Главная » Хабрахабр » Simple Solder MK936 SMD. Паяльная станция на SMD-компонентах своими руками

Simple Solder MK936 SMD. Паяльная станция на SMD-компонентах своими руками

В этой статье мы хотим познакомить вас с проектом паяльной станции, которую каждый может собрать своими руками.

В статье вы найдете схемы, чертежи плат, прошивку для микроконтроллера, а также рекомендации по сборке и настройке. Представляет она собой паяльник с блоком установки и регулировки температуры.

Собрав ее, вы получите опыт работы с компонентами поверхностного монтажа (SMD) и, конечно, полезное устройство.

Описание

Паяльная станция отличается от простого сетевого паяльника тем, что в ней есть стабилизация температуры. И это очень важно при работе с различной мелочью. Сетевой паяльник всегда рассеивает одну и ту же мощность. То есть если он лежит на месте, то может нагреться даже до 500 градусов, а когда вы начинаете паять, то резко остывает.

Это дает возможность регулировать мощность на нагревателе с целью поддержания стабильной температуры. С другой стороны, если в паяльник встроена термопара, то можно организовать обратную связь.

Она обладает следующими характиеристиками: Нашей целью была разработка именно паяльной станции на базе распространенного и дешевого паяльника с термопарой.

  1. Питание от источника постоянного напряжения 12-24В
  2. Потребляемая мощность, при питании 24В: 50Вт
  3. Сопротивление паяльника: 12Ом
  4. Время выхода на рабочий режим: 1-2 минуты в зависимости от питающего напряжения
  5. Предельное отклонение температуры в режиме стабилизации, не более 5ти градусов
  6. Алгоритм регулирования: ПИД
  7. Отображение температуры на семисегментном индикаторе
  8. Тип нагревателя: нихромовый
  9. Тип датчика температуры: термопара
  10. Возможность калибровки температуры
  11. Установка температуры при помощи экодера
  12. Светодиод для отображения состояния паяльника (нагрев/работа)

Печатная плата

Плата двухсторонняя, но адаптированная для изготовления в домашних условиях. В конце статьи вы найдете ссылку на файл для SprintLayout.

На ней отличаются только позиционные обозначения элементов и номера выводов микроконтроллера. Если вас интересует схема устройства, то найти ее можно здесь. По сути, все сделано на микроконтроллере Atmega8, к которому подключен семисегментный индикатор, энкодер, нагреватель через ключ и сигнал с термопары, усиленный операционным усилителем.

Список компонентов

Для сборки печатной платы и корпуса потребуются следующие компоненты и материалы:

  1. BQ1. Энкодер EC12E24204A8
  2. C5. Конденсатор танталовый 35В, 10мкФ, типоразмер С
  3. C1-C4, C7-C9. Конденсаторы керамические 0.1мкФ в корпусе 0805
  4. C6. Конденсатор танталовый 16В, 22мкФ, типоразмер С
  5. DD1. Микроконтроллер ATmega8A-AU в корпусе TQFP32
  6. DA1. Стабилизатор L7805ACD2T-TR на 5В в корпусе D2PAK
  7. DA2. Операционный усилитель LM358ADT в корпусе SO8
  8. HG1. Семисегментный трехразрядный индикатор с общим катодом BC56-12GWA.Также на плате предусмотрено посадочное место под дешевый аналог.
  9. HL1. Любой индикаторный светодиод на ток 20мА с шагом выводов 2,54мм
  10. R1,R6. Резисторы 300 Ом, корпус 0805 — 2шт
  11. R4, R7-R20. Резисторы 1кОм, корпус 0805 — 15шт
  12. R3. Резистор 100кОм, корпус 0805
  13. R5. Резистор 1МОм, корпус 0805
  14. R2. Резистор подстроечный 3296W 100кОм
  15. VT1. Полевой транзистор IRF3205SPBF в корпусе D2PAK
  16. VT2-VT4. Транзисторы BC547BTA в корпусе SOT323 — 3шт
  17. XS2. Клемма на два контакта с шагом выводов 5,08мм
  18. XS1. Клемма на два контакта с шагом выводов 3,81мм
  19. XS3. Клемма на три контакта с шагом выводов 3,81мм
  20. XS4. Разъем программирования PLS-06
  21. Разъем для подключения паяльника
  22. Выключатель питания SWR-45 B-W(13-KN1-1)
  23. Паяльник. О нем мы еще позже напишем
  24. Детали из оргстекла для корпуса (ссылки на файлы для резки оргстекла в конце статьи)
  25. Ручка энкодера. Можно купить ее, а можно напечатать на 3D-принтере. Файл для скачивания модели в конце статьи
  26. Стойки. Их также можно напечатать, но можно использовать обычные втулки с отверстием 3мм и высотой 10мм
  27. Винт М3х60 — 4шт
  28. Гайка М3 — 8шт
  29. Шайба М3 — 4шт
  30. Шайба М3 увеличенная — 8шт
  31. Шайба М3 гроверная — 8шт
  32. Также для сборки потребуются монтажные провода, стяжки и термоусадочная трубка

Вот так выглядит набор всех деталей:

Монтаж печатной платы

При сборке удобно пользоваться сборочными чертежами:

Установите элементы на платы согласно перечню элементов. Начать необходимо с установки SMD-компонентов. Первый вывод DA2 определяется по скосу на корпусе. При установке элементов важно следить за ориентацией танталовых конденсаторов и операционного усилителя.

Если все собрано верно, то плата должна выглядеть следующим образом

Длинный вывод светодиода – плюс. Обратите внимание, что мы использовали резисторы на 1кОм без маркировки.
Далее необходимо установить выводные элементы на плату в соответствии с перечнем элементов. Семисегментный индикатор устанавливается “точками” вниз.

Вот так выглядит лицевая сторона печатной палаты в сборе:

Сборка корпуса и объемный монтаж

Подключение питания и паяльника производится по следующий схеме:

Выключатель надо подключить в разрыв красного провода так, чтобы на одном контакте выключателя был короткий отрезок красного толстого провода, а на втором длинный. Перед сборкой корпуса необходимо подготовить выключатель и разъем.

К первому и пятому контактам разъема паяльника требуется подключить короткие красные провода, а к остальным черные.

На выключатель и разъем необходимо надеть термоусадочные трубки и залудить все свободные концы проводов, чтобы потом удобнее их было прикручивать в клеммы.

Обратите внимание, что выключатель может устанавливаться туго и может возникнуть необходимость доработать прорезь под него надфилем. Далее необходимо установить выключатель и разъем паяльника на лицевую панель.

в соответствии с приведенным ранее рисунком. Затем следует подключить первый контакт разъема к первому контакту платы, второй ко второму, и т.д. К плюсу питания на плате надо подключить красный короткий провод от выключателя, а к минусу черный провод.

Прошивка микроконтроллера и первое включение

В левом верхнем углу платы расположен стандартный ISP-разъем для прошивки AVR-микроконтроллеров.

Если программатор подает сам подает питание 5В, то подключать внешнее не требуется. Вы можете прошить микроконтроллер любым имеющимся у вас программатором, например USBasp'ом. Сам файл прошивки вы также сможете найти в конце статьи.

Необходимо включить CKSEL0, CKSEL2, CKSEL3, SUT0, BOOTSZ0, BOOTSZ1 и SPIEN! То есть требуется смена дефолтных установок для запуска контроллера на тактовой частоте 2МГц. Биты конфигурации!

После включения паяльник должен начать нагреваться, а показания температуры на индикаторе увеличиваться. Теперь можно подключить паяльник и подать входное питающее напряжение (от 12 до 24В). При вращении вала энкодера должно изменяться значение требуемой температуры.

Завершение сборки

Теперь можно прикрутить плату к лицевой панели. Допускается при этом использовать обычные стойки высотой 10мм, но мы подготовили специальные стойки, обеспечивающие лучшую фиксацию платы. Модель для 3D-печати также можно будет найти в конце статьи.

Теперь остается только вставить в пазы заднюю крышку, закрутить гайки, продернуть провода для питания через отверстие и закрепить их при помощи кабельных хомутов. Боковые стенки устанавливаются без каких-либо креплений. Помните, что детали из оргстекла достаточно хрупкие и не перетягивайте крепеж!

Калибровка

Для точной подстройки температуры используется подстроечный резистор. В лицевой панели есть специальное отверстие для доступа к нему.

Можно просто энкодером установить сразу очень высокую температуру. При калибровке в первую очередь необходимо довести жало до той температуры, при которой плавится припой. Есть специальные измерительные приборы для таких целей, но подойдет и обычный мультиметр с термопарой. Затем, набрав шарик припоя на жало, требуется разогреть им термопару. Далее вращением вала подстроечного резистора добейтесь того, чтобы измеренное значение паяльной станцией совпадало с показаниями внешней термопары.

Также обратите внимание на то, что подстроечный резистор многообортный и один оборот очень незначительно изменяет температуру. Во время калибровки помните, что чем больше времени вы даете паяльнику для стабилизации температуры, тем точнее вы в итоге сможете его настроить. То есть крутить его надо смело и много.

Видео

Также мы подготовили видео-инструкцию:

Ссылки

Прямые ссылки на все необходимые файлы для скачивания вы сможете найти на основной странице проекта.

Найти ее можно здесь У этого устройства также есть версия на односторонней плате с использованием только выводных компонентов.

Еще раз хочу подчеркнуть, что мы предоставляем все необходимую и очень подробную информацию для самостоятельного изготовления этого устройства, и дополнительно предоставляем возможность приобрести его в виде набора (один, два, три).

S.: а еще мы готовим фен) спасибо за интерес к нашей деятельности! P.


Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показан
Обязательные для заполнения поля помечены *

*

x

Ещё Hi-Tech Интересное!

Спустя пять лет вышла очередная версия DOSBox под номером 0.74-2

К сожалению, пока внимание толп людей было приковано к анонсам таких гигантов индустрии как Apple, релиз одной некоммерческой, но довольно популярной игровой ретро-платформы, прошел почти незаметно. Вышел DOSBox 0.74-2. Это позволяет играть в такие игры во множестве операционных систем, не ...

Данные пользователей Windows на ПК с поддержкой сенсорного ввода пишутся в отдельный файл

Это сделано для удобства пользователя и ускорения процесса его работы. Большое количество моделей ноутбуков и all-in-one рабочих станций в наше время имеют поддержку сенсорного ввода. Но, как оказалось, у компьютерных систем с активированной поддержкой тач-ввода есть одна малоизвестная функция, которая ...