Простая паяльная станция на микроконтроллере. Цифровая паяльная станция своими руками (ATmega8, C)

04.09.2019 Инструменты выделения Photoshop

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.

Давно мечтал о паяльной станции, хотел пойти и купить - но как-то не по карману мне было. И решил сделать сам, . Купил фен от Luckey-702 , и начал потихоньку собирать по приведенной схеме ниже. Почему выбрал именно эту электросхему? Так как видел фото готовых станций по ней и решил, что она рабочая на 100%.

Принципиальная схема самодельной паяльной станции

Схема простая и довольно неплохо работает, но есть нюанс - очень чувствительная к наводкам, поэтому желательно навешать побольше керамики в цепи питания микроконтроллера. И по возможности сделать плату с симистором и оптопарой на отдельной печатной плате. Но я так не делал, для экономии стеклотекстолита. Сама схема, прошивка и печатка прилагаются в архиве , только прошивка под индикатор с общим катодом. Фьюзы для МК Atmega8 на фото ниже.

Для начала разберите ваш фен и определите на какое напряжение у вас стоит моторчик, потом подключите все провода к плате кроме нагревателя (полярность термопары можно определить подключив тестер). Примерная распиновка проводов фена Luckey 702 на фото ниже, но рекомендую разобрать свой фен и посмотреть что и куда идет, сами понимаете - китайцы, они такие!

Затем подайте питание на плату и переменным резистором R5 настройте показания индикатора на комнатную температуру, потом отпаяйте резистор на R35 и подстроечником R34 отрегулируйте напряжение питания моторчика. А если он у вас на 24 вольт, то отрегулируйте 24 вольт. И после этого померяйте напряжение на 28 ноге МК - там должно быть 0,9 вольт, если это не так пересчитайте делитель R37/ R36 (для 24 вольтового моторчика соотношение сопротивлений 25/1, у меня 1 кОм и 25 кОм), напряжение на 28 ноге 0,4 вольт - минимальные обороты, 0,9 вольт максимальные обороты. После этого можете подключить нагреватель и если понадобится откорректировать температуру подстроечником R5.

Немного об управлении . Есть три кнопки для управления: Т+ ,Т-, М. Первые две изменяют температуру, нажимая один раз кнопку значение меняется на 1 градус, если удерживать то значения начинают быстро меняться. Кнопка М - память позволяет запоминать три значения температуры, стандартно это 200, 250 и 300 градусов, но вы можете изменить их как вам удобно. Для этого надо нажать кнопку М и удерживать пока не услышите дважды подряд сигнал бипера, тогда можете кнопками Т+ и Т- изменять температуру.

В прошивке есть функция охлаждения фена, кладя фен на подставку он начинает охлаждаться моторчиком, при этом нагреватель выключается и пока не остынет до 50 градусов моторчик не выключается. Когда фен на подставке, когда холодный или обороты двигателя меньше нормальных допустимых (на 28 ноге меньше 0,4 вольт) - на дисплее будет три черточки.

Подставка должна быть с магнитом, желательно посильнее или неодимовым (от винчестера). Так как в фене есть геркон который переводит фен в режим охлаждения когда он на подставке. Я пока что еще не сделал подставку.

Фен можно остановить двумя способами - кладя на подставку или скручивая обороты моторчика до нуля. Ниже фото моей готовой паяльной станции.

Видео работы паяльной станции

В общем схема, как и предполагалось, вполне толковая - можете смело повторять. С уважением, AVG .

Обсудить статью СХЕМА ПАЯЛЬНОЙ СТАНЦИИ

Паяльная станция, для паяльника, собрана по схеме Михи с радиокота. Переключение паяльника, фена и турбины осуществляется переключателями ПК, переключаются выходы усилителей термопар, и управление паяльником или феном, при выключении фена турбина продолжает работать. Управление феном осуществляется тиристором, т.к. фен на 110в вместо R1 диод катодом к в.6. Паяльник ZD-416 24в, 60 вт, фен с турбиной от ПС LUKEY 702

Подробности, прошивка: http://radiokot.ru/forum

Универсальная печь радиолюбителя

Печка для пайки SMD деталей, имеет 4 программируемых режима.

Схема блока управления

Блок питания и управление нагревателем

Собрал данную конструкцию для управления ИК паяльной станцией. Может когда нибудь и печкой управлять буду. Была проблема с запуском генератора, поставил конденсаторы 22 пф с выводов 7, 8 на массу, и стала нормально запускаться. Все режимы нормально отрабатывает, нагружал 250 вт керамическим нагревателем.

Подробнее: http://radiokot.ru/lab/hardwork/11/

Пока печки нет, сделал вот такой нижний подогрев, для небольших плат:

Нагреватель 250 вт, диаметр 12 см, прислали из Англии, покупал на EBAY.

Цифровая паяльная станция на PIC16F88x/PIC16F87x(a)

Паяльная станция с двумя одновременно действующими паяльником и феном. Можно использовать разные МК (PIC16F886/PIC16F887, PIC16F876/PIC16F877, PIC16F876a/PIC16F877a). Применен дисплей от Nokia 1100 (1110). Обороты турбины фена регулируются электронно, так же задействован встроенный в фен геркон. В авторском варианте применен импульсный блок питания, я применил трансформаторный БП. Всем мне нравится эта станция, но с моим паяльником: 60вт, 24в, с керамическим нагревателем, большое забегание и колебание температуры. При этом паяльники меньшей мощности, с нихромовым нагревателем имеют меньшие колебания. При этом мой паяльник, с описаной выше паяльной станцией от Михи-Псков, его с прошивкой 5гр с точкой, поддерживает температуру с точность до градуса. Так что нужнен хороший алгоритм нагрева и поддержания температуры. В качестве эксперемента сделал ШИМ регулятор на таймере, управляющее напряжение подал с выхода усилителя термопары, отключение, включение от микроконтроллера, Колебание температуры сразу уменьшилось до нескольких градусов, это подтверждает что нужен правильный алгоритм управления. Внешний ШИМ это конечно порнография при наличии микроконтроллера, но хорошую прошивку пока не написали. Заказал другой паяльник если с ним не будет хорошей стабилизации, продолжу свои эксперементы с внешним ШИМ управлением, а может хорошая прошивка появится. Станцию собрал на 4 платах, соединяются между собой на разъемах.

Схема цифровой части устройсква представлена на рисунке, для наглядности показаны два МК: IC1 - PIC16F887, IC1(*) - PIC16F876. Другие МК подключаются аналогично, на соответствующие порты.

Для изменения контрасности нужно найти 67 байт в ЕЕПРОМ, его значение "0х80" , для начала можно поставить "0х90". Значения должны быть от "0х80" до "0х9F".

По поводу дисплея 1110i (текст отображается зеркально), если не китай, а оригинал,открываем ЕЕПРОМ, ищем 75 байт, меняем его с A0 на A1.

Подробности, прошивка: http://radiokot.ru/lab/controller/55/

Получил паяльник Hakko907 24в, 50вт, с керамическим нагревателем 3 ома, и терморезистором 53 ом. Пришлось доработать усилитель под терморезистор. Прошивку залил от 24.11.11. Стабильность температуры улучшилась, при заданной 240 гр держит в пределах 235-241. Усилитель собрал по схеме

Двухканальная ПС на двух ATMEGA8.

Первый вариант Михиной паяльной станции был одноканальный, решил собрать двухканальную
по схеме 4. (см. ФАК по Михиной ПС на Радиокоте.) Оновременно можно пользоваться паяльником и феном.
Паяльник Hakko 907 с терморезистором, фен с турбиной от ПС LUKEY 702.
Станцию сделал блочную: Плата микроконтроллера с индикаторами и кнопками, плата усилителей терморезистора
и термопары, плата управления феном и блок выпрямителей, стабилизаторов и трансформатор.
Для управления, из кнопок сделаны самодельные джойстики, ими удобнее управлять чем просто кнопками. Трансформатор от принтера, паяльник нормально тянет трансформатор не греется. Подключить к ней паяльник ZD-416 не удалось, большое забегание температуры, хотя он нормально работает на Михиной ПС. Схемное решение, прошивка все тоже, а работать не хочет. Видно благодаря господу Богу и стечению обстоятельств он заработал без проблем на моей первой ПС. Смоделировать эти обстоятельства не удалось, понижал напряжение питания паяльника, перепробывал разные варианты усилителей термопары, делал как у Михи питание ИОН с резистивного делителя, конденсаторы, дроссели ставил.

Схема 4.

Подробности, прошивка: http://radiokot.ru/forum

Двухканальная паяльная станция с энкодером

Паяльная станция двухканальная, с одновременно работающими паяльником и феном, разработана Pashap3 (подробности смотри на Радиокоте) и выполнена на ATMEGA16 с индикатором 1602 и энкодером. ИИП для паяльной станции выполнил на TOP250.

Собранная без ошибок и из исправных деталей ПС работает отлично, держит температуру +- 1 гр., спасибо автору!

Схема ПС

Усилители могут быть выпонены по одной из схем или им подобных, я собрал на LM358.

Усилитель для термопары

Термокомпенсация для термопары

Усилитель для терморезистора паяльника

ИИП выполнен на основе схемы

Внутренности станции

Настройка ПС:
1. Калибровку производим первый раз с отключёнными нагревателями, выставляем температуру паяльника и фена,
отображаемую на дисплее, равную или немного выше комнатной;
2. Подключаем нагреватели, повторно включаем пс с нажатой кнопкой принудительного включения фена и входим в
режим ограничения максимальной мощности фена, температура программно задана 200 гр и обороты мотора фена 50%,
поворотом ручки энкодера увеличиваем или уменьшаем максимальную мощность нагревателя фена,
определить при каком минимальном возможном значении температура фена достигнет и будет удерживать 200гр,
в этом же меню можно произвести более точную калибровку,
хотя лучше калибровать на температуре 300-350 результат будет более точным;
3. Нажимаем кнопку энкодера и переходим в режим ограничения максимальной мощности паяльника (тоже что и фен);
4. Нажимаем кнопку энкодера переход в основное меню: по умолчанию паяльник выключен, что соответствует
надпись "SOLD OFF" включаем паяльник кнопкой (температура сохраняется от последнего использования)
поворотом ручки энкодера изменяем нужную температуру (в зависимость от темпа поворота ручки, температура меняться
на 1 или 10гр) по достижению заданной температуры бузер подаст короткий "пик";
5. Нажимаем кнопку энкодера переход в меню таймера сна, выставляем нужное время в минутах max до 59, нажимаем кнопку
энкодера и возвращаемся в меню паяльника;
6. Снимаем фен с подставки или нажатие кнопки принудительного включения фена переходим в меню температуры фена
(если паяльник включён то продолжает поддерживать заданную. температуру)
поворотом ручки энкодера изменям нужную температуру (в зависимость от темпа поворота ручки, температура меняться
на 1 или 10гр) по достижению заданной температуры бузер подаст короткий "пик",
нажимаем кнопку энкодера переход в меню установки оборотов фена от 30 до 100% повторное нажатие возвращает в
предыдущее меню , в обычном режиме при укладке на подставку мотор фена будет на максимальных оборотах пока температура фена
не спадет ниже 50 гр.;
7. Установленная температура отображается первые 2 сек после последнего поворота энкодере остальное время реальная;
8. За 30,20,10,3,2,1 секунд до окончания таймера сна подается короткий одинарный "пик" и переход в режим "SLEEP"
нагреватель паяльника и фена отключаются, мотор фена будет на максимальных оборотах
пока температура фена не спадёт ниже 50 гр., при повороте ручки энкодера станция просыпается;
9. Выключение пс тумблером - нагреватель паяльника и фена отключаются, мотор фена будет на максимальных оборотах
пс продолжает работать пока температура фена не спадет ниже 50 гр.

Прикладываю свои печатки.

Паяльная станция на жалах Т12

Монолитные жала Т12 стали более доступные по цене решил сделать себе на них ПС.

На Форуме "Радиокота" взяты схема и прошивка, там можно посмотреть обсуждение и новые прошивки.

Схема

Fuse

Схема блока питания аналогична предыдущей ПС. БП выдает 24в и 5в поэтому преобразователь на LM2671 не делал.

Инструкцию по настройке, прошивку и мою плату смотри в приложении.

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:

** 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:

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 позволит без проблем с ней справиться (я рисовал дорожки лаком).

Топология печатной платы показана ниже:

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:

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 . 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 и программатора .

Скриншот установки fuse-битов представлен ниже:

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	Примечание	Мой блокнот
U1	МК AVR 8-бит	ATmega8-16PU	1	Индекс "L"	В блокнот
U2	Операционный усилитель	LM358N	1		В блокнот
U3	Линейный регулятор	LM1117-3.3	1		В блокнот
LCD1	LCD-дисплей	LPH8731-3C	1	Желтый текстолит	В блокнот

Q2, Q3	Биполярный транзистор	BC547	2		В блокнот
Q1	MOSFET-транзистор	IRFZ24N	1		В блокнот

R1 - R3, R13, R14, R17	Резистор	100 Ом	6	R1 - R3, R17 (0805), R13 - R14 (МЛТ-0,125)	В блокнот
R8, R10, R15	Резистор	1 кОм	3	0805	В блокнот
R11	Резистор	4.7 кОм	1	МЛТ-0,125	В блокнот
R6, R12	Резистор	10 кОм	2	0805	В блокнот
R4, R5	Резистор	47 кОм	2	0805	В блокнот
R7, R16	Резистор	91 кОм	2	0805	В блокнот
RV1, RV2	Подстроечный резистор	10 кОм	2		В блокнот

C1, C4 - C5	Конденсатор	100 нФ	3	0805	В блокнот
C2, C3	Электролитический конденсатор	100 мкФ х 50 В	2		В блокнот

L1	Катушка индуктивности	100 мГн	1		В блокнот

D2	Светодиод	Красный	1	5мм

Паяльная станция своими руками. Как собрать паяльную станцию с феном за небольшие деньги.

Часто приходится ремонтировать устройства с smd компонентами (телефоны, магнитолы, различные модули) и т.д. Тот же самый usb разъем на телефоне (как часто это бывает) не так-то просто перепаять обычным паяльником без повреждений. Так что пришло время браться за сборку паяльной станции.

Ниже представлен список основных компонентов, которые понадобятся для сборки "бюджетной паяльной станции".

Купить на AliExpress

Схема примитивная. Также автор предлагает исходный код прошивки на языке C++.
Печатная плата автора сделана под smd резисторы и конденсаторы. Я решил переделать под выводные компоненты (частично). Высоковольтную часть я отделил от главной платы и собрал её отдельно.

Печатную плату я переносил на текстолит при помощи "ЛУТ" технологии и травил хлорным железом. Транзистор который стоит в управлении турбиной на термофене, я поставил кт805 и обязательно его установил на небольшой теплоотвод.

Так как это "бюджетная версия" я решил не покупать корпус, а сделать его сам. Завалялся у меня кожух, с довольно толстым и качественным пластиком от старого немецкого телевизора, и я решил разрезать стенки и собрать из него корпус для "паяльной станции". Все выглядит довольно не плохо.

Подторцевал светодиоды на передней панели что-бы не торчали.

Паяльник я тоже не стал покупать. Был у меня китайский "паяльник-пистолет" со сгоревшим нагревателем, и ручка от советского паяльника. Я просто взял гильзу - в которой держится жало и нагреватель от "паяльника - пистолета" и соединил их вместе с ручкой, купил нагреватель с термопарой и вставил в него.

Трансформатор я достал с советского магнитофона на 25 вольт, по мощности подходит вполне. Диодный мост собрал из диодов кд202. Установил ещё активное охлаждение (вентилятор на выдув).

Если посмотреть на мою сборку платы на фото, то вы увидите часть которой нет в оригинальных печатках. Это у меня "мультивибратор". Зачем он там нужен? Эхх.. Поставил я его для зуммера (пищалки) потому что, у меня не было в наличие зуммера с встроенным генератором, а чтобы пиликало очень хотелось. На самом деле вам не рекомендую так делать! Уж очень лишний гемор. Проще купить уже зуммер с встроенным генератором.
Нужно учесть, то что автор разделил питание на цифровое и силовое. Это нужно для того чтобы на микроконтроллере не было наводок, и всяких помех от силовой части. Так что в схеме ДВЕ ЗЕМЛИ и цифровая часть питается отдельным стабилизированным блоком питания на 5 вольт. Я, как и автор решил тоже использовать именно зарядное устройство от мобильного телефона.