Stacja lutownicza do samodzielnego montażu pod stołem: 9 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:34

Niedawno przeprowadziłem się do domu i musiałem przebudować mój domowy warsztat od podstaw. Byłem trochę ograniczony do przestrzeni.

Jedną z rzeczy, które chciałem zrobić, było zmodyfikowanie mojej lutownicy tak, aby można ją było dyskretnie przykręcić do spodu blatu. Po dalszych badaniach nie sprzyjało to tego typu modyfikacji ze względu na duży transformator. Przebudowałem więc stację w zasadzie od podstaw, żebym mógł ją uruchomić z zasilacza ławkowego. Używam go od kilku miesięcy i nie miałem żadnych problemów. Działa w zasadzie tak samo jak oryginalna stacja, z wyjątkiem tego, że elementy sterujące i wyświetlacz są trochę ładniejsze.

Krok 1: Oryginalna stacja lutownicza

To jest oryginalna stacja. Wewnątrz znajduje się potężny transformator, a zasilanie prądem zmiennym przełączane jest za pomocą tyrystora. Zapłaciłem za to około 47,00 dolarów. Ale możesz też kupić samą grzałkę, jeśli masz zamiar spróbować czegoś takiego.

Kewl części o tej konkretnej stacji jest to, że jest to "Bic pen" stacji lutowniczych. Widziałem stację sprzedawaną pod różnymi markami i widziałem ten sam grzejnik używany w wielu różnych markach/modelach. Oznacza to, że grzejniki zamienne są łatwo dostępne TANIO! Możesz kupić tylko grzałkę, wraz z nową końcówką, za jedyne 7,00 USD! Wymiana końcówek kosztuje mniej niż 2,00 USD. Ja miałem szczęście z moją (używałem tej konkretnej stacji jakieś 3-4 lata i zużyłem 1 grzałkę i 1 końcówkę!) Jeśli masz problem ze znalezieniem, po prostu zapytaj. Nie chcę spamować, ale jeśli wystarczająco dużo osób o to poprosi, opublikuję link.

Krok 2: Jednostka grzewcza

Grzałka posiada 5-pinowe złącze DIN 180 stopni. Trochę testów ujawniło, że na pinach 1, 2 znajduje się element grzejny. Pin 3 jest w ciągłości z końcówką/osłoną do uziemienia. Piny 4, 5 to termoelement. Uchwyt jest oznaczony 24V, 48W.

Więc pierwszą rzeczą, jakiej potrzebowałem, było odpowiednie złącze, które mogłoby obsłużyć ponad 2 wzmacniacze. Znalazłem to w Mouser, szukając 180-stopniowego, żeńskiego, 5-pinowego DIN. Dokupiłem też zapasowe złącze męskie, żebym mógł dorobić przejściówkę na dalszą część problemu.

Krok 3: Nudna część

Ok, kiedy już otrzymałem swoje złącza, zacząłem tworzyć tabelę przeglądową. Ta część jest naprawdę nudna. Zasadniczo podłączyłem żelazko, włączyłem je i zacząłem odczytywać napięcie na termoparze w różnych temperaturach, abym mógł zrobić tabelę przeglądową, za pomocą której zaprogramowałem mój PIC. Rozkładałem go na każde 10 stopni Celsjusza.

Krok 4: Więc co teraz?

Cóż, napisałem program PIC do kontrolowania rzeczy. Są 3 przyciski. Przycisk zasilania włącza/wyłącza żelazko i wyświetlacz LCD. Jest przycisk w górę i przycisk w dół. Ustawiona temperatura zmienia się w krokach co 10 stopni Celsjusza. Żelazko zapamiętuje ostatnio używane ustawienie, nawet jeśli zostało odłączone.

Jedyna sztuczka, którą dodałem, wynikała ze sposobu działania grzałki. Zapomniałem jaki ma grzałkę, ale jest to taki, w którym opór nie jest stały. W stanie zimnym rezystancja grzałki wynosi praktycznie zero omów. Następnie wzrasta do kilku omów, gdy jest gorący. Dodałem więc PWM z 50% cyklem pracy, gdy żelazko ma temperaturę poniżej 150 stopni Celsjusza, abym mógł uruchomić go z zasilacza impulsowego 3A bez wyzwalania zabezpieczenia przeciwzwarciowego.

Krok 5: Wewnątrz

Wewnątrz nie ma wiele do zobaczenia.

LCD i lutownica są sterowane przez PIC i niektóre tranzystory MOSFET. Jest mały wzmacniacz operacyjny z 2 nieodwracającymi wzmacniaczami połączonymi szeregowo, które podbijają wyjście termopary o około 200x, aby PIC mógł je odczytać.

Krok 6: Zasilanie

Miałem już zasilacz ławki przykręcony pod moją ławką. Jest zasilany z zasilacza laptopa 20V 3A. Więc zamiast dodawać dedykowany zasilacz do mojego żelazka, po prostu pobierałem stamtąd moc. Jeśli to zrobisz, możesz użyć dowolnego dostępnego źródła prądu stałego. Tylko upewnij się, że emituje około 20-30 V DC i że jest w stanie wyprowadzić około 3A. Zasilacze do laptopów są bardzo tanie w serwisie eBay i są mniejsze/lżejsze niż transformator dostarczany w oryginalnej stacji.

Krok 7: Idealny uchwyt

Uchwyt dołączony do tej stacji lutowniczej jest przeznaczony do montażu z boku stacji. Odkryłem, że jakimś ogromnym zbiegiem okoliczności idealnie nadaje się również do montażu pod spodem ławki.

Dodałem tylko parę nylonowych podkładek (aby mógł się obracać) i śrubę do mocowania, a także małą śrubę/nakrętkę do "zablokowania" uchwytu, aby nie spadł przypadkowo poniżej poziomu, bez względu na to, jak luźne ustawiasz pokrętło. Nie znam źródła samego uchwytu, więc jeśli miałbyś kupić tylko grzejnik, być może będziesz musiał zbudować własny uchwyt na żelazko. Jeśli ktoś zna źródło tych posiadaczy, może mógłby podzielić się nim z resztą z nas.

Krok 8: Schemat, PCB, oprogramowanie układowe

Jeśli jest jakieś zainteresowanie, przypuszczam, że mógłbym opublikować schemat, plik pcb i oprogramowanie układowe. Ale nie zabrałem się za to. Właściwie nigdy nie stworzyłem schematu. Do wykonania płytki użyłem ExpressPCB, więc nie mam Gerbera. I nie wiem, gdzie zamieścić plik HEX. Więc nie będę tego robił, chyba że będzie więcej niż 2 osoby zainteresowane. Więc oceń Instructable, jeśli chcesz, aby stał się projektem w pełni open source.

Jeśli ktoś ma ulubioną witrynę hostującą pliki, na której mogę opublikować HEX, podziel się ze mną. Przetestowałem kilka i miałem tyle spamu i darmowych ofert, zanim jeszcze skończyłem rejestrację, że chciałem kogoś udusić.

Krok 9: Oprogramowanie układowe

Kod źródłowy zespołu https://www.4shared.com/file/5tWZhB_Q/LCD_Soldering_Station_v2.html Oto oprogramowanie układowe. Mam nadzieję, że ten link zadziała. Na wszystko jest pierwszy raz. https://www.4shared.com/file/m2iIboiB/LCD_Soldering_Station_v2.html Ten HEX można zaprogramować na PIC16F685 za pomocą programatora PIC. Pinout: 1. Vdd +5 V 2. (RA5) N/C 3. (RA4) KONTROLA PODŚWIETLENIA, pin wyjściowy. To wzrasta, gdy stacja jest włączona. Dotyczy to wyświetlaczy LCD z podświetleniem. Niektóre wyświetlacze LCD mają podświetlenie LED, podobnie jak moje. Oznacza to, że możesz zasilać podświetlenie bezpośrednio z tego pinu za pomocą tylko rezystora szeregowego, aby ograniczyć prąd. W podświetleniach typu „inne” może być konieczne wykorzystanie tego wyjścia do przełączania tranzystora do zasilania podświetlenia z szyny 5V. 4. (RA3) PRZYCISK ON/OFF, pin wejściowy. Podłącz chwilowy przełącznik, aby włączyć/wyłączyć stację. Ziemia do aktywacji. Podciąganie wewnętrzne jest ustawione. 5. (RC5) na LCD D5 6. (RC4) na LCD D4 7. (RC3) na LCD D3 8. (RC6) na LCD D6 9. (RC7) na LCD D7 10. (RB7) PRZEŁĄCZNIK GRZEJNIKA, pin wyjściowy: ten pin przechodzi w LOW, aby aktywować grzałkę lutownicy. Kiedy stacja jest włączana po raz pierwszy, ten pin wyjściowy włącza się/wyłącza w zakresie niskich kHz przy 50% cyklu pracy, aż odczyt temperatury osiągnie co najmniej 150C.* Po tym punkcie po prostu wyprowadza sygnał niski, gdy odczytana temperatura jest niższa niż ustawiona temp. Wysyła stan wysoki, gdy odczytana temperatura jest równa lub większa od ustawionej temperatury. We własnym projekcie użyłem tego pinu do przełączania bramki małego P-FET, którego źródło było ustawione na 5V. Odpływ z P-FET przełączał bank 3 (nie logiczny, ale znacznie obniżony) N-FET, który ostatecznie przełączył stronę uziemienia jednostki grzewczej. *żelazko można ustawić w zakresie 150c-460c (co w tym 8-bitowym świecie wygodnie jest 16 kroków:)). Minimalna temperatura odczytu wynosi 150c. Dopóki grzałka nie osiągnie 150C, odczytana temperatura będzie wyświetlana jako wszystkie kreski. Dla beznadziejnie imperialnych umysłów, 90% mojego lutowania między 230C-270C lutem ołowiowym, aby dać punkt odniesienia. Mogę chwilowo podkręcić żelazko do 300c dla większych stawów. Po całkowitym złożeniu skalibrowałem moje rezystory opampowe, aby lut ołowiowy zaczął się topić w temperaturze około 200 stopni Celsjusza, co zgadza się z moim wcześniejszym doświadczeniem. 11. (RB6) do LCD E 12. (RB5) do LCD R/W 13. (RB4) do LCD RS 14. (RA2) Pin ADC: Ten pin odbiera napięcie dla sprzężenia zwrotnego temperatury. Musisz podłączyć termoparę lutownicy do obwodu opamp, aby zwiększyć napięcie ok. 200x. Dostrajając wzmocnienie, możesz uzyskać dokładniejsze odczyty temperatury. (IIRC, skończyłem używając wzmocnienia 220x na moim i wydaje się, że jest całkiem blisko.) Następnie podłącz to wyjście do tego pinu. Należy pamiętać, że napięcie na tym pinie nie powinno zbytnio przekraczać Vdd. Dobrym pomysłem jest umieszczenie diody zaciskowej między tym pinem a Vdd, jeśli twój obwód wzmacniacza operacyjnego jest zasilany z więcej niż 5V. W przeciwnym razie możesz uszkodzić PIC. Na przykład, jeśli włączysz stację z odłączoną lutownicą, spowoduje to pozostawienie pływającego wejścia opampa. PIC może otrzymać wszystko do napięcia zasilania opampa. Chociaż może się wydawać, że dobrym pomysłem jest po prostu zasilanie opampa z szyny 5V, aby zapobiec temu problemowi, ja zasilam mój z szyny 20V. Dzieje się tak dlatego, że tanie opampy nie działają od szyny do szyny. Jest trochę narzutu, który może wpłynąć na odczyt temperatury na górnym końcu skali. 15. (RC2) do LCD D2 16. (RC1) do LCD D1 17. (RC0) do LCD D0 18. (RA1) PRZYCISK DÓŁ, pin wejściowy. Ziemia do aktywacji. Podciąganie wewnętrzne jest ustawione. 19. PRZYCISK (RA0) UP, pin wejściowy. Ziemia do aktywacji. Podciąganie wewnętrzne jest ustawione. 20. Pin uziemienia Oto plik ExpressPCB. ExpressPCB można pobrać za darmo. Nawet jeśli nie korzystasz z ich usług, ten plik może być używany do samodzielnego transferu tonera, jeśli drukarka może odwrócić obraz. Wszystkie żółte linie to zworki. Jest tego dużo! Ale ślady są ułożone tak, że wszystkie te małe, krótkie skoki można pokryć rezystorem 1206 0R. Należy również pamiętać, że jest on zaprojektowany tak, aby DIP PIC16F685 był lutowany po stronie miedzi. Bez dziur. Tak, to dziwne, ale działa. Kupiłem LCD od Sure Electronics. To dość standardowe wyprowadzenie dla podświetlanego ekranu LCD 16x2. https://www.4shared.com/file/QJ5WV4Rg/Solder_Station_Simple.html Obwód wzmacniacza operacyjnego, który wzmacnia termoparę, nie jest uwzględniony. Układ MOSFET, którego użyłem do włączania/wyłączania grzałki, nie jest wliczony w cenę. Google powinno pomóc Ci ustalić szczegóły. W rzeczywistości obwód opamp można łatwo skopiować z arkusza danych LM324. Chcesz wzmacniacza nieodwracającego. Pamiętaj, że gdy ustawisz 2 opampy w szeregu, POMNOŻYSZ ich zysk. PRZYPISY: 1. Odrobinę zmieniłem wyświetlacz LCD. Powinien teraz zmieścić się na wyświetlaczu LCD 8x2 (ja używam 16x2). Przesunąłem gwiazdkę wskaźnika grzałki tak, że jest obok „ustaw”. Więc tylko „c” na końcu zostanie usunięte. Ale nigdy nie próbowałem tego na wyświetlaczu LCD 8x2, więc mogę się mylić! (Pinout na nich też jest zwykle inny!) 2. Uwaga: PCB pokazuje D2pak LM317. Ta część wielkości nie wystarcza, aby przy tym obciążeniu obniżyć napięcie z 20 V do 5 V. Ale działa, jeśli użyjesz rezystora szeregowego, aby zmniejszyć część napięcia. Obliczyłem optymalny rezystor szeregowy dla wejścia 20 V na około 45-50 omów i 3 waty, co jest oparte na szacowanym maksymalnym obciążeniu 250 mA. (Więc jeśli moje obliczenia są poprawne, ten rezystor szeregowy rozprasza około 3 W ciepła, które w przeciwnym razie dusiłoby regulator!) Osobiście użyłem kilku rezystorów 1206 SMD w siatce, aby osiągnąć moc w watach. Dlatego obok pinu wejściowego LM317 na mojej płytce drukowanej znajduje się mały obszar do prototypowania.