Паяльна станція на мікроконтролері pic. Паяльна станція своїми руками: дороге обладнання за копійки. Для чого потрібна паяльна станція: галузі застосування

Паяльник – основний інструмент тих, хто хоч якось пов'язаний із електронікою. Але більшість звичайних паяльників придатні лише для паяння каструль, більш-менш нормальний паяльник з термостатом і змінними жалами коштує недешево, а про паяльні станції годі й казати. Пропоную зібрати нескладну паяльну станцію, що не особливо відрізняється за функціональністю від серійних.

Схема

Мікроконтролер працює як термостат: отримує дані від термоперетворювача і керує транзистором, який у свою чергу включає нагрівач. Задана та поточна температура паяльника відображаються на семисегментному індикаторі. Кнопки S1-S4 служать для завдання температури з кроком 100 ° С і 10 ° С, S5-S6 - для включення та відключення станції (режим очікування), S7 - перемикає режим індикації температури: поточна температура або задана (в цьому режимі її можна змінити ). Робота нагрівача відображається світлодіодом LED1. У разі вимкнення живлення остання задана температура зберігається в енергонезалежну пам'ять EEPROM і при наступному включенні станція починає нагрівання до цієї температури.

Деталі

У станції використаний мережевий трансформатор на 18В 40Вт, будь-який діодний міст, здатний витримати струм 2А і зворотну напругу 30В, наприклад КЦ410. Інтегральний стабілізатор напруги 7805 потрібно прикрутити до радіатора розміром не менше сірникової коробки. Фільтруючі конденсатори С1 – електролітичний на 100-500мкФ, С2 за великого бажання, можна прибрати. Індикатор – будь-який на три розряди з динамічною індикацією та загальним анодом, краще його сховати за світлофільтром. Струмообмежувальні резистори R8-R11 опором 330Ом-1кОм. Кнопки S1-S6 без фіксації, бажано тактові, S7 – тумблер чи кнопка, але з фіксацією. Резистори R1-R7 - будь-які, опором 10кОм-100кОм. Транзистор Т1 - N-канальний MOSFET, керований логічним рівнем, допустимим напругою стік-витік не менше 25В і струмом не менше 3А, наприклад: IRL3103, IRL3713, IRF3708, IRF3709 та ін. Мікроконтролер ATmega8 з будь-яким суфіксом і корпусом для DIP-корпусу). З ф'юзів змінюємо лише CKSEL: налаштовуємо на внутрішній генератор 8МГц CKSEL3...0=0100, інші не чіпаємо. Така схема не вимагає жодної настройки і працює відразу (якщо її правильно зібрали).

Паяльник

У схемі передбачено використання паяльників використовуваних в пайальних станціях, що серійно випускаються, наприклад Lukey або AOYUE. Такі паяльники продаються як запасні частини і коштують трохи дорожче раніше згаданих паяльників для каструль. Основна відмінність, яка нас хвилює, - це тип датчика температури, він може бути терморезистором або термопарою. Нам потрібний перший. Такий тип перетворювача підходить для паяльників, всередині яких знаходиться керамічний нагрівальний елемент HAKKO 003 (HAKKO A1321). Приклад такого паяльника використовується в паяльних станціях Lukey 868, 852D+, 936 та ін. Такий паяльник коштує дорожче, але вважається якіснішим.

На закінчення

Паяльники Lukey мають для підключення станції роз'єм PS/2, AOYUE - схожий на старий радянський роз'єм для підключення магнітофона. В інтернеті можна знайти їх розпинування, а можна просто зрізати роз'єм і припаятись прямо до плати. Щоб дізнатися де який провід можна поміряти опору: у нагрівача буде близько 3 Ом, а у терморезистора приблизно 50 Ом (при кімнатній температурі).
Майже всі сучасні паяльники для паяльних станцій мають можливість заземлити жало, скористайтеся нею для захисту деталей, що паяються, від статичних розрядів.

А ось що вийшло

Паялося все ЕПСНом з намотаним на жало мідним дротом. Про мініатюризацію тоді не думав.

Начинки фотографувалися два роки тому, коли її тільки зробив, тому уважні читачі можуть помітити реле (замінено транзистором) і перетворювач для термопари (червоні резистори і підстроєчник в лівому нижньому кутку). Розповісти у:

Професійні паяльні станції імпортного виробництва мають великий набір сервісних функцій, але дуже дорогі і недоступні більшості радіоаматорів. Тому радіоаматори самі розробляють схеми керування паяльником. В основному це найпростіші регулятори потужності на основі тиристорів, і найчастіше - на напругу 220 В. Тим часом паяльник на 220 В (особливо старий) - не тільки електро та пожежонебезпечний інструмент, він може стати "катом" для сучасних радіокомпонентів. Крім того, тиристорний регулятор потужності є сильним джерелом перешкод.
Для збільшення пожежної безпеки регулятори забезпечують таймерами, що відключають паяльник через певний проміжок часу.

Для електробезпеки застосовують паяльники на низьку напругу - від 6 до 42, які, до того ж, безпечні і для радіокомпонентів.
Як показує практика, для нормальної роботи достатньо 5-6 ступенів регулювання потужності. Поява мікроконтролерів дозволяє значно розширити функції саморобної паяльної станції.

Постійний контроль за положенням паяльника (лежить на важелі підставки або знято з нього);
- наявність таймерів розігріву та відключення паяльника від мережі;
- Світлодіодна шкала вихідної потужності;
- звукова сигналізація для привернення уваги;
- п'ять ступенів вихідної потужності (60, 70,80,90, 100%);
- автоматичний перехід у черговий режим при тривалих зупинках у роботі,
- автоматичне відключення від мережі після певного часу простою.

Усі функції керування роботою паяльної станції виконує мікроконтролер pic16f84a (рис.1). При натисканні кнопки "bкл."(sb1) подається напруга на первинну обмотку трансформатора Т1. Живлення із середньої точки вторинної обмотки Т1 через випрямляч vd2-vd3-r1 та стабілізатор vd1-c1-da1-c5 подається на мікроконтролер dd1. Мікроконтролер ініціалізується та включає через транзисторний ключ vt1 реле К1, яке контактами К1.1 блокує кнопку включення. Одночасно вмикається світлодіод vd5, сигналізуючи живлення. У початковий момент напруга на паяльник не подається, так як на виведенні 12 dd1 встановлюється високий рівень, що відкриває транзистор vt2, який шунтує r10 і відключає регулятор da2. Світлодіоди vd7 vd12 не горять. Програма мікроконтролера перевіряє, чи знаходиться паяльник на важелі станції. На кінці важеля прикріплений прапорець, який відкриває світловий канал оптрона vu1 - коли паяльник знято, і закриває - коли паяльник покладено на важіль. Якщо паяльник виявився не на важелі, слід серія звукових сигналів "sos" (азбукою Морзе). Протягом цього часу слід покласти паяльник на важіль, інакше мікроконтролер відключить реле К1 і повністю знеструмить станцію контактами.

Якщо при включенні паяльник знаходиться на важелі, то оптрон vu1 закритий, і на виведенні 17 dd1 - високий рівень, слідує звукове вітання та включається режим 100% потужності для розігріву паяльника. Транзистори vt2 vt7 при цьому закриті і вихідна напруга стабілізатора da2 максимально. Воно визначається опором r10. Під час розігріву індикатор vd12 увімкнено. Через 2 хвилини короткий звуковий сигнал попереджає про включення номінальної потужності (в даному випадку 70%). При цьому високим рівнем з виведення 8 dd1 включається світлодіод vd9 і відкривається ключ vt5, який підключає паралельно резистору r10 r20 резистор. Їхній еквівалентний опір визначає вихідну напругу da2, що відповідає 70% потужності паяльника. Кнопками sb2 та sb3 можна перемикати 6 ступенів потужності по колу. Вихідна напруга стабілізатора da2 на кожному ступені виходить за рахунок паралельного підключення до r10 додаткових резисторів r16, r19, r20, r22, r25, комутованих транзисторними ключами vt2 vt7

При знятті паяльника з важеля мікроконтролер включає сторожовий таймер, який попереджає користувача через кожну хвилину коротким звуковим сигналом, що паяльник не на важелі. Якщо паяльник не покласти на важіль протягом 5 хвилин, слід тривожний сигнал і повне відключення від мережі. Коли паяльник кладеться на важіль, відбувається скидання сторожового таймера.

Якщо паяльник довго не знімається з важеля, через 5 хвилин слідує звукове попередження, а ще через 5 хвилин мікроконтролер переводить паяльник у черговий режим (трохи розігрітий). У черговому режимі паяльник може перебувати 20 хвилин, після чого слідує звуковий сигнал, і станція відключається від мережі.

При знятті паяльника з важеля, коли він перебував у черговому режимі, автоматично вмикається повна потужність на 1 хвилину для розігріву. Черговий таймер скидається. При натисканні на кнопку "Вимк" (sb4) звучить сигнал закінчення роботи, і станція вимикається.

Деталі.
У даній конструкції використовується саморобний паяльник (24 В/30 Вт) Інтегральні стабілізатори напруги da1 та da2 замінні на вітчизняні КР142ЕН5А та КР142ЕН12 відповідно. Трансформатор Т1 - 220/30 з виведенням від середньої точки. Можна застосувати Т1 без виведення середньої точки і запитати стабілізатор da1 від джерела 30 В через більший резистор r1, що гасить, і стабілітрон vd1. Діоди vd2, vd3 у разі не встановлюються. Реле К1 - малогабаритне, імпортне, на напругу 24 В. Транзистори в ключах - будь-які з допустимою зворотною напругою не менше 40...50 В. Можливе застосування транзисторних збірок. Капсуль bf1 – електромагнітний, типу sd160701 фірми tdk, від старого комп'ютера, з опором котушки 60 Ом. Якщо використовується низькоомний випромінювач, його слід увімкнути через транзисторний підсилювач. Оптопара vu1 з відкритим оптичним каналом - від старого факсимільного апарату Можливе застосування оптопари діод-транзистор від дисководів або "мишки" Світлодіоди - будь-які, з різним кольором світіння.

Схема зібрана на двох односторонніх друкованих платах Перша – розмірами 65x90 мм (рис.2) – плата процесора, друга – 50x90 мм (рис.3) – плата регулятора. На процесорній платі кнопки та світлодіоди припаяні з боку друкованих провідників (рис.4). Реле, стабілізатор 5 і звуковий капсуль також встановлені на процесорній платі Запобіжник fu1, діодний міст, конденсатори фільтра, регулятор da2, ключі vt2...vt7 з відповідними резисторами r15. r25 встановлені на платі регулятора Мікросхема da2 припаяна до плати з боку друкарських провідників та прикріплена до ребристого радіатора розмірами 60x90x40мм. Мікроконтролер DD1 встановлений на панельку для зручності вилучення при можливій модифікації програми. Плати з'єднуються між собою стрічковим кабелем. Зовнішній вигляд зібраного пристрою показано на рис.5.

Налаштування.
Залежно від вхідної напруги da1 розраховується резистор r1, що гасить, так щоб на вході стабілізатора була напруга 8...10 В. Споживаний da1 струм з включеним bf1 - близько 60 мА Резистори r16, r19, r20, r22, r25 при на ланцюжком із послідовно з'єднаних постійного резистора опором 1 кОм та змінного 20 кОм. Включають відповідний режим і змінним резистором встановлюють напругу на виході da2, необхідне отримання встановленої потужності паяльника. У режимі "stand by" паяльник має бути трохи теплим. При програмуванні мікроконтролера можна встановити інші затримки таймерів, кратні 1 хвилині, еквівалентним 16-розрядним числом.

Адреси констант затримок наведені в табл.1, адреси осередків для включення режиму після прогрівання паяльника - табл.2. Керуюча програма мікроконтролера на асемблері представлена в табл.З, а карта прошивки - в табл.4. Декілька слів про модернізацію станції У ній можна використовувати блок на мікросхемі КР1182ПМ1 для регулювання нагріву мережевого паяльника (220 В/100 Вт) Зміна програми при цьому не потрібна Мікросхема регулятора потужності підключається до станції через оптронні ключі праска плойка і тп)

Доброго дня, Шановні читачі! Сьогодні йтиметься про складання паяльної станції. Тож поїхали!
А почалося все з того, що я натрапив на цей трансформатор:

Він на 26 Вольт, 50 Ватт.
Як тільки я його побачив, мені на думку відразу спала блискуча думка: зібрати паяльну станцію на основі цього трансформатора. На Алі я знайшов ось цей. За параметрами він ідеально підходить - робоча напруга 24 вольта, а струм 2 ампера, що споживається. Я його замовив, через місяць він прийшов у ударостійкій упаковці. На картинці жало трохи пригоріло, бо вже підключав паяльник до трансформатора. Роз'єм я придбав на ринку, одразу з конектором для чотирьох дротів.

Але підключати паяльник безпосередньо до трансформатора дуже просто, нецікаво, та й жало так швидко зіпсується. Тому я одразу почав думати над блоком керування температури паяльника.
Спочатку я продумав алгоритм: мікросхема порівнюватиме значення зі змінного резистора зі значенням на терморезисторі, і, виходячи з цього, буде весь час подавати струм (нагрівання паяльника), або подавати його «пачками» (утримання температури), або не подавати взагалі (Коли паяльник не використовується). Для цих цілей чудово підійде мікросхема lm358 – два операційні підсилювачі в одному корпусі.

Схема регулятора паяльної станції

Що ж, перейдемо безпосередньо до самої схеми:

Список деталей:

DD1 – lm358;
DD2 - TL431;
VS1 - BT131-600;
VS2 - BT136-600E;
VD1 - 1N4007;
R1, R2, R9, R10, R13 - 100 Ом;
R3, R6, R8 - 10 ком;
R4 - 5,1 ком;
R5 – 500 кОм (підстроювальний, багатооборотний);
R7 - 510 Ом;
R11 - 4,7 кОм;
R12 - 51 ком;
R14 - 240 кОм;
R15 - 33 ком;
R16 - 2 ком (підстроювальний);
R17 - 1 ком;
R18 – 100 кОм (змінний);
C1, C2 - 1000uF 25v;
C3 - 47uF 50v;
C4 - 0,22uF;
HL1 – зелений світлодіод;
F1, SA1 - 1A 250v.

Виготовлення паяльної станції

На вході схеми стоїть однополуперіодний випрямляч (VD1) і струм резистор, що гасить.

Далі на DD2, R2, R3, R4, C2 зібраний блок стабілізації напруги. Цей блок знижує напругу з 26 до 12 вольт, необхідних живлення мікросхеми.

Потім йде сам керування на мікросхемі DD1.

І блок, що укладає, - це силова частина. З виходу мікросхеми через індикаторний світлодіод сигнал надходить на симістор VS1, який управляє потужнішим VS2.

Також нам знадобиться кілька дротів із конекторами. Це не обов'язково (проводи можна і прямо паяти), але для Фен-Шуя якраз.

Для друкованої плати нам знадобиться текстоліт розміром 6х3 см.

Переносимо малюнок на плату лазерно-прасним методом. Для цього роздруковуємо цей файл, вирізаємо. Якщо щось перенеслося, домальовуємо лаком.

(завантажень: 262)

Далі кидаємо плату в розчин перекису водню та лимонної кислоти (співвідношення 3:1) + щіпку кухонної солі (вона – каталізатор хімічної реакції).

Коли зайва мідь розчиниться, дістаємо плату, промиваємо проточною водою

Потім знімаємо тонер та лак ацетоном, свердлимо отвори.

І все! Друкована плата готова!
Залишилося залудити доріжки і правильно впаяти компоненти. Впаюйте, орієнтуючись на цю картинку:

Наступні місця треба з'єднати перемичками:

Так, платню ми зібрали. Тепер треба все це помістити в корпус. Підставою послужить квадрат із фанери розміром 12.6х12.6 см.

Трансформатор буде посередині, закріплений шурупами на невеликих дерев'яних брусках, плата буде жити поруч, прикручена до основи через куточок болтом.
Ця схема може харчуватися від 12V, що робить її універсальною. Для цього треба виключити із загальної схеми DD2, R2, R3, R4 та C2. Також терморезистор на схемі слід замінити на постійний резистор номіналом 100 Ом.
На цьому моя стаття добігає кінця. Всім удачі у повторенні!
P.S. Якщо паяльник не запуститься, перевірте кожне з'єднання на платі!

У статті розглядається саморобний мікроконтролерний блок управління паяльної станції, до складу якої входять низьковольтний паяльник та паяльний фен промислового виготовлення. Блок може застосовуватися також як двоканальний вимірювач температури загального призначення з термопарами як її датчиків і як одноканальний регулятор температури.

У радіоаматорській практиці часто виникає необхідність у зручному мініатюрному паяльнику для роботи з дрібними радіодеталями, що має низьку напругу живлення, регульовану температуру жала і можливість його заземлення. Останнє значно знижує ризик пошкодження електронних компонентів розрядами статичної електрики.

У літературі опубліковано багато описів конструкцій паяльників та паяльних фенів (далі - просто фенів), але самостійне виготовлення більшості з них потребує спеціального обладнання, відповідних матеріалів та суттєвих витрат часу. Однак сьогодні є можливість придбати за невелику ціну вже готові зручні в роботі паяльник та фен зі змінними насадками.

Можна виділити два поширені варіанти конструкції паяльників, що відрізняються способами нагрівання жала і вимірювання його температури. У першому варіанті нагрівач охоплює паяльний стрижень (як у класичних електропаяльниках). Температуру вимірюють за допомогою термопари, притиснутої до хвостовика, протилежного вістря. У такій конструкції нагрівальна спіраль надійно захищена від механічних навантажень та пошкоджень. Але показання датчика температури, віддаленого на значну відстань фактичного місця паяння, мають помітну інерційність. Потрібно деякий час, щоб відбір тепла від вістря (жала) привів до зниження температури хвостовика. На практиці цей недолік компенсується деяким запасом за температурою стрижня та його великою теплоємністю, що забезпечує швидке прогрівання місця паяння. Система регулювання фіксує зниження температури лише при тривалому безперервному паянні і повертає її до заданого значення, збільшуючи потужність, що віддається в нагрівач.

Другий варіант відрізняється тим, що нагрівач розташований усередині стрижня, адатчик температури притиснути до найближчої кместупайки точки нагрівача. Цим забезпечена швидша реакція зміну температури вістря у процесі паяння. У таких паяльниках зазвичай використовують крихкий керамічний нагрівач, який легко пошкодити при падінні паяльника на тверду поверхню або у разі інших сильних механічних навантажень або внутрішніх механічних напруг, що виникають внаслідок нерівномірного відбору тепла (наприклад, при роботі з нестандартним жалом).

Ще один робочий інструмент сучасної паяльної станції – фен. З його допомогою безконтактно нагрівають потрібні ділянки друкованої плати до температури плавлення припою повітряним потоком заданої сили та температури. Фен зручний і при груповому паянні пасивних електронних компонентів. Їх попередньо розкладають на друкованій платі, покривши місця паяння шаром паяльної пасти. У процесі паяння ці компоненти самоцентруються на контактних майданчиках плати завдяки силам поверхневого натягу розплавленого припою.

Велику популярність фен отримав у ремонтників, оскільки з його допомогою можна оперативно випоювати та запаювати багатовивідні мікросхеми з дрібним кроком висновків. Фен також дуже зручний для прогрівання трубок, що термоусаджуються, і для продування важкодоступних ділянок конструкцій теплим або холодним повітрям.

Раніше паяльні фени працювали від компресора, який знаходився в окремому корпусі і подавав повітря шлангом у ручку фена, в якій встановлювалися нагрівач і датчик температури. Необхідність виносного компресора та його висока ціна стримували поширення таких фенів на робочих місцях радіоаматорів. З появою фенів із вбудованими вентиляторами виявилося можливим відмовитися від громіздких компресорів.

На рис. 1 представлений фотознімок розібраних паяльника від паяльної станції Solomon SL-10/30 з датчиком температури, встановленим згідно з першим з описаних вище варіантів, і фена від паяльної станції Lukey 852D+ FAN з вбудованим вентилятором. Саме для роботи з ними розроблявся пропонований блок керування.

У металевому кожусі передньої частини фена встановлено ніхромовий нагрівач та датчик температури. За конструкцією нагрівач аналогічний тим, що застосовуються у фенах для сушіння волосся. Напруга живлення нагрівача – 220 В, потужність – близько 250 Вт. У розширеній частині ручки фена знаходиться відцентровий вентилятор з напругою живлення 24 В (струм струму 120 мА). Хочу звернути увагу, що зовнішній діаметр металевої частини сопла у цього фена 25 мм на відміну від популярних компресорних із зовнішнім діаметром сопла 22 мм. В результаті для нього потрібні спеціальні насадки, а для встановлення інших потрібен перехідник. Саморобну насадку з круглим отвором невеликого діаметру, показану на рис. 2, автор виготовив зі старого оксидного конденсатора К50-3 20 мкФ на 350 і автомобільного хомута.

Враховуючи, що паяльником і феном зазвичай не користуються одночасно, було вирішено спростити блок, що розробляється, сумісивши органи управління цими інструментами і використовуючи для відображення їх температури і режиму роботи одні і ті ж індикатори.

Основні технічні характеристики

Напруга та частота живлення, В (Гц) ...............220 (50)

Напруга живлення нагрівача паяльника, В............24

Потужність нагрівача паяльника, Вт.

Максимальна температура

Паяльника, оС................420

Напруга живлення нагрівача фена, В...............220

Потужність нагрівача фена, Вт.......................250

Максимальна температура

Потоку повітря, оС............480

Дискретність відображення

Температури, оС................1

Схема блоку управління паяльної станції з підключеними до нього паяльником та феном представлена на рис. 3. Наявна у фені кнопка, позначена на схемі SB2, не використовується. Блок управління побудований на базі мікроконтролера PIC16F887 (DD1), який має у своєму складі десятирозрядний АЦП і налаштований на роботу від вбудованого тактового генератора частотою 8 МГц. Для програмування мікроконтролера передбачено роз'єм X4. Керамічні конденсатори C14 та C15 встановлюють якомога ближче до висновків живлення мікроконтролера. Для подачі звукових сигналів призначений випромінювач звуку з вбудованим генератором HA1, який керується сигналами з виведення 40 (RB7) мікроконтролера через електронний ключ транзистора VT3.

Температуру вимірюють за допомогою термопар BK1 і BK2, встановлених відповідно всередині фена та паяльника. ОУ DA1.1 та DA1.2 посилюють їх тер-моЕРС. Холодні спаї термопар фізично перебувають у ручках паяльника та фена, компенсація змін їхньої температури не передбачена. На практиці відсутність такої компенсації не викликає помітних незручностей, так як паяння зазвичай проводиться в приміщеннях з температурою, що мало змінюється.

Як зразкова напруга АЦП мікроконтролера використана напруга його живлення (5 В). Не призвело до появи помітної похибки. Виведення входу зовнішньої зразкової напруги АЦП залишено вільним і при бажанні може бути використаний для підключення зовнішнього джерела зразкової напруги підвищеної стабільності, наприклад, мікросхеми MCP1541 (4,096) або MCP1525 (2,5). При зміні зразкової напруги знадобиться відповідне коригування коефіцієнтів посилення ОУ DA1.1 та DA1.2. Ці коефіцієнти задані за допомогою резисторів R4, R8 для DA1.1 та R6, R9 для DA1.2. Їх слід підбирати так, щоб за максимальної температури напруга на виході ОУ не перевищила значення зразкової напруги АЦП.

У разі обривів у ланцюгах термопар (у тому числі при відключених від роз'ємів X2 та X3 у горілці або фені) через резистори R2 та R3 на неінвертуючі входи ОУ надходить напруга +12 В. Ланцюги R5C1 та R7C2 – фільтри, що пригнічують високочастотні наведення. Резистори R10 і R11 спільно з захисними діодами, що знаходяться всередині мікроконтролера, захищають входи АЦП від перевантаження.

Управління потужністю нагрівача паяльника організовано за допомогою апаратного модуля ШІМ мікроконтролера. Імпульси змінної шпаруватості він формує на виведенні 17 (RC2). За допомогою потужного ключа на польовому транзисторі VT1 вони включають і вимикають нагрівач, змінюючи середню споживану потужність. Середнє значення напруги, що подається на вентилятор фена, змінюється за допомогою ШІМ, реалізованої програмно. Імпульси з виведення 16 (RC1) мікроконтролера надходять на двигун вентилятора M1 через ключ на польовому транзисторі VT2.

Регулювання потужності нагрівача фена виконується рахунок періодичного пропуску деякого числа періодів напруги. Сигнал управління формується мікроконтролером на виводі 10 (RE2) і надходить у ланцюг живлення нагрівача через диністорний оптрон U1, оснащений вузлом синхронізації включення з моментом переходу через нуль прикладеного до його вихідного ланцюга напруги, і симістор VS1. Світлодіод HL1 призначений для візуального контролю роботи фена нагрівача.

У блоці використаний чотирирозрядний семіелементний світлодіодний індикатор HG1 - RL-F5610GDAW/D15 із загальними катодами елементів кожного розряду. Аноди елементів підключені до порту D мікроконтролера DD1 через струмообмежувальні резистори R24-R31, які підібрані так, що сумарний струм через усі висновки порту D при відображенні будь-якого знака не перевищує 90 мА. Загальні катоди розрядів індикатора комутують ключі на транзисторах VT5-VT8 за сигналами, які формуються на висновках RC4-RC7 мікроконтролера.

Світлодіоди HL4-HL11 включені в загальну систему динамічної індикації як елементи додаткового п'ятого розряду, що включає транзистором VT9 за сигналом на виводі RC3 мікроконтролера. Світлодіод HL4 служить для індикації включення фена, а HL5 - резервний, його передбачається використовувати при вдосконаленні блоку. Світлодіоди HL6-HL11 утворюють дискретну шкалу, включаючись по одному і показуючи встановлений в даний момент рівень потужності паяльника нагрівача (або фена, якщо він включений) ступенями по 1/6 повної потужності. Більшій потужності відповідає світлодіод із меншим позиційним номером.

В якості U2 - перетворювача змінної напруги 220 В в постійне 24 В - використаний готовий імпульсний блок живлення PS-65-24 потужністю 65 Вт. Оксидний конденсатор C5 розміщений поруч з ним і вже від цього конденсатора йдуть окремі дроти до кожного споживача напруги 24 В. Для отримання з нього напруги 12 служить імпульсний понижувальний перетворювач постійної напруги в постійне на мікросхемі MC33063 (DA2), аналогічний описаним в і . Дільник напруги R17R19 підібраний так, що на виході перетворювача підтримується напруга 12 В. Про його свідчить свічення світлодіода HL2. Далі лінійний інтегральний стабілізатор DA3 доводить напругу до 5 В, необхідних живлення мікроконтролера DD1.

Мережевий напруга 220 В надходить на блок живлення U2 при натисканні на кнопку SB1. Програма мікроконтролера після виконання ініціалізації встановлює з його виході RE0 (висновку 8) високий логічний рівень, який відкриває транзистор VT4. Конденсатор C9 забезпечує подачу в момент відкривання транзистора повної напруги 12 на обмотку реле і його впевнене спрацьовування. Після завершення зарядки конденсатора струм через обмотку знижується до обмеженого резистором R23 значення, що забезпечує лише утримання якоря реле в стані. Світлодіод HL3 показує, що напруга на обмотку реле подано.

Реле K1, що спрацювало, своїми контактами K1.1 шунтує кнопку SB1. Тепер її можна відпустити, живлення блоку керування залишиться увімкненим, поки мікроконтролером не буде закрито транзистор VT4.

Після увімкнення живлення на індикаторі HG1 коротко з'являється напис із номером версії програми та звучить звуковий сигнал. Включається режим роботи з паяльником, який плавно розігрівається до температури, встановленої у попередніх сеансах роботи та записаної в EEPROM мікроконтролера. Поточне значення температури відображається на індикаторі HG1, а рівень потужності, що підводиться до паяльника - за допомогою світлодіодів HL6-HL11.

Щоб унеможливити тепловий удар, до досягнення температури 100 °C рівень потужності обмежений до 40 % максимальної, а в інтервалі 100...300 °C - до 80 %. Це збільшує час виходу на робочу температуру, але продовжує термін служби паяльника. Після досягнення заданої температури вона стабілізується цьому рівні. Повертанням ручки енкодера S1 можна змінити температуру.

При натисканні на кнопку SB3 вмикається світлодіод HL4, паяльник переводиться в щадний режим (його температура знижується до 150 оС), вмикається вентилятор фена, а потім його нагрівач. Температура потоку повітря з фена підвищується за алгоритмом, аналогічним розігріву паяльника. Потрібну температуру встановлюють обертанням ручки енкодера S1. Після одноразового натискання цієї ручку її обертанням можна регулювати інтенсивність повітряного потоку.

Повторним натисканням на копію SB3 нагрівач фена вимикають, а паяльник переводять у робочий режим. Вентилятор фена продовжить працювати, поки температура потоку повітря не знизиться до 60 °С. Після цього його буде вимкнено автоматично.

При послідовних натисканнях на кнопку енкодера на індикатор HG1 по черзі виводяться назви наступних параметрів:

AIR – інтенсивність потоку повітря фена (тільки коли він включений);

StA0 – коефіцієнт А0 для паяльника;

StA1 – коефіцієнт А1 для паяльника;

FtA0 – коефіцієнт А0 для фена;

FtA1 – коефіцієнт А1 для фена.

Коефіцієнти A0 і A1 використовуються програмою мікроконтролера для визначення температури жала паяльника або потоку повітря, що подається феном по отриманому в результаті роботи АЦП числу N, лінійно залежить від термоЕРС відповідної термопари. Температура T (у градусах Цельсія) обчислюється за такою формулою

При обертанні ручки енкодера значення вибраного параметра змінюється і виводиться на індикатор у миготливому вигляді замість його назви. Якщо протягом кількох секунд ручку не обертати та не натискати, на індикатор повернеться поточне значення температури паяльника або потоку повітря з фена.

При натисканні на кнопку SB5 мікроконтролер зберігає поточні значення параметрів енергонезалежної пам'яті, вимикає нагрівачі паяльника і фена. Якщо в цей момент фен був активний, продування нагрівача холодним повітрям продовжується, поки температура потоку на його виході не знизиться до 60 оС, після чого мікроконтролер встановлює низький рівень напруги на виході RE0. Транзистор VT4 закривається, і реле K1 розмикає свої контакти, відключаючи блок управління від мережі живлення.

Кнопка SB4 – резервна. Її можна використовувати при вдосконаленні та розширенні функціональних можливостей блоку.

Замість джерела живлення PS-65-24 (U2) для блоку керування паяльною станцією може бути застосований будь-який інший імпульсний або трансформаторний блок мережного живлення, який забезпечує стабілізовану постійну напругу 24 В при струмі навантаження не менше 2 А. Якщо використовувати як U2 блок, має крім виходу напруги +24 ще один напругою +12 з допустимим навантаженням не менше 300 мА, знижуючий перетворювач на мікросхемі MC33063AP1 з пристрою можна виключити. Якщо цей перетворювач використовується, мікросхема MC33063AP1 може бути замінена на MC34063AP1.

Реле K1, оптрон U1 та симістор VS1 розміщені на окремій друкованій платі. Це необхідно для максимального видалення ланцюгів низьковольтних від тих, що знаходяться під напругою 220 В.

Застосоване реле WJ112-1A з обмоткою на 12 В. Замість нього підійде й інше з контактами, розрахованими на комутацію змінної напруги не менше 250 В при струмі не меншого фена, що споживається блоком управління і нагрівачем. Якщо вибрано реле з номінальною напругою котушки 24, її слід живити від джерела цієї напруги.

Замість оптрона MOC3063 можна використовувати будь-який диністорний, здатний безпосередньо керувати симісто-ром з допустимою напругою не нижче 600 В. Щоб не збільшувати рівень створюваних у мережі перешкод, бажано і на заміну вибирати оптрон з вузлом контролю переходу прикладеного до його виходу напруги через нуль.

Сімістор BT138X-600 в ізольованому пластиковому корпусі можна замінити аналогічним за параметрами BT138-600 у звичайному корпусі TO-220 з металевим фланцем або іншим, що витримує у вимкненому стані напругу не менше 600 В, а у включеному - струм не менше 6 А. Сімістор працює у блоці керування без тепловідведення.

Кнопки SB1, SB3-SB5 застосовані типу DS-502, але можуть бути замінені іншими, зручними для монтажу. Кнопка SB1 повинна бути розрахована на змінну напругу між розімкненими контактами не менше 250 В та витримувати пусковий струм імпульсного блоку живлення U2. Слід обов'язково переконатися, що у вибраному блоці є терморезистор, що обмежує пусковий струм. За його відсутності слід обов'язково встановити послідовно з кнопкою SB1 або в самому блоці живлення терморезистор з опором холодному стані 5...10 Ом (наприклад, SCK-052 або SCK-101).

Застосований енкодер ED1212S-24C24-30F - з механічними контактами, що дають 12 імпульсів на оборот, та вбудованою кнопкою. Може бути використаний і інший, у тому числі оптичний енкодер з відповідними вузлами живлення та формування вихідних імпульсів.

Індикатор RL-F5610GDAW/D15 може бути замінений будь-яким іншим світлодіодним із загальними катодами елементів кожного розряду, наприклад, KEM-5641.

Для блоку управління використано корпус Z-1, що є у продажу. Його лицьова панель була замінена прозорою, вирізаною з листового полікарбонату. Зі зворотного боку до неї притиснута прозора плівка для струминного друку, на якій надруковано малюнок передньої панелі.

На цій панелі встановлені кнопки SB1, SB3-SB5 та розетки роз'ємів для підключення паяльника (X2 - п'ятиконтактна DIN 41524 або ОНЦ-ВГ-4-5/16-Р, відома також як СГ-5) та фена (X3 - восьмиконтактна DIN 45 або ВНЦ-ВГ-5-8/16-Р). Опис цих роз'ємів можна знайти у . За прозорою панеллю укріплена плата з індикатором HG1 та світлодіодами. Зовнішній вигляд блоку разом з паяльником та феном показаний на рис. 4.

Якщо блок керування паяльною станцією зібрано правильно і мікроконтролер запрограмований, він починає працювати відразу, потрібно лише задати коефіцієнти А0 та А1 для паяльника та фена. Для цього відразу після подачі живлення за допомогою енкодера встановлюють на індикаторі HG1 температуру нижче за кімнатну. Далі натисканнями на кнопку енкодера вибирають установку коефіцієнта A0 для паяльника і, змінюючи його, домагаються, щоб індикатор показав поточну температуру в приміщенні. Потім, перейшовши до встановлення коефіцієнта A1, обертанням ручки енкодера отримують на індикаторі його значення 1,0.

Після цього закріплюють на жалі паяльника термопару або інший датчик зразкового вимірювача температури. Жало з прикріпленим до нього зовнішнім датчиком бажано ізолювати від навколишнього середовища будь-яким матеріалом, що погано проводить тепло, дотримуючись при цьому вимог пожежної безпеки. За допомогою енкодера встановлюють на індикаторі HG1 якусь не дуже високу температуру (наприклад, 100 оС) і чекають стабілізації показань зразкового термометра. Якщо він показує температуру вище заданої, значення коефіцієнта А1 слід зменшити, інакше - збільшити. Підбираючи цей коефіцієнт, домагаються, щоб різницю між виміряною зразковим термометром і встановленою температурою не перевищувало 5 оС.

Не слід допускати зростання температури жала вище 300...400 оС (зразковим термометром). Якщо це відбувається, слід перевірити напругу на виході ОУ DA1.2 і при необхідності підібрати його коефіцієнт посилення так, щоб при максимально можливій температурі паяльника вихідна напруга ОУ не перевищувала зразкової напруги мікроконтролера АЦП. На завершення рекомендується задати температуру жала, при якій передбачається виконувати більшість пайок, та повторно підібрати коефіцієнт А1.

Аналогічно підбирають коефіцієнти А0 та А1 для фена. При цьому інтенсивність потоку повітря встановлюють середньої та поміщають датчик температури зразкового термометра на відстані 1 см від сопла фена. Після добірки всіх коефіцієнтів паяльна станція готова до роботи.

З описаним блоком управління можна застосовувати будь-який паяльник із вбудованою термопарою та низьковольтним нагрівальним елементом. Фен повинен бути з нагрівальним елементом на напругу 220 і теж з вбудованою термопарою. Слід переконатися і в тому, що вентилятор фена розрахований на роботу від напруги 24 В. Зверніть увагу, що кольори ізоляції дротів, що йдуть від фена до роз'єму, вказані на рис. 3, не стандартизовані та можуть бути іншими.

Іноді зустрічаються паяльники та фени з терморезисторами як датчики температури. Використовувати їх з описаним блоком управління не можна без внесення суттєвих змін до його вимірювального тракту (вузли на мікросхемі DA1) та коригування програми мікроконтролера.

Альтернативним застосуванням розглянутої конструкції може стати двоканальний вимірювач температури будь-яких об'єктів з датчиками у вигляді термопар та одноканальний регулятор температури. Якщо регулювання температури не потрібне, то після встановлення коефіцієнтів А0 та А1 енкодер можна видалити.

Програму мікроконтролера блоку керування можна завантажити

Література

1. PS-65 series 65W Single Output Switching PowerSupply. - http://www.meanwell.com/search/ps-65/ps-65-spec.pdf.

2. MC34063A, MC33063A, SC34063A, SC33063A, NCV33063A 1.5 A, Step-Up/Down/ Inverting Switching Regulators. - http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/MC3 4063A-D.PDF.

3. Бірюков С. Перетворювачі напруги на мікросхемі КР1156ЕУ5. – Радіо, 2001, № 11, с. 38-42.

4. Роз'єм DIN. - http://ua.wikipedia.org/ wiki/Рознімання%20DIN.

Дата публікації: 31.10.2013

Думки читачів

Сергій / 19.11.2014 - 18:58
як можна зв'язатися з автором цієї статті!?
Сергій / 05.11.2014 - 18:34
якою програмою відкривати програму скажіть будь ласка
Володимир / 27.09.2014 - 17:40
Є схема простіше і дешевше з відкритим вихідником (від хлопців з МВТУ).

Рівень мініатюризації радіоелектронних компонентів призвів до того, що паяльником, навіть найкрученішим, не завжди можливо зробити пайку або демонтаж. У багатьох завданнях рятує паяльний фен.
Це коли він є… А коли його нема? Ось я і задумався про придбання/виготовлення паяльного фена. Але купувати готовий – це не наш метод. Тож вирішив збирати самостійно. Тим більше, вже неодноразово, обіцяв розповісти про контролера паяльного фена на STM32. Кому цікаво, що з цього вийшло, прошу під кат(Огляд великий, багато фотографій).

Як і минулого разу, коли збирав, усі основні комплектуючі купував на ТаоВао. На Тао купую сам, без посередників, доставку в Україну здійснюю через форвардера (перевізника, так це звичніше) МістЕкспреста його китайська філія Meest China. Цей перевізник здійснює доставку в Україну, Росію та Узбекистан. Тарифи на доставку можна переглянути на сайті
Посилання на комплектуючі, ціни в магазинах та з урахуванням доставки по Китаю на склад МістЕкспрес вказуватиму по ходу тексту.
Оскільки даний огляд є, як би, продовженням попереднього паяльної станції на контролері STM32і деякі конструктивні моменти аналогічні, то я іноді посилатимуся на нього.

Для складання паяльного фена нам знадобляться:
- контролер з органами управління та індикації
- блок живлення
- корпус
- ручка паяльного фена
- підставка для ручки фена
Також стануть у нагоді супутні товари: насадки на носик фена, силіконовий килимок на робочий стіл.

Контролер паяльного фена з органами управління та блоком живлення
У цій розробці китайської інженерної думки контролер фена і блок живлення розташовані на одній платі (назвемо її для простоти опису - плата контролера та БП), а органи управління та індикації винесені на окрему плату.
Комплект купувався. Ціна на момент покупки складала 27.74 $. З урахуванням доставки на склад перевізника - 29.49 $. У комплекті також є 2 шлейфи для підключення плати управління та індикації до плати контролера і БП.

Цей контролер забезпечує такі параметри:
1. Діапазон робочих температур 100-550 ℃.
2. Автоматична компенсація температури холодного спаю в діапазоні 9÷99 ℃.
3. Перехід у режим очікування під час встановлення ручки паяльного фена на підставку з автоматичним продуванням нагрівального елемента та зниженням його температури до 90 ℃.
4. Збереження пресетів виставленої температури (5 значень).
5. Режим збереження екрана із заставкою.
6. Мова інтерфейсу: спрощена китайська, англійська.

Плата управління та індикації v.1.0

На платі розташований OLED 0.96" дисплей на контролера SSD1306, підключення до плати контролера і БП з I2C шині та енкодер EC11.
Розміри 61х30мм.

Плата контролера та БП v1.1

Розміри 107х58мм.

Практично все, що необхідно для роботи паяльного фена розташоване на цій платі.

Розглянемо її докладніше

Блок живлення.

Блок живлення класичний зворотноходовий імпульсник на основі ШІМ контролера TNY278GN() (родина TinySwitch-III, Power Integrations).
Схема з данихце, реальна трохи відрізняється.

Вибачте за якість фотографій радіоелементів, маркування на деяких доводилося вичитувати за допомогою спрямованого променя світла та збільшувального скла, що, на жаль, не дивно для китайського масового виробництва.
Коротко розглянемо основні компоненти БП (у дужках вказано позначення радіоелементів на платі):
по входу стоїть запобіжник (F1) та NTC термістор (R21)

діодний міст (D7) DB107S на 1А 1000В ()

після діодного мосту встановлено високовольтний електролітичний конденсатор (C27) невеликої ємності 6,8mkFx450V фірми Chang (китай-ширвжиток) з діапазоном зміни температури навколишнього середовища -25÷105 ℃
потім слід вхідний перешкододавлюючий фільтр (L3)
і ще один високовольтний електролітичний конденсатор (C28) ємністю 33mkFx450V фірми Nihoncon (китай-ширвжиток) з діапазоном зміни температури навколишнього середовища -25÷105 ℃.

Далі ШИМ (U7) TNY278GN із практично стандартною обв'язкою

на виході імпульсного трансформатора встановлений діод шотки (D3) SMD-маркування P428 і вихідний CLC фільтр, що складається з електролітичного конденсатора (C20) ємністю 470mkFx35V, дроселя (L1) 3,3mkH і ще одного електролітичного конденсатора (k21). Обидва електроліти фірми ZH (WANDIANTONG) з діапазоном зміни температури навколишнього середовища -25÷105 ℃. Конденсатор С21 зашунтований керамічним конденсатором С22.

між високовольтною та низьковольтною частинами БП встановлений міжблочний конденсатор (C18) 2,2nF, на відміну від «народного» БП, правильний, з характеристикою Y1.

Відмінність від схеми в dataheet - каскад стабілізації заданих 24в, тут на виході стоїть прецизійний регульований стабілітрон (U8) TL431 () + оптрон (U6) NEC 2501 ().

Класичний ДБЖ.
Тепер розглянемо контролер фена .

"Серцем" плати є контролер (U1) STM32F103CBT6 ()

Стабілізоване харчування мікроконтролера та його обв'язки забезпечують ІМС (U2) 2954am3-3.3 () вихідна напруга 3.3 вольта

та ІМС (U3) XC31PPS0036AM (SMD-маркування A36W) лінійний регулятор напруги,3.6V±5%,50mA.

Оборотами турбіни фена управляє MOSFET у планарному корпусі (Q2) TPC8107 ()

Силова частина, що управляє нагрівачем фена, включає:
ІМС із силовими ключами (U9) ULN2003A(), розташована на звороті плати

оптопара з симісторним виходом та перемиканням у будь-який момент часу (U5) MOC3020M ()

симістор (SCR) BTA20-600B на радіаторі ()

також до силової частини можна віднести вимірювальний трансформатор струму (TU1) ZMPT107 ()

Також є EEPROM (U4) ATMLH427, підключення до контролера по шині I2C

Оскільки розробник контролера паяльного фена і той самий, то не дивно, що елементна база схожа.

Зовнішній огляд плат залишив двояке враження - самі плати якісні, з шовкографією, флюс відмитий на четвірку, але деякі SMD елементи стоять кривувато, явно паяли вручну, та й ще при транспортуванні був трохи пошкоджений феритовий сердечник дроселя у вихідному фільтрі БП - довелося замінити на .

Корпус
Для паяльного фена було замовлено. Ціна на момент покупки складала 11.17 $. З урахуванням доставки на склад перевізника - 12.38$.
У комплект входять:
- два однакових П-подібних відрізка алюмінієвого профілю

розміри профілю 150х88х19мм

переріз профілю

Половинки профілю не фарбовані, а має анодоване покриття.
- передня панель. Вона виконана з дюралюмінію, є декоративні фаски, а також виїмки для ручки енкодера і тонованого скла, в ній вже просвердлені всі необхідні отвори. Панель не забарвлена, має природний колір дюралюмінію. Написи нанесені якісно.

Розмір передньої панелі: 94х42х5мм. По периметру вона трохи виступає межі корпусу.

- задня панель. Так само виконана з дюралюмінію, в ній є фрезерований отвір для роз'єму шнура живлення із запобіжником та вимикачем живлення. Колір панелі чорний, анодоване покриття.

Розміри: 88х38х2мм.

- Тоноване скло має «димчастий відтінок», обклеєне захисним папером.
Розміри 38х22х3мм.

- ручка на енкодер
- кріпильні гвинти: 4шт. декоративних під шестигранник для кріплення передньої панелі та 4шт. з готуваннями таємно чорного кольору для кріплення задньої панелі.

У тому ж магазині, де купувався корпус, був придбаний із запобіжником та вимикачем живлення.
Ціна на момент покупки складала 0.47 $. Так як роз'єм купувався в тому ж магазині, де і корпус, вартість доставки на склад перевізника у них загальна.

Розписувати роз'єм докладно не буду, якщо комусь цікаво можуть глянути, він такий же.

Ручка паяльного фена.
Ручка паяльного фена, запропонована в магазині з контролером, мені не сподобалася. Фіксування насадок типу байонет ІМХО не є надійним, можуть спадати в не підходящий момент (перевірено на практиці), тому вирішив купувати ручку фена окремо.
Була замовлена така

Параметри заявлені магазином:

Вихідна потужність: 700 Вт ±10%
Температурний діапазон: 100÷500 ℃
Підходять насадки з фіксатором у вигляді хомута з посадковим діаметром 22мм.
Начебто все добре, але пробні включення принесли розчарування - велика невідповідність встановленої температури та реальної на виході сопла майже в 150 ℃.
Провівши ряд пробних підключень ручок фена від інших паяльних станцій Юра, ака, дійшов досить неприємних висновків: даний контролер паяльного фена жорстко «заточений» під конкретну модель ручки фена, точніше опір нагрівального елемента. Ручка фена від паяльної станції Lukey-702 з опором нагрівача 70 Ом показала найкращу відповідність встановленої температури і реальної на виході сопла, практично розбіжність дорівнювала 0.
Висновок щодо контролера: стабілізація температури «зав'язана» на струм, що протікає через нагрівальний елемент (використовується вимірювальний трансформатор струму (TU1) ZMPT107).
Висновок по ручці фена: для даного контролера не підходить, опір нагрівального елемента

86 Ом. Конструктивні особливості нагрівального елемента та велика відмінність його опору від необхідних 70 Ом не дозволили підігнати опір під задану величину.
Довелося замовляти іншу ручку фена.
Купувати ручку паяльного фена від паяльної станції Lukey-702 не хотілося. Вже був придбаний і припадав пилом в ящику столу саме з хомутом. Тому було придбано ручку фена від паяльної станції.

Ціна на момент покупки складала 8.76 $. З урахуванням доставки на склад перевізника - 10.07$.
Короткі характеристики:
Робоча напруга: 220 В змінного струму ± 10% 50Гц
Вихідна потужність: 650 Вт
Діапазон температури гарячого повітря: 100÷480 ℃
Витрата повітря 120 л/хв (макс.)
Посадкове місце під насадки діаметром 22мм.

Розглянемо ручку фена детальніше

Ручка фена виготовлена з пластмаси, типу полістирол, чорного кольору.
Форма «класична» для ручок із турбіною всередині корпусу

На цьому фото добре видно повітрозабірні отвори

Гільза нагрівального елемента має явно виражене сопло. Сопло має посадкове місце для насадок з фланцем, його зовнішній діаметр 21,5мм, також є розсікач, який повинен закручувати потік повітря

Заглянемо, що знаходиться всередині ручки фена.
Для розбирання корпусу ручки необхідно відкрутити 2 шурупи

і зняти захисний кожух гільзи нагрівального елемента

Акуратно розсідаємо половинки ручки та обличчю зріємо нутрощі

під турбіною розташована сполучна плата

Ну і фото всіх компонентів окремо:
турбіна на 24В відцентрового типу, на вихідному отворі є ущільнювальне гумове кільце

геркон для визначення моменту постановки ручки фена на підставку

нагрівальний елемент - ніхромова спіраль на керамічному каркасі

при монтажі в гільзу нагрівальний елемент попередньо обмотується теплоізоляцією - кілька шарів слюди

на самому краю нагрівального елемента розташовується термопара

комутація компонентів ручки фена та дроту до паяльної станції здійснюється за допомогою сполучної плати

Плата має струмопровідні доріжки з двох сторін, які з'єднані між собою за допомогою металізованих отворів.
На струмопровідних доріжках є написи, що вказують що і куди слід підпаювати.
Провід для підключення ручки до паяльної станції 8 житловий, жили відрізняються кольором. Довжина дроту 95см, дріт гнучкий, на жаль не термостійкий, паяльник плавить ізоляцію. У майбутньому, думаю, доведеться замінити на щось термостійке.

Під час роботи паяльним феном потрібна спеціальна підставка для його ручки.
І якщо у випадку з паяльником, підставка може бути будь-яка (), головне що зручно було б їй користуватися. То для ручки фена будь-яка не підійде.
На Тао була придбана. Ціна на момент покупки складала 1.71 $. З урахуванням доставки на склад перевізника вийде 2.88 $.
У комплекті: сама підставка з Г подібним кронштейном та 2 гвинтики М3

Підставка виконана з пластмаси, типу полістирол, чорного кольору і являє собою U образне ложе, в яке упускається ручка паяльного фена.

Якщо підставка закріплена не горизонтально, а під невеликим кутом, то щоб ручка фена не вислизала на ній є потовщення (роль якого виконує захисний кожух гільзи нагрівача), а на самій підставці є фаска

Положення ручки фена на підставці, при якому захисний кожух гільзи нагрівача впирається у фаску підставки, є основним положенням. Саме в такому положенні 2 потужні магніти, розташовані в бічних стінках підставки, взаємодіють з герконом в ручці фена.
Магніти досить потужні, гвинти прилипають дуже добре

від випадання, магніти зафіксовані клеєм

Кронштейн підставки є сталевим куточком, прикріпленим до підставки за допомогою 4 саморізів (видно на картинці вище). Для кріплення підставки до вертикальної поверхні в кронштейні є 2 отвори овальної форми

Як і куди кріпити свою підставку, поки не придумав…

Всі основні компоненти розглянуті, настав час переходити до складання.
Почнемо з передньої панелі .
Як і у випадку з контролером паяльника, передня панель потребує доопрацювання.
Необхідно просвердлити маленький отвір для упору енкодера, вклеїти тоноване скло та встановити роз'єм GX16-8 для дроту до ручки фена.
Якщо з отвором та склом проблем не виникло, то монтаж роз'єму зажадав «серйозних» слюсарних втручань.
Отвір спочатку розрахований для роз'єм GX12-5 і має діаметр 12мм необхідно розсвердлити до 16мм. А також необхідно шестигранну гайку роз'єму GX16-8 по зовнішній кромці обточити до кільця із зовнішнім діаметром 28-29мм і для зручності фіксації зробити 2 запила.

Що в результаті вийшло

Корпус так само не уникнув доопрацювання. Були встановлені ніжки (). Так само на внутрішні поверхні половинок корпусу були приклеєні смужки ізоляційного матеріалу (на мою целлулоїд, застосовується в БП компів, між платою і корпусом БП) для електроізоляції корпусу від компонентів плати контролера. Для кращої фіксації застосував тонкий двосторонній скотч.

Робити стійки для фіксації плати в корпусі не став, а випилив із текстоліту «вуха» (посилання на )

напаяв на них гайки М3

закріпив «вуха» на платі контролера та БП, підігнав усю конструкцію по ширині корпусу та встановив у пази, як БП у моїй

Корпус у збиранні.

Зі слюсарними роботами закінчили, приступаємо до паяння.
Наведу схема підключення плати контролера до периферії (посилання на )

Нічого складного, головне правильно все розпаяти та з'єднати

Часток роз'ємів плати контролера і БП у комплекті не було, щось знайшов у «загашнику», щось прикупив на радіоринку.
Роз'єм PWR використовується для логічного включення контролера паяльного фена, якщо даний контролер використовується у складі паяльної станції спільно з паяльником

Оскільки у мене паяльний фен буде окремим пристроєм, просто встановив перемичку (добре підходять перемички з HDD покоління IDE або материнських плат).

Тепер доробимо ручку фена .
Для підключення ручки фена використовується 8-ми житловий кабель.
Схема підключення (в оригіналі не так, переробляв)

Додав термістор

припаяв одним контактом до геркона (у них є загальний контакт GND), посадив у термоусадку та зафіксував термоклеєм, перекомутував дроти на сполучній платі

Наведу розпинування роз'єму GX16-8 (мій варіант, у когось може бути по-своєму)
1 - червоний - мінус двигуна турбіни
2 – білий – нагрівач фена
3 – сірий – нагрівач фена
4 – зелений – термістор NTC
5 - синій - + термопари
6 – жовтий – геркон
7 - коричневий - плюс двигуна турбіни
8 - чорний - GND
Збираємо ручку фена, підключаємо роз'єм до контролера, подаємо харчування та схрестивши пальці, включаємо – працює!

Тепер розглянемо роботу паяльного фена.
Встановлюємо ручку фена на підставку та подаємо харчування. На 2-3 секунди увімкнеться турбіна фена, на екрані з'явиться зображення - паяльний фен запустився і перейшов у черговий режим.

Спочатку розберемося з органами управління та меню.
Управління паяльним феном здійснюється за допомогою ручки енкодера та геркона в ручці. Доступні різні комбінації управління енкодером: обертання ручки ±, натискання кнопки ручки, натискання + обертання ручки ±.
Отже, що ж ми бачимо на екрані:

- у лівому верхньому куті відображається режим роботи та виставлена температура для поточного режиму
- у правому верхньому куті відображається відсоток потужності блоку живлення, яка надходить на нагрівальний елемент паяльного фена в даний момент часу
- зліва по центру екрану бачимо поточну температуру на нагрівальному елементі паяльного фена
- праворуч від поточної температури відображається час роботи паяльного фена у робочому режимі
- у лівому нижньому куті відображається швидкість повітряного потоку у відсотковому співвідношенні від максимальної
- у правому нижньому куті відображається знак термометра та температура термодатчика, яка використовується для компенсації температури холодного паю.
Перемиканням режимами паяльного фена управляє геркон у ручці:
- під час зняття ручки фена з підставки - робочий режим (на екрані у лівому верхньому кутку SET)
- при встановленні ручки фена на підставку - черговий режим (на екрані у лівому верхньому кутку SBY)

При обертанні ручки енкодера ± переходимо в режим встановлення температури, обертання ручки ± змінює значення доступні значення 100÷550 ℃.

При натисканні на кнопку енкодера переходимо в режим встановлення швидкості повітряного потоку, обертання ручки ± змінює значення доступні значення 20÷100%.

При натисканні на кнопку енкодера та повороті його ручки за годинниковою стрілкою потрапляємо в меню вибору пресетів

Повертанням ручки енкодера ± вибираємо один із п'яти (G1÷G5) пресетів, натискання на кнопку енкодера застосовує вибрані параметри.
Для збереження пресета спочатку необхідно виставити бажані значення температури та швидкості повітряного потоку, потім перейти в меню пресетів, вибрати "SAVE" і натиснути на кнопку енкодера, відкриється меню вибору необхідного осередку пам'яті. Поверненням ручки енкодера ± вибрати один із п'яти (G1÷G5) пресетів і натисканням на кнопку енкодера зберегти вибрані параметри. Пункт меню "QUIT" - вихід на основний екран.
Натискання на кнопку енкодера та поворот його ручки проти годинникової стрілки жодних змін у роботі паяльного фена не привносить.

Тривале натискання на ручку енкодера (більше 2 секунд) дозволяє потрапити в меню налаштувань Setup Menu. Усього доступно 10 пунктів меню. Перехід між пунктами здійснюється обертанням ± ручки енкодера, вхід у конкретний пункт – натисканням кнопки ручки.

Розглянемо пункти меню налаштувань

01. Stepping- крок зміни значень температури та повітряного потоку

- TempStep - крок зміни температури при обертанні ручки енкодера (1÷50℃)
- FlowStep - крок зміни швидкості повітряного потоку при обертанні ручки енкодера (1÷20%)
02. Cold end- Компенсація холодного паю

У цьому пункті меню налаштовується корекція температури нагрівального елемента залежно від температури навколишнього середовища:
- Mode - тип використовуваного термодатчика: CPU - термометр усередині мікроконтролера/ NTC - виносний датчик у ручці паяльного фена
- Temp - значення температури холодного паю (-9÷99℃)
03. Buzzer- бузер (піщалка)

У цьому пункті меню налаштовується стан бузера: ON - увімкнено/OFF - вимкнено.
04. OpPrefer- вибір переваг

У цьому пункті меню налаштовується який параметр при обертанні ± ручки енкодера змінювати краще
- TempFirst - спочатку температура
- FlowFirst - спочатку швидкість повітряного потоку
05. Screen Saver- зберігач екрану

У цьому пункті меню налаштовується:
- Switch - включення зберігача екрана: ON - увімкнена/OFF - вимкнена
- DlyTime - інтервал часу після якого запускається зберігач екрану (1÷60хвилин)
При індикації зберігача екрану формується картинка із зазначенням поточного режиму роботи (Standby) та температури нагрівального елемента.
06. Password- парольний захист входу в меню установок.

У цьому пункті меню виставляється:
- Switch - перемикач захисту: ON - увімкнена/OFF - вимкнена.
- LockTime – час до початку блокування меню налаштувань (1÷60 хвилин).
- Password – сам пароль. Складається з чотирьох цифр, що виставляються по розрядно.
07. Language- вибір мови.

У цьому пункті меню вибирається мова системи: спрощена китайська або англійська.
08. Sys Info- Інформація про систему.

У цьому пункті меню на екрані відображається:
- SW Version: 1.04 – версія прошивки.
- Power: 240V/49Hz - параметри мережі живлення: напруга 240вольт, частота 49Гц
08. Init- Скидання параметрів паяльного фена на заводські налаштування.

З цього пункту меню перезапускається прошивка паяльного фена, відбувається її ініціалізація. Після вдалого запуску пропонується вибрати мову системи та розпочати роботу зі станцією.
10. Exit- Вихід з меню налаштувань.
Як бачимо, ніяких варіантів калібрування робочої температури або корекції температури та швидкості повітряного потоку при використанні фена з насадками або без них у меню немає. Прикро…

З керуванням розібралися.
Тепер розглянемо роботу паяльного фена .
При піднятті ручки паяльного фена з підставки він перемикається в робочий режим.

Запускається турбіна на оборотах, що забезпечують задану швидкість повітряного потоку та починає зростати його температура. Вихід на задану температуру відбувається за 10-20 секунд, при цьому спостерігаються незначні забіги як вгору, так і вниз із амплітудою до 10℃. Момент, коли поточне значення зрівнялося із заданим, супроводжується сигналом бузера, так само правіше поточної температури - таймер починає відлік часу роботи в даному режимі. При зміні температури ручкою енкодера або зміні пресета, таймер скидається (так і не зрозумів навіщо він потрібен, якщо хтось знає для чого цей таймер, підкажіть, додам в огляд).
При установці ручки паяльного фена на підставку він перемикається в режим очікування, оберти турбіни автоматично підвищуються до 100% і відбувається швидке охолодження нагрівального елемента до 90℃, після чого турбіна відключається. Після зупинки турбіни температура трохи підвищується до ~100℃ і починає опускатися повільно.

Зняття показань та тестування

Спочатку прожарив спіраль на температурі 500℃ протягом 5-10 хвилин.
Для зняття показань спорудив із підручних засобів стенд

Зняття показань проводилося зовнішньою термопарою з відривом ~5мм від зрізу сопла паяного фена.
У ході тестування змінював температуру кроком 50℃. При кожному вимірі чекав доки температура на термопарі ручки паяльного фена не співпаде зі встановленою.
Так само в ході зняття показань змінював швидкість повітряного потоку (100%-75%-50%)
Результати вимірювань у таблиці

Як видно з таблиці реальні показання, хоч і незначно, але відрізняються від встановлених у контролері паяльного фена, калібрування по 2-3 точках не завадило б. Так само не завадила б корекція температури і зміни швидкості повітряного потоку, але, на жаль, в даному контролері (його програмної частини) не реалізована.
Трохи нижче я розповім про набір насадок для паяльного фена, а тут представлю таблицю з вимірюваннями температури для деяких з них. Зняття показань проводилося зовнішньою термопарою з відривом ~5мм від зрізу сопла насадки паяного фена.

При вимірі швидкість повітряного потоку була максимальною – 100%. Результати вимірювань у таблиці

Як можна побачити з таблиці, чим менше діаметр насадки, тим вище похибка реально виміряної температури.
Корекція температури від діаметра сопла та типу насадки так само не завадила б, але, на жаль, у даному контролері (його програмної частини) не реалізовано.

Додаткові аксесуаринаявність яких бажана, але не обов'язково.
Насадки на носик паяльного фена
Як уже зазначав вище, для паяльного фена були куплені набір 8шт. Ціна на момент покупки складала 2.16 $. З урахуванням доставки на склад перевізника - 3.32$.

У набір входять насадки з таким діаметром вихідних сопел: 3мм, 4мм, 5мм, 6мм, 7мм, 8мм, 10мм, 12мм.
Внутрішній діаметр насадки 22мм

Товщина стінки самої насадки 0,8мм

Товщина стінки трубки сопла 0,6мм

Висота насадки 45мм

Матеріал з якого виконані насадки – сталь. Насадки мають нікельоване покриття
Фіксування на ручці фена здійснюється за допомогою хомута та гвинта з різьбленням М3.

Силіконовий килимок на робочому столі.
При використанні паяльного фена робочу поверхню столу бажано закривати будь-яким теплостійким матеріалом. Гарну теплостійкість забезпечують силіконові килимки. Пошук на Тао привів у
Запропонований асортимент змусив замислитись: а що ж вибрати? Хотілося по максимуму накрити стіл, мати осередки для будь-якої дрібниці, можливість розміщувати додаткове обладнання та інструмент.

Але улюблене земноводне нагадувало – це не першочергова покупка, будь скромнішою у бажаннях. У результаті було придбано килимок розміром 350х250х5мм. Фото з магазину

Ціна на момент покупки складала 2.91 $. З урахуванням доставки на склад перевізника вийде 3.93 $.
Килимок досить важкий – 0,25 кг. Враховуйте це при покупці Тао, при доставці вага має значення.
Даний килимок підходить як для паяння паяльним феном, так і паяльником, він має велику площу і найтовстіший з представлених в магазині.
Експлуатація даного килимка протягом 3-х місяців переконала мене у правильності вибору. Рекомендую.

Тепер про витрати.
Вартість комплектуючих (на момент покупки) у магазині на ТаоВао / з урахуванням доставки на склад МістЕкспрес:
- контролер 27.74$ / 29.49$
- корпус у зборі 11.17$ / 12.38$
- роз'єм шнура живлення 0.47$ / 0.47$
- ручка фена 8.76$ / 10.07$
- підставка під ручку фена 1.72$ / 2.88$
Разом 49.86$ / 55.29$ + вартість доставки.
Вартість додаткових аксесуарів:
- насадки 2.16$ / 3.32$
- силіконовий килимок 2.91$ / 3.93$

Вага зібраного паяльного фена з ручкою та підставкою

склав 0.652 кг.
Враховуючи, що, згідно з тарифами МістЕкспрес, доставка літаком складає 8$ за 1кг плюс консолідація 1$ за 1кг плюс 1$ на оформлення посилки - отримаємо вартість доставки даного паяльного фена ~7$.

Насамкінець суб'єктивні висновки.
Розглянутий контролер паяльного фена залишив подвійне враження – з одного боку дуже добре опрацьована апаратна частина, хоч БП і має деякі спрощення порівняно з datasheet (на роботу абсолютно не впливають), контролер STM32 та його обв'язування порадували. Є все необхідне, навіть більше ... А ось програмна частина ніяка, від слова зовсім ... Базовий функціонал є, а ось родзинки, як у паяльній станції на контролері STM32 немає. Все просто та примітивно. Таке враження, що розробник розпочав проект, розробив принципову схему, а при написанні програми – закинув… Цілком можливо так і було, оскільки у цього розробника з'явився черговий проект – контролер паяльника та фена на STM32.
Як підсумок:
плюси:
- базовий функціонал, але хотілося б більшого, особливо не вистачає калібрування
- Просте, зручне управління
- інформативний дисплей
- 5 пресетів
- малі габарити та вага
мінуси:
- жорстка прив'язка до конкретної моделі ручки паяльного фена
- Відсутність калібрування
- немає корекції температури та швидкості повітряного потоку при встановленні насадок
- ціна, не багато хто захоче віддати 50$ за "звичайний паяльний фен".
Чи варто купувати цей контролер, чи ні вирішувати Вам.

Висловлюю особливу подяку землякові Юрі, ака, за ідейне натхнення, моральну та технічну підтримку.

Всім дякую за увагу, чекаю на конструктивну критику та коментарі.

P.S. Якщо в когось з України виникне потреба купити що-небудь на ТаоВао, Стукайте в личку, допоможу.
P.P.S. Якщо хтось «шаріє» в написанні програм для STM32 і є бажання «поколупати» прошивку - стукайтеся в личку.
Прошивку кому цікаво беремо +84 Додати в обране Огляд сподобався +73 +201