнот
C5 Электролитический конденсатор4700 мкФ1 Поиск в LCSCВ блокнот
C8 Электролитический конденсатор1500 мкФ1 Поиск в LCSCВ блокнот
Электролитический конденсатор22 мкФ1 C10Поиск в LCSCВ блокнот
R1-R8, R18-R21, R47 Резистор
330 Ом
13 Поиск в LCSCВ блокнот
R9-R17, R31, R32, R38, R39, R42 Резистор
1 кОм
14 Поиск в LCSCВ блокнот
R22, R40, R44 Резистор
10 кОм
3 Поиск в LCSCВ блокнот
R23, R27 Резистор
510 Ом
2 Поиск в LCSCВ блокнот
R24, R25, R28, R29 Резистор
390 Ом
4 Поиск в LCSCВ блокнот
R26, R30 Резистор
39 Ом
2 Поиск в LCSCВ блокнот
R33 Резистор
30 кОм
1 Поиск в LCSCВ блокнот
R34, R36 Резистор
5.6 кОм
2 Поиск в LCSCВ блокнот
R35 Резистор
22 кОм
1 Поиск в LCSCВ блокнот
R37 Резистор
240 Ом
1 Поиск в LCSCВ блокнот
R41 Резистор
180 кОм
1 Поиск в LCSCВ блокнот
R43, R46 Резистор
100 кОм
2 Поиск в LCSCВ блокнот
R45 Резистор
60 Ом
1 Поиск в LCSCВ блокнот
VR1 Переменный резистор4 кОм1 Поиск в LCSCВ блокнот
VR2, VR3 Переменный резистор50 кОм2 Поиск в LCSCВ блокнот
VR4 Переменный резистор5 к1 Поиск в LCSCВ блокнот
T3 Трансформатор220 В - 22-24 В1 Поиск в LCSCВ блокнот
PB1 Кнопка с фиксацией220 В1 Поиск в LCSCВ блокнот
Кнопказамыкающая9 Поиск в LCSCВ блокнот
Gerkon Герконзамыкающий1 Поиск в LCSCВ блокнот
J1, J4, J5, J13, J15 Разъём2 контакта1 Поиск в LCSCВ блокнот
J6 Разъём4 контакта1 Поиск в LCSCВ блокнот
J11 Сетевой разъём220 В1 Поиск в LCSCВ блокнот
Радиатордля симисторов1 Поиск в LCSCВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

Васильченко Максим Опубликована: 2011 г. 0 0
Я собрал 0 0
x

Оценить статью

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

Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.

Комментарии (17) | Я собрал (0) | Подписаться

0
SanyaSan142 #
Поздравляю с публикацией! :D
Ответить
0
valexus #
Отличная вещь , сюда бы один единственный индикатор от мобилки заместь дорогущих АЛС и будет просто шик. Аж себе захотелось собрать , правда у меня уже есть Lukey-702
Ответить
0
MakSVs #
Сообщение от valexus

...сюда бы один единственный индикатор от мобилки заместь дорогущих АЛС ...



Не согласен с Вами, уж очень он маленький ! А LED с любого угла очень хорошо виден. Да и цель я преследовал другую, собирал из того, что было.
Ответить
0
Михаил #
Здравствуйте. Хотел бы попросить у вас дельного совета. Конечно же я не программист, схемы тоже не создаю. А решил собрать портативную термовоздушную паяльную станцию на основе фена от LUCKEY-702. Я всего лишь собрал схему регулятора мощности для тэна фена, а для запитки моторчика использовал БП от ДВД, где есть +12 и -12 Вольт. Не могли бы Вы для меня придумать схемку, в которой реализовалась бы
защита от перегрева фена, которая подсоединялась бы к термопаре фена. А какая у фена допустимая температура, иль какое напряжение создаёт термопара при достижении такой температуры? Пожалуйста, ответьте мне.
Ответить
0
MakSVs #
Уважаемый, Михаил !
Ответил на форум
Ответить
0
Serg_tlt #
На схеме от U2 (74hc595) с 4 по 7 выводы соединена с джеком J6, а куда подключается J6?
Ответить
0
MakSVs #
J6 никуда не подключается. Это разъем на всякий случай.

Вот цитата из статьи:
Светодиоды подключаются через токоограничительные резисторы. Остальные 4 пина (разъем J6) не используются, но могут быть использованы для чего угодно (зуммер, светодиоды, релюшки. и т.д.)
Ответить
0
Евгений #
Подскажите оптимальные размеры печатных плат(4шт)?
Я хочу реализовать их по лазерно-утюжной технологии
Ответить
0
Саня #
У меня трансформатор после выпрямителя и конденсаторов выдает 45V. Возможно ли подключать паяльник 24V к источнику питания 45V, т.е. напряжение почти в два раза больше?
Ответить
0
MakSVs #
Нет. Так подключать нельзя.
Ответить
0
Игорь #
Собрал станцию по схеме DSS-1, контроллер прошил без загрузчика, прошивка из архива core.zip\core\Exe\solder_core.hex. При подаче питания загораются все сегменты на индикаторах, через секунду переходит в прочерки и на этом всё заканчивается. Нет реакции ни на одну кнопку, блок питания работает нормально, питание на микросхемы 5,2 вольта, монтаж проверил три раза ошибок не обнаружил. Платы отмыты, соплей нет. Подскажите, люди добрые, куда копать?
Ответить
0
илюша #
Ошибка схемы контроллера!
Ответить
0
Сергей #
Для чего установлен диод D17 (S20C40)?
Ответить
0
Никита #
Спасибо автору, написал и защитил дипломную работу на отлично по этой схеме.
Ответить
0
Виталий #
Скажите, а как можно подключить сам фен, без табло, индикаторов и кнопок, просто что бы регулировать нагрев (или вообще не регулировать), и регулировать скорость вращения вентилятора, какое напряжение должно подаваться на нагреватель и на вентилятор?
Ответить
0
jhonson #
Кто нибудь собирал данную паяльную станцию? В архиве разводка печатки почему отличается от схемы? Притом кардинально, выводы с МК на половину не совпадают со схемой. Не могу найти куда подключается переменник, который на схеме подключен к контроллеру. На печатке совсем по-другому всё. И транзисторы здесь для смд монтажа указаны, а на плате нет.
Ответить
0
сергей #
Есть ли переделки под индикаторы с общим анодом?
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется электрическая мощность?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Программатор Pickit3
Программатор Pickit3
Конструктор УНЧ 60 Вт на LM3886 Arduino UNO
вверх