Паяльная станция для самостоятельного монтажа, монтируемая под стол: 9 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:55

Я недавно переехал, и мне пришлось заново строить домашний рабочий стол. Я был немного ограничен в пространстве.

Одна из вещей, которую я хотел сделать, - это модифицировать свой паяльник так, чтобы его можно было незаметно прикрутить болтами к нижней стороне моей скамейки. При дальнейшем рассмотрении, из-за большого трансформатора он не очень подходил для такой модификации. Поэтому я восстановил станцию, в основном с нуля, чтобы я мог запускать ее со своего настольного блока питания. Я использую его уже пару месяцев, и у меня не было проблем. Он работает в основном так же, как и исходная станция, за исключением того, что элементы управления и дисплей немного лучше.

Шаг 1: оригинальная паяльная станция

Это оригинальная станция. Внутри есть здоровенный трансформатор, а питание переменного тока переключается с помощью SCR. Я заплатил за это около 47 долларов. Но вы также можете купить только нагреватель, если собирались попробовать что-то подобное.

Ключевая особенность этой конкретной станции заключается в том, что это «Bic Pen» паяльных станций. Я видел станции, продаваемые под разными торговыми марками, и я видел, что один и тот же нагревательный элемент используется на многих разных марках / моделях. Это означает, что запасные нагреватели легко доступны по ДЕШЕВУ! Вы можете купить только нагреватель в комплекте с новым наконечником всего за 7 долларов США! Наконечники на замену стоят менее 2 долларов США. Мне очень повезло с моей (я использовал эту конкретную станцию, может быть, 3-4 года и изношил 1 нагреватель и 1 наконечник!) Если у вас возникли проблемы с ее поиском, просто спросите. Я не хочу рассылать спам, но если достаточно людей спросят, я отправлю ссылку.

Шаг 2: Нагреватель

Нагреватель имеет 5-контактный разъем DIN 180 градусов. Небольшое тестирование показало, что на контактах 1, 2 есть нагревательный элемент. Контакт 3 соединен с наконечником / оболочкой для заземления. Контакты 4, 5 - термопара. Ручка имеет маркировку 24V, 48W.

Итак, первое, что мне было нужно, это правильный разъем, способный выдерживать 2+ усилителя. Я нашел его в Mouser, ища 180-градусный 5-контактный разъем DIN. Я также купил запасной штекер, чтобы я мог сделать временный переходник для следующей части проблемы.

Шаг 3: скучная деталь

Хорошо, как только я получил свои коннекторы, я приступил к составлению таблицы поиска. Эта часть действительно скучная. По сути, я подключил утюг, включил его и приступил к считыванию напряжения на термопаре при разных температурах, чтобы я мог составить таблицу поиска, с помощью которой можно программировать свой PIC. Я снизил его до каждых 10 градусов по Цельсию.

Шаг 4: И что теперь?

Ну, я написал программу PIC для управления вещами. Есть 3 кнопки. Кнопка питания включает / выключает утюг и ЖК-дисплей. Есть кнопка вверх и кнопка вниз. Установленная температура изменяется с шагом 10 градусов Цельсия. Утюг запоминает последнюю использованную настройку, даже если он был отключен от сети.

Единственный трюк, который я добавил, был связан с тем, как работает обогреватель. Я забыл, какой у него нагреватель, но у него сопротивление непостоянно. В холодном состоянии сопротивление ТЭНа практически равно нулю Ом. Затем оно увеличивается до нескольких Ом в горячем состоянии. Поэтому я добавил ШИМ с рабочим циклом 50%, когда температура утюга ниже 150 градусов по Цельсию, чтобы я мог запускать его от импульсного источника питания 3 А без срабатывания защиты от короткого замыкания.

Шаг 5: внутри

Внутри особо не на что смотреть.

ЖК-дисплей и паяльник управляются PIC и некоторыми полевыми МОП-транзисторами. Есть небольшой операционный усилитель с 2 последовательно включенными неинвертирующими усилителями, которые увеличивают выходную мощность термопары примерно в 200 раз, так что PIC может ее прочитать.

Шаг 6: Источник питания

Я уже прикрутил скамейку БП под скамейку. Он питается от блока питания ноутбука 20V 3A. Поэтому вместо того, чтобы добавлять отдельный блок питания для своего утюга, я просто отключил питание оттуда. Если вы сделаете это, вы можете использовать любой источник постоянного тока, который у вас есть. Просто убедитесь, что он выдает около 20-30 В постоянного тока и способен выдавать около 3 А. Блоки питания для ноутбуков очень дешевы на Ebay, и они меньше / легче, чем трансформатор, который поставляется в оригинальной станции.

Шаг 7: идеальный держатель

Держатель, поставляемый с этой паяльной станцией, предназначен для установки сбоку от станции. Я обнаружил, что по невероятному совпадению он также идеально подходит для установки на нижней стороне скамейки.

Единственное, что я добавил, - это пара нейлоновых шайб (чтобы он мог поворачиваться) и винт для его крепления, а также небольшой болт / гайка, чтобы «заблокировать» держатель, чтобы он не мог случайно упасть ниже горизонтали, независимо от того, как ослабьте, вы установите ручку. Я не знаю источника только для держателя, поэтому, если бы вы купили только обогреватель, вам, возможно, пришлось бы построить свой собственный держатель для утюга. Если кто-то знает источник этих держателей, возможно, они смогут поделиться им с остальными из нас.

Шаг 8: Схема, печатная плата, прошивка

Если есть интерес, я могу опубликовать схему, файл печатной платы и прошивку. Но я до этого не дошел. На самом деле, я вообще никогда не делал схемы. Я использовал ExpressPCB для изготовления платы, поэтому у меня нет Gerber. И я не знаю, где разместить HEX файл. Так что я не буду делать ничего из этого, пока не будет заинтересовано больше двух человек. Так что оцените Instructable, если вы хотите, чтобы он стал проектом с полностью открытым исходным кодом.

Если у кого-то есть любимый файловый хостинг, на котором я могу разместить HEX, не стесняйтесь поделиться со мной. Я протестировал пару и получил столько спама и бесплатных предложений, прежде чем я даже закончил регистрацию, что я хотел кого-то задушить.

Шаг 9: Прошивка

Исходный код сборки https://www.4shared.com/file/5tWZhB_Q/LCD_Soldering_Station_v2.html Вот прошивка. Надеюсь, эта ссылка работает. Все бывает впервые. https://www.4shared.com/file/m2iIboiB/LCD_Soldering_Station_v2.html Этот HEX может быть запрограммирован на PIC16F685 с помощью программатора PIC. Распиновка: 1. Vdd + 5V 2. (RA5) N / C 3. (RA4) КОНТРОЛЬ ПОДСВЕТКИ, выходной контакт. Это становится высоким, когда станция включена. Это для ЖК-дисплеев с подсветкой. Некоторые ЖК-дисплеи имеют светодиодную подсветку, как и мой. Это означает, что вы можете запитать подсветку напрямую с этого контакта с помощью только последовательного резистора для ограничения тока. В «других» типах подсветки вам, возможно, придется использовать этот выход для переключения транзистора для питания подсветки от шины 5 В. 4. (RA3) КНОПКА ВКЛ / ВЫКЛ, входной контакт. Подключите переключатель кратковременного нажатия, чтобы включить / выключить станцию. Земля для активации. Установлена внутренняя подтяжка. 5. (RC5) на ЖК-дисплей D5 6. (RC4) на ЖК-дисплей D4 7. (RC3) на ЖК-дисплей D3 8. (RC6) на ЖК-дисплей D6 9. (RC7) на ЖК-дисплей D7 10. (RB7) ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ НАГРЕВАТЕЛЯ, выходной контакт: этот вывод переходит в НИЗКОЕ состояние, чтобы активировать нагреватель паяльника. При первом включении станции этот выходной контакт включается / выключается в диапазоне низких кГц при рабочем цикле 50% до тех пор, пока температура не станет не менее 150 ° C. * После этого момента он просто выдает низкий уровень, когда считываемая температура ниже установленной. темп. Он выдает высокий уровень, когда считываемая температура равна или превышает установленную температуру. В моем собственном дизайне я использовал этот вывод для переключения затвора небольшого P-FET, источник которого был установлен на 5 В. Сток P-FET переключал группу из 3 (не логический уровень, но сильно сниженные) N-FET, которые в конечном итоге переключили заземленную сторону блока нагревателя. * железо можно установить от 150c до 460c (что удобно в этом 8-битном мире: 16 шагов:)). Минимальная температура чтения составляет 150 ° C. Пока нагреватель не достигнет 150 ° C, считанная температура будет отображаться пунктирной линией. Для безнадежных имперских настроений я делаю 90% пайки между 230c-270c свинцовым припоем, чтобы дать ориентир. Я могу временно повернуть утюг до 300 ° C для более крупных суставов. После полной сборки я откалибровал резисторы операционного усилителя так, чтобы свинцовый припой только начинал плавиться при температуре около 200 ° C, что согласуется с моим предыдущим опытом. 11. (RB6) - LCD E 12. (RB5) - LCD R / W 13. (RB4) - LCD RS 14. (RA2) Вывод АЦП: Этот вывод принимает напряжение для обратной связи по температуре. Вам необходимо подключить термопару паяльника к цепи операционного усилителя, чтобы увеличить напряжение примерно в 200 раз. Точно настроив коэффициент усиления, вы можете получить более точные показания температуры. (IIRC, в итоге я использовал 220-кратное усиление на моем, и это кажется довольно близким.) Затем подключите этот выход к этому контакту. Имейте в виду, что напряжение на этом выводе не должно сильно превышать Vdd. Если ваша схема операционного усилителя питается от напряжения более 5В, то между этим выводом и Vdd рекомендуется установить фиксирующий диод. В противном случае вы можете повредить PIC. Например, если вы включите станцию с отключенным паяльником, вход операционного усилителя останется плавающим. PIC может получать что угодно, вплоть до напряжения питания операционного усилителя. Хотя может показаться хорошей идеей просто запитать операционный усилитель от шины 5 В, чтобы предотвратить эту проблему, я питаю свой от шины 20 В. Это связано с тем, что дешевые операционные усилители не работают на всем пути от железной дороги до железной дороги. Есть небольшие накладные расходы, которые могут повлиять на показания температуры на верхнем конце шкалы. 15. (RC2) к ЖК-дисплею D2 16. (RC1) к ЖК-дисплею D1 17. (RC0) к ЖК-дисплею D0 18. (RA1) КНОПКА ВНИЗ, входной контакт. Земля для активации. Установлена внутренняя подтяжка. 19. (RA0) КНОПКА ВВЕРХ, входной контакт. Земля для активации. Установлена внутренняя подтяжка. 20. Контакт заземления Вот файл ExpressPCB. ExpressPCB можно скачать бесплатно. Даже если вы не пользуетесь их услугами, этот файл можно использовать для переноса тонера своими руками, если ваш принтер может переворачивать изображение. Все желтые линии - перемычки. Там много! Но следы расположены так, что все крошечные короткие прыжки могут быть покрыты резистором 1206 0R. Также обратите внимание, что он разработан так, что DIP PIC16F685 должен быть припаян на медной стороне. Никаких дыр. Да, это странно, но работает. Я купил ЖК-дисплей в компании Sure Electronics. Распиновка довольно стандартная для ЖК-дисплея 16x2 с подсветкой. https://www.4shared.com/file/QJ5WV4Rg/Solder_Station_Simple.html Схема операционного усилителя, которая усиливает термопару, не включена. Схема MOSFET, которую я использовал для включения / выключения нагревателя, в комплект не входит. Google должен помочь вам разобраться в деталях. Собственно, схему операционного усилителя легко скопировать из даташита LM324. Вам нужен неинвертирующий усилитель. Помните, когда вы соединяете 2 операционных усилителя последовательно, вы УМНОЖИТЕ их усиление. Сноски: 1. Я немного изменил показания ЖК-дисплея. Теперь он должен уместиться на ЖК-дисплее 8x2 (я использую 16x2). Я переместил звездочку индикатора обогревателя так, чтобы он был рядом с "установлен". Таким образом, будет отброшена только буква «c» в конце. Но я никогда не пробовал это на LCD 8x2, так что могу ошибаться! (Распиновка у них тоже обычно разная!) 2. Внимание: на плате изображен D2pak LM317. Деталь такого размера не достаточна, чтобы упасть с 20 В до 5 В при такой нагрузке. Но это работает, если вы используете последовательный резистор для снижения некоторого напряжения. Я рассчитал, что оптимальный последовательный резистор для входа 20 В должен составлять около 45-50 Ом и 3 Вт, что основано на предполагаемой максимальной нагрузке в 250 мА. (Так что, если мои расчеты верны, этот последовательный резистор рассеивает около 3 Вт тепла, которое в противном случае задушило бы регулятор!) Я лично использовал связку 1206 SMD-резисторов в сети, чтобы получить мощность. Вот почему на моей печатной плате рядом с входным контактом LM317 есть небольшая область для прототипирования.