Digital soldering station (DIY) Цифровая паяльная станция своими руками

Паяльной станции у меня никогда не было. Да и не видел я в этом острой необходимости. Но когда пришлось запаять крохотные дорожки для TQFP 32, я понял, что без такого оборудования мне не обойтись. Перелопатив много схем с интернета, мое внимание упало на схему на этом сайте. Причин для этого было несколько:
1.   Паяльная станция довольно популярная, о чем свидетельствует огромная ветка форума, где рассмотрены почти все вопросы, которые могли возникнуть при разработке устройства.
2. Функциональность. Кроме регулировки температуры хотелось еще и тонкая подстройка паяльника, автоотключение, режим ожидания.
3. Простота схемы. Если просмотреть каждый узел, то можно увидеть, что на схеме нет ничего сложного. Все элементы распространены в магазинах и легкодоступные.
4. Информативность дисплея. Не в обиду другим разработчикам, но хотелось на дисплее видеть не только температуру паяльника, но также и другие данные, такие как: установленная температура, время, которое осталось до перехода в режим ожидания и другие.
5. Стоимость. Я не сравнивал стоимость проекта с другими паяльными станциями, но для меня было главное не выйти за определенную сумму. У меня это получилось. Станция в общем вышла стоимостью не более 35 дол. США. А самыми дорогими деталями оказались паяльник, трансформатор, микроконтроллер, реле и корпус. А если некоторые детали у вас уже есть, то еще дешевле.
Прежде чем собирать паяльную станцию нужно разобраться со всеми элементами схемы. Список элементов для схемы в приложении. После того как собраны все элементы, я приступил к разработке печатной платы. На страницах форума на протяжении почти 300 страниц было разработано несколько версий. Я же отдал предпочтение версии от пользователя Volly, версия 3.0. 

К сожалению, не было версии печатной платы для деталей в DIP корпусе, а только под SMD. Я не люблю паять такие мелкие детали, а перечитав форум, понял, иногда есть проблемы с такими деталями (контакт – не контакт, замыкание, перегрев и т.д.), да й паяльника не было, я до сих пор пользуюсь обычным 25Вт паяльником от сети 220В. Нашел печатную плату от одного пользователя, но на более чем 50% переработал под себя. На одной плате я поместил операционный усилитель и саму схему управления с микроконтроллером. 

На отдельной плате оставил силовую часть: полевой транзистор, диодный мост и реле. Если совсем по фен шую, то нужно все источники напряжения делать на отдельной плате, во избежание наводок и помех. То есть на плату управления уже подавать +5В, -5,6В. Но уже как есть, и после месяца пользования не заметил каких либо проблем.

Дисплей заказал с Aliexpress. Это обычный 2-ух строчный дисплей, заказал 3 штуки с синий подсветкой.


Распиновка этого дисплея оказалась следующей:

Я слишком долго ждал на дисплей и не хотел терять времени, по этому я развел плату и вытравил. А когда пришлось подключать дисплей, я понял что сделал ошибку. Дисплей китайский и распиновка у него чуть другая чем я проектировал. Пришлось менять несколько проводов местами. Но переделывать плату уже не хотел, запаял как есть. Все работает отлично. Изменения в схеме тоже не большие.
Микроконтроллер применил Atmega8L-8.  Сразу надо сказать, что не важно какой розрядности будет микроконтроллер, главное чтоб он был с буквой L! Прошивал обычным программатором usbasp, купленный тоже на aliexpress. Как прошивать микроконтроллер в интернете достаточно инструкций. Будьте осторожны когда будете смотреть распиновку программатора. Так как распиновка самого программатора и шлейфа для него отличаются между собой. Смотрите на фотографии. Для прошивки я использовал программу avrdude. Все файлы прошивки hex, eeprom, фьюзы есть в архиве. Уважаемый Volly разработал несколько прошивок для станции и нужно отдать должное, все прошивки здорово сделаны и работают пока без глюков.
Операционный усилитель у меня под терморезистор. Я купил паяльник HAKKO 907 ESD с терморезистором. Если у вас паяльник другой, то ничего кардинально менять не надо. Нужно сделать операционный усилитель именно для термопары. На схеме все видно. Операционный усилитель выполнен на микросхеме ОР07.
Отдельного внимания заслуживает силовой ключ на полевом транзисторе. В оригинальной схеме стоит IRFZ46N. Это обычный достаточно мощный полевик. Но проблема таких полевиков в том что если на затвор подается слишком малое напряжение, то он открывается не полностью и начинает очень сильно греться, что не есть хорошо. В моем случае на затвор полевика подавалось 3,5-4В, этого оказалось недостаточно и он не просто грелся а кипел. По этому я поменял транзистор на IRLZ44N. И как раз моих 3,5В оказалось в самый раз. Транзистор не греется и работает исправно.
Реле поставил какое нашел на рынке. Реле рассчитано на 12В, выдерживает максимум 5А и 250В. Для управления реле на схеме было обозначен транзистор BC879, но такой найти я не смог, поставил BC547. Но для того чтоб знать какой транзистор можно поставить, нужно знать параметры реле. Измеряете или смотрите в datasheet сопротивление обмотки реле, в моем случае 190 Ом, обмотка реле рассчитана на напряжение 12 В, соответственно по закону Ома 12В/190 Ом = 0,063 А. Значит просто подобрать n-p-n транзистор с допустимым током не ниже 63мА. На печатной плате, дорожки под реле надо рассчитывать под ваше, которое есть у вас. По этому плату силовой части (в части Реле вам надо доделать под себя)

Разъем для паяльника. Это 5-pin разъем и чем то напоминает разъемы в старых советских магнитофонах. В некоторых случаях они подходят, но не в моем. После долгих исканий, я решил, что разъем мне придётся заменить. Заменил на такой:
Купил на Алиэкспресс за 1$ примерно.
Когда будете выбирать паяльник, обращайте, пожалуйста внимание на его разъем.
Трансформатор тороидальный с двумя вторичными обмотками: первая на 24В, 3А, вторая на 10В, 0,7А. тоже покупной. Не хотелось мотать свой. Вряд ли оно вышло бы дешевле, а гемора точно больше.
Когда все детали были готовы и запаяны, первым делом проверил плату на сопли, короткое замыкание, недопайки. Потом включил в сеть (без микроконтроллера) и проверил источники напряжения: +5В и -5,6В. Потом проверил операционный усилитель. На самом выходе усилителя напряжение не должно превышать примерно 2,5В может быть меньше. Вместо паяльника я подключил переменный резистор и проверил как изменяется напряжение в зависимости от положения резистора.
После всех маневров, я вставил микроконтроллер в панель и включил сеть. Сразу все заработало, а на дисплее было такое:

Это была прошивка 3.0.7. После этого я перепрошил 3.0.12b. Отличия в том, что в последней добавлен таймер автоотключения и показания выведены на дисплей, некоторые внутренние доработки и доработано меню. На сегодня это вроде последняя прошивка.
Все это я сложил в корпус. Корпус Z1W черного цвета. Он достаточно большой и можно было купить например Z1AW или еще меньше. Но платы я решил "положить", а не ставить боком.
Переднюю панель нарисовал в программе Front Designer 3.0. Файл тоже в архиве. Распечатал на самоклеящейся фотобумаге, приклеил к лицевой панели, а сверху заклеил широким скотчем.

Вот так выглядит станция в окончательной версии. 

Ней я доволен более чем. Все требования о которых я думал перед разработкой – выполнены. Работает уже больше месяца.
Необходимо еще отметить, что станция включается желтой кнопкой на лицевой панели. Но выключается она выключателем на задней панели. Так как у станции есть функция полного автовыключения от сети, меня пока такой порядок устраивает. Но это пока. Думаю в будущем возле желтой кнопки на лицевой панели поставить такую же для выключения так, как это предусмотрено в схеме.
Так же, к подставке для паяльника идет провод. Он нужен для того чтоб обнулять таймер отсчета для спящего режима или отключения от сети. Если вы выставляете например таймер на 5 мин и паяльником вы не работаете (не убираете с подставки или не ставите на нее), станция перейдет в ждущий режим. Как только вы уберете паяльник с подставки, таймер тут же обнулится до 5 мин (которые вы выставили) и опять начнет обратный отсчет. Как для меня, это очень полезная функция. Всю ночь паяльник не будет греться, если вдруг вы о нем забыли.
В архиве есть все файлы, фото, печатные платы, прошивки, схема, список деталей, инструкция Станция достаточно легка в повторении. Главное быть внимательным и не перепутать ничего.
Архив вы сможете найти здесь 


Коментарі

  1. На печатках 2 ошибки,в частности на плате контроллера транзистор перепутаны Е и К.И на силовой плате вход 24в соединяется с общим проводом при таком соединении на паяльнике будет присутствовать ~ потенциал.Если ты эту схему собирал почему не исправил.

    ВідповістиВидалити
    Відповіді
    1. Спасибо вам большое за ваши замечания! Так как статью писал через долгое время после того, как сделал, забыл о таких нюансах...Дорожка на силовой части перерезана прямо на плате, а транзистор на самой плате другой стороной стоит, спасибо за такой детальный обзор печатной платы, указали на то что не с первого раза видно. Платы поменял и перезалил файлы. P.S. Да, паяльную станцию я собирал и до сих пор работает :)

      Видалити
  2. Здравствуйте . Я собрал схему но при включение покзывает 561-568 температуру. pc0 замыкаю на массу не реагирует .поменль контроллер не помогло. Фюзы правильно. Помогите пожалуста

    ВідповістиВидалити
  3. Вообщем нашел в чем проблема. Место для Резистора 1к8 нету на печатном плате. И у меня на печатке было замыкание на дорожке AREF. Все Работает Спасибо автору !!!

    ВідповістиВидалити
    Відповіді
    1. Да, нет места для этого резистора, я тоже подпаял навесным монтажом! Но рад, что нашли КЗ еще и все работает! :)

      Видалити
  4. Возможность ссуды, предложенная г-ном Бенджамином, которая спасет мою семью от финансового рабства {247officedept@gmail.com}

    Привет всем, я мать-одиночка Путри Адиратнаа из Джакарты, я хотела бы поделиться этим замечательным свидетельством о том, как я получила ссуду от г-на Бенджамина, когда нас выгнали из нашего дома, когда я больше не мог оплачивать свои счета. были обмануты различными онлайн-компаниями и отказали в ссуде в моем банке и другом кредитном союзе, который я посетил. Моих детей забрала приемная семья, я была одна на улице. В тот день, когда я позорно наткнулся на старого школьного товарища, который познакомил меня с Дейзи Морин. Сначала я сказал ей, что я не готов больше рисковать, запрашивая ссуду онлайн, но она заверила меня, что я получу от них ссуду. Если подумать, из-за моей бездомности мне пришлось пройти судебное разбирательство и подать заявление на ссуду, к счастью для меня, я получил ссуду в размере 80 000 долларов от мистера Бенджамина. Я счастлив, что рискнул и обратился за ссудой. Мне вернули детей, и теперь у меня есть собственный дом и собственный бизнес. Вся благодарность и благодарность мистеру Бенджамину за то, что он дал мне смысл жизни, когда я потерял всякую надежду. Если вы в настоящее время обращаетесь за помощью по кредиту, вы можете связаться с ними по адресу: {247officedept@gmail.com WhatsApp + 1-989-394-3740.

    ВідповістиВидалити

Дописати коментар