После того, как меня окончательно измучила моя паяльная станция 40 Вт неизвестного происхождения, я решился на создание паяльной станции своими руками профессионального уровня на АТМега8.
На рынке представлена недорогая продукция разных производителей (например, AIOU / YOUYUE и др.). Но у них, как правило, есть какой-то значительный дефект, либо спорный дизайн.
Предупреждаю: эта цифровая паяльная станция нужна, чтобы единственно паять, без лишних украшений типа AMOLED-дисплеев, сенсорных панелей, 50-ти режимов работы и интернет-управления.
Но все же у него будет несколько особенностей, которые вам пригодятся:
- неактивный режим (поддерживает температуру 100-150°С, когда паяльник лежит на подставке.
- таймер автоматического отключения, чтобы забывчивость не стала причиной пожара.
- УАПП для отладки (только для данной сборки).
- дополнительные разъемы на плате для подключения второго паяльника или фена.
Интерфейс достаточно прост: я сделал две кнопки, поворотный регулятор и ЖК-дисплей 16х2 (HD44780).
Для чего делать станцию самому
Пару лет назад я приобрел паяльную станцию через интернет, и, хотя работает она до сих пор хорошо, я устал работать с ней из-за дурацкого дизайна (короткий шнур питания, обдув не компрессорный и короткий неотсоединяемый шнур жала). Из-за недочетов в дизайне эту станцию даже на столе переставлять неудобно, корпус крутится вслед за жалом. Нутро было залито термоклеем, неделя ушла только на очистку компонентов и устранение мелких и крупных недостатков.
Крепление шнура подставки паяльника держалось на честном слове, изоляция постоянно сбивалась, а это и разрыв провода, и возможный пожар.
Шаг 1: Необходимые материалы
Список материалов и компонентов:
- Преобразователь 24 В 50-60Вт. У моего трансформатора есть вторичная линия 9В, которая пойдет на логические элементы, в то время как первичная линия пойдет на паяльник. Также можете использовать понижающий преобразователь 5В для элементов, и отдельно внутреннее содержимое блока питания 24В для паяльника.
- Микроконтроллер ATMega8.
- Корпус. Подойдет любая коробка из твердого материала, предпочтительно металлическая, можно взять корпус от блока питания. Можно заказать такой корпус .
- Двухсторонняя медная плата 100х150 мм.
- Поворотный регулятор от старого кассетного магнитофона. Работает отлично, нужно только заменить колпачок регулятора.
- ЖК-дисплей HD44780 16х2.
- Радиокомпоненты (резисторы, конденсаторы и т.д.).
- Стабилизатор напряжения LM7805 или аналогичный ему.
- Радиатор размером не больше корпуса TO-220.
- Сменный наконечник HAKKO 907 .
- МОП-транзистор IRF540N.
- Операционный усилитель LM358N.
- Мостовой выпрямитель, две штуки.
- 5-контактное гнездо и штекер к нему.
- Выключатель.
- Штепсельная вилка на ваш выбор, я использовал разъем от старого компьютера.
- Предохранитель 5А и держатель для предохранителя .
Время на сборку – примерно 4-5 дней.
Что касается источника питания, то вы можете сделать вполне жизнеспособные версии/дополнения. Например, можно получить блок питания 24В 3А , использовав LM317 и LM7805, чтобы сбросить напряжение до.
Все детали из этого списка можно заказать с китайских интернет-площадок.
Шаг 2: День первый – продумываем электрическую схему
У паяльника HAKKO 907 много клонов, еще существует две разновидности оригинальных жала (с керамическими нагревательными элементами A1321 и A1322).
Дешевые клоны – примеры ранних копий, с применением ХА-термопары и керамического нагревателя самого паршивого качества, или вовсе с нихромовой катушкой.
Клоны чуть подороже практически идентичны оригинальным HAKKO 907. Определить оригинальность можно по наличию или отсутствию маркировки на оплетке провода бренда HAKKO и номера модели на нагревательном элементе.
Можно также определить подлинность изделия, измерив сопротивление между электродами или проводами нагревательного элемента паяльника.
Оригинал или качественный клон:
- Сопротивление нагревательного элемента – 3-4 Ом
- Термистор — 50-55 Ом при комнатной температуре
- между жалом и ESD заземлением — меньше 2 Ом
Плохие клоны:
- На нагревательном элементе – 0-2 Ом для нихромовой катушки, больше 10 Ом для дешевой керамики
- на термопаре – 0-10 Ом
- между жалом и ESD заземлением – меньше 2 Ом
Если сопротивление нагревательного элемента слишком велико, скорее всего он поврежден. Лучше обменяйте его на другой (если есть возможность) или купите новый керамический элемент A1321.
Питание
Чтобы вы не запутались в схеме, преобразователь на ней изображен как два преобразователя. В остальном схема довольна проста и у вас не должно возникнуть трудностей с ее чтением.
- На выходе каждой вторичной линии напряжения устанавливаем мостовой выпрямитель. Я купил несколько выпрямителей 1000 В 2 А хорошего качества. Преобразователь на 24В линии выдает максимум 2А, а паяльнику нужна мощность 50 Вт, получается общая расчетная мощность будет примерно 48 Вт.
- К линии вывода 24В подключен сглаживающий конденсатор 2200 мкф 35 В. Кажется, что можно было взять конденсатор емкостью поменьше, но у меня в планах подключение дополнительных приборов к самодельной станции.
- Для снижения напряжения питания контрольной панели с 9В до 5В я использовал регулятор напряжения LM7805T с несколькими конденсаторами.
Управление через ШИМ
- На второй схеме изображено управление керамическим нагревательным элементом: сигнал с микроконтроллера ATMega идет на МОП-транзистор IRF540N через оптрон РС817.
- Значения резисторов на схеме условные, и в окончательной сборке могут быть изменены.
- Пины 1 и 2 соответствуют проводам нагревательного элемента.
- Пины 4 и 5 (термистор) соединяются с разъемом, к которому подключим операционный усилитель LM358.
- К пину 3 подключено ESD заземление паяльника.
Подключения к плате контроллера
Основа паяльной станции – микроконтроллер ATMega8. На этом микроконтроллере достаточно разъемов, чтобы не использовать сдвиговые регистры для входов/выходов и сильно упрощает дизайн устройства.
Три пина ОС для ШИМ дают достаточно каналов для будущих дополнений (например, второй паяльник), а количество каналов АЦП дает возможность контролировать температуру нагрева. На схеме видно, что я добавил дополнительный канал для ШИМ и разъемы для датчика температуры на будущее.
В правом верхнем углу находятся разъемы под поворотный регулятор (А и В для направлений, плюс кнопка-выключатель).
Разъем для ЖК-дисплея разделен на две части: 8 пинов – под питание и данные (пин 8), 4 пина – под настройки контраста/фоновой подсветки (пин 4).
ISP коннектор не вводим в схему. Для подключения микроконтроллера и его перепрограммирования в любой момент я установил DIP-28 разъем.
R4 и R8 контролируют усиление соответствующих схем (максимально до ста крат).
Какие-то детали будут изменены в ходе сборки, но в целом схема останется такой.
Шаг 3: День 2 – подготовительная работа
Корпус, который я заказал, оказался слишком мал для моего проекта, или компоненты оказались слишком велики, поэтому я заменил его на более вместительный. Минусом стало то, что и размер паяльной станции увеличился соответственно. Зато появилась возможность добавить дополнительные приборы – диодную лампу для комфортной работы, второй паяльник, разъем под жало для пайки припоем или дымоудалитель, и т.д.
Обе платы были скомпонованы в один блок.
Подготовка
Если вам повезло, и вы раздобыли подходящее гнездо для паяльника HAKKO, пропустите два параграфа.
Сначала я заменил родной штекер на паяльнике на новый. Он цельнометаллический и с блокирующей гайкой, это значит, что он всегда будет на своем месте и практически вечный. Я просто отрезал старый 5-типиновый штекер и припаял новый вместо него.
Для разъема сверлим отверстие в стенке корпуса. Проверьте, входит ли разъем в отверстие, и оставьте его там. Остальные компоненты передней панели мы установим позже.
Припаяйте к разъему 5 проводков и смонтируйте 5-типиновый разъем, который пойдет на плату. Затем вырежьте отверстия под ЖК-дисплей, поворотный регулятор и 2 кнопки. Если вы хотите вывести кнопку включения на переднюю панель, под нее тоже нужно вырезать отверстие.
На последней фотографии видно, что для подключения дисплея я использовал шлейф от старого флоппи-дисковода. Это отличный вариант, также можно использовать шлейф IDE (от дисковода жёстких дисков).
Затем подключите 4-хпиновый разъем к поворотному регулятору и если вы установили кнопки, подключите и их.
По углам выреза под дисплей хорошо было бы просверлить 4 отверстия под монтажные маленькие винты, иначе дисплей не будет держаться на своем месте. На заднюю панель я вывел разъем под шнур питания и выключатель.
Шаг 4: День 2 – Делаем печатную плату
Вы можете использовать мой чертеж для печатной платы, или сделать свой, удовлетворяющий вашим требованиям и техническим характеристикам.
Шаг 5: День 3 – Завершение сборки и кодировка
На этом этапе обязательно нужно проверить напряжение в ключевых точках вашего агрегата (5VDC, 24VDC выводы и т.д.). Стабилизатор LM7805, МОП-транзистор IRF540 и все активные и пассивные компоненты не должны нагреваться на этом этапе.
Если ничего не нагрелось и не загорелось, можно собирать все компоненты на места. Если ваша передняя панель уже собрана, вам осталось только припаять провода преобразователя, плавкий предохранитель, разъема питания и выключателя.
Шаг 6: Дни 4-13 – Микропрограммное обеспечение
Пока я пользуюсь сырым и непроверенным микропрограммным обеспечением, поэтому я решил отложить его публикацию, пока не напишу самодиагностирующую отладочную подпрограмму. Я бы не хотел, чтобы ваш дом или мастерская пострадали от пожара, поэтому дождитесь окончательной публикации.
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).
#includeЕсли 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.
Рис. 3. Подключение переферии
Паяльная станция основана на МК PIC16F887. Не могу сказать что это оптимальный вариант, особенно учитывая тот факт что распиновка в корпусе TQFP вызывает у меня шок и желание отрезать лишнюю часть (судя по всему, голову) у разработчиков, да и пора переходить на ARM архитектуру (к примеру LPC1114 стоит в 2-а раза дешевле а может гораздо, гораздо больше...). Просто они у меня есть, вот я и решил их пристроить...
Усилитель термопары собран на широко распространенном ОУ lm358. Используются обе половины, одна для паяльника, вторая для фена, Коэффециент усиления может быть подрегулирован подстроечными резисторами VR1 и VR2.
От использования промышленных ЖКИ было решено отказаться по друм причинам: "стандартный" протокол (особенно для контроллера HD44780), вызывает теже эмоции, что и распиновка ПИКа в TQFP))), ну и цена от 180 рублей, поэтому индикатор взят от телефона Nokia 1100 (40 рублей за новый китайский). Так же подойдут дисплеи от 1110/1200, правда их не так удобно паять. Как вариант, можно сделать следующим образом:
Рис. 4. Вариант использования дисплея без коннектора
Турбина фена и паяльник включаются посредством полевых транзисторов (я питал их от одного БП на 24В). Стоит отметить, что для фена нужно где-то 36В. На 24В в максимуме дует на так сильно, но вполне достаточно для нормальной работы. Кстати турбина включается полевиком BUZ90:D - перебор, конечное, но работает). Негревательный элемент фена включается посредством тиристора. Схема вклюючения стандартная. Развязка с МК посредством оптопары.
Паяльник взят от станции Solomon (SL-10,SL-20,SL-30), так же можно поставить паяльник от станции Lukey-702 или другой с термопарой и нагревателем на 24В. Фен использован от станции Lukey-702. У него турбина встроена в ручку в отличие от Lukey-852, хотя нагревательный элемент и термопара одинаковые.
Назначение кнопок:
Сохранение настроек происходит при выключении паяльника или фена.
Фотографии устройства
Профессиональные паяльные станции импортного производства обладают большим набором сервисных функций, но очень дороги и недоступны большинству радиолюбителей. Поэтому радиолюбители сами разрабатывают схемы управления паяльником. В основном это простейшие регуляторы мощности на основе тиристоров, и чаще всего - на напряжение 220 В. Между тем, паяльник на 220 В (особенно старый) - не только электро и пожароопасный инструмент, он может стать "палачом" для современных радиокомпонентов. Кроме того, тиристорный регулятор мощности является сильным источником радиопомех.
Для увеличения пожаробезопасности регуляторы снабжают таймерами, отключающими паяльник через определенный промежуток времени.
Для электробезопасности применяют паяльники на низкое напряжение - от 6 до 42 В, которые, к тому же, безопасны и для радиокомпонентов.
Как показывает практика, для нормальной работы достаточно 5-6 ступеней регулировки мощности. Появление микроконтроллеров позволяет значительно расширить функции самодельной паяльной станции.
Постоянный контроль за положением паяльника (лежит на рычаге подставки или снят с него);
- наличие таймеров разогрева и отключения паяльника от сети;
- светодиодная шкала выходной мощности;
- звуковая сигнализация для привлечения внимания;
- пять ступеней выходной мощности (60, 70,80,90, 100%);
- автоматический переход в дежурный режим при длительных остановках в работе,
- автоматическое отключение от сети по истечении определенного времени простоя.
Все функции управления работой паяльной станции выполняет микроконтроллер pic16f84a (рис.1). При нажатии на кнопку "bкл."(sb1) подается напряжение на первичную обмотку трансформатора Т1. Питание со средней точки вторичной обмотки Т1 через выпрямитель vd2-vd3-r1 и стабилизатор vd1-c1-da1-c5 подается на микроконтроллер dd1. Микроконтроллер инициализируется и включает через транзисторный ключ vt1 реле К1, которое контактами К1.1 блокирует кнопку включения. Одновременно включается светодиод vd5, сигнализируя включение питания. В начальный момент напряжение на паяльник не подается, так как на выводе 12 dd1 устанавливается высокий уровень, открывающий транзистор vt2, который шунтирует r10 и отключает регулятор da2. Светодиоды vd7 vd12 не горят. Программа микроконтроллера проверяет, находится ли паяльник на рычаге станции. На конце рычага прикреплен флажок, который открывает световой канал оптрона vu1 - когда паяльник снят, и закрывает - когда паяльник положен на рычаг. Если паяльник оказался не на рычаге, следует серия звуковых сигналов "sos" (азбукой Морзе) В течение этого времени следует положить паяльник на рычаг, иначе микроконтроллер отключит реле К1 и полностью обесточит станцию контактами k1.1
Если при включении паяльник находится на рычаге, то оптрон vu1 закрыт, и на выводе 17 dd1 - высокий уровень, следует звуковое приветствие и включается режим 100% мощности для разогрева паяльника. Транзисторы vt2 vt7 при этом закрыты, и выходное напряжение стабилизатора da2 максимально. Оно определяется сопротивлением r10. Во время разогрева индикатор vd12 включен. По истечении 2 минут короткий звуковой сигнал предупреждает о включении номинальной мощности (в данном случае 70%). При этом высоким уровнем с вывода 8 dd1 включается светодиод vd9 и открывается ключ vt5, который подключает параллельно резистору r10 резистор r20. Их эквивалентное сопротивление определяет выходное напряжение da2, соответствующее 70% мощности паяльника. Кнопками sb2 и sb3 можно переключать 6 ступеней мощности по кругу. Выходное напряжение стабилизатора da2 на каждой ступени получается за счет параллельного подключения к r10 дополнительных резисторов r16, r19, r20, r22, r25, коммутируемых транзисторными ключами vt2 vt7
При снятии паяльника с рычага микроконтроллер включает сторожевой таймер, который предупреждает пользователя через каждую минуту коротким звуковым сигналом, что паяльник не на рычаге Если паяльник не положить на рычаг в течение 5 минут, следует тревожный сигнал и полное отключение от сети. Когда паяльник кладется на рычаг, происходит сброс сторожевого таймера.
Если паяльник долго не снимается с рычага, через 5 минут следует звуковое предупреждение, а еще через 5 минут микроконтроллер переводит паяльник в дежурный режим (чуть разогретый). В дежурном режиме паяльник может находиться 20 минут, после чего следует звуковой сигнал, и станция отключается от сети.
При снятии паяльника с рычага, когда он находился в дежурном режиме, автоматически включается полная мощность на 1 минуту для разогрева. Дежурный таймер сбрасывается. При нажатии на кнопку "Выкл " (sb4) звучит сигнал окончания работы, и станция выключается.
Детали.
В данной конструкции используется самодельный паяльник (24 В/30 Вт) Интегральные стабилизаторы напряжения da1 и da2 заменимы на отечественные КР142ЕН5А и КР142ЕН12 соответственно. Трансформатор Т1 - 220/30 В с выводом от средней точки. Можно применить Т1 без вывода средней точки и запитать стабилизатор da1 от источника 30 В через больший гасящий резистор r1 и стабилитрон vd1. Диоды vd2, vd3 в этом случае не устанавливаются. Реле К1 - малогабаритное, импортное, на напряжение 24 В. Транзисторы в ключах - любые с допустимым обратным напряжением не менее 40.. 50 В. Возможно применение транзисторных сборок. Капсюль bf1 - электромагнитный, типа sd160701 фирмы tdk, от старого компьютера, с сопротивлением катушки 60 Ом. Если применяется низкоомный излучатель, его следует включить через транзисторный усилитель. Оптопара vu1 с открытым оптическим каналом - от старого факсимильного аппарата Возможно применение оптопары диод-транзистор от дисководов или от "мышки" Светодиоды - любые, с разным цветом свечения.
Схема собрана на двух односторонних печатных платах Первая - размерами 65x90 мм (рис.2) - плата процессора, вторая - 50x90 мм (рис.3) - плата регулятора. На процессорной плате кнопки и светодиоды припаяны со стороны печатных проводников (рис.4). Реле, стабилизатор 5 В и звуковой капсюль также установлены на процессорной плате Предохранитель fu1, диодный мост, конденсаторы фильтра, регулятор da2, ключи vt2...vt7 с соответствующими резисторами r15. r25 установлены на плате регулятора Микросхема da2 припаяна к плате со стороны печатных проводников и прикреплена к ребристому радиатору размерами 60x90x40мм. Микроконтроллер dd1 установлен на панельку для удобства извлечения при возможной модификации программы. Платы соединяются между собой ленточным кабелем. Внешний вид собранного устройства показан на рис.5.
Настройка.
В зависимости от входного напряжения da1 рассчитывается гасящий резистор r1, так чтобы на входе стабилизатора было напряжение 8...10 В. Потребляемый da1 ток с включенным bf1 - около 60 мА Резисторы r16, r19, r20, r22, r25 при настройке заменяют по очереди цепочкой из последовательно соединенных постоянного резистора сопротивлением 1 кОм и переменного 20 кОм. Включают соответствующий режим и переменным резистором устанавливают напряжение на выходе da2, необходимое для получения установленной мощности паяльника. В режиме "stand by" паяльник должен быть слегка теплым. При программировании микроконтроллера можно установить иные задержки таймеров, кратные 1 минуте, эквивалентным 16-разрядным числом.
Адреса констант задержек приведены в табл.1, адреса ячеек для включения режима после прогрева паяльника - в табл.2. Управляющая программа микроконтроллера на Ассемблере представлена в табл.З, а карта прошивки - в табл.4. Несколько слов о модернизации станции В ней можно использовать блок на микросхеме КР1182ПМ1 для регулирования нагрева сетевого паяльника (220 В/100 Вт) Изменение программы при этом не требуется Микросхема регулятора мощности подключается к станции через оптронные ключи Описанное устройство с успехом можно применить для других приборов (утюг плойка и тп)
Загрузка...
