Мастер-самодельщик увлекается электроникой. Обычный паяльник, который подключается напрямую к сети, работает как простой нагреватель и будет нагреваться, и нагреваться, пока его не отключить. Однако при монтаже некоторых деталей, во избежание их повреждения из-за перегрева, важно контролировать температуру.
Лучший вариант для контроля температуры жала паяльника — это паяльная станция. Вариант лучший, но не самый дешевый.
Мастер решил собрать паяльную станцию самостоятельно. Часть деталей у мастера были, а часть он приобрел.
Для создания своей паяльной станции понадобится паяльник, причем не простой, а специальный, и блок питания для его нагрева. Также нужно устройство измерения, контроля и управления температурой.
Инструменты и материалы:
—Паяльник Yihua 907A 50 Вт;
-Блок питания 12 В;
-Повышающий преобразователь;
-Драйвер термопары MAX6675 типа K;
-Arduino Pro Mini;
-Транзистор IRLZ44N;
-Микросхема TC4420;
-OLED IIC дисплей;
— Поворотный энкодер KY-040;
-GX16 5-контактный штекерный разъем;
-Транзистор 2N7000;
-Паяльное оборудование;
-Провода;
-Слесарный инструмент;
Шаг первый: выбор комплектующих
Первый шаг, который мастеру нужно было сделать — это спланировать проект. Сначала он приобрел паяльник Yihua, а затем вокруг него уже начал подбирать другие комплектующие
Паяльник Yihua имеет 5-ти контактный штекер и под него мастер заказал разъем GX16 . Следующий шаг — определить распиновку паяльника.
Два контакта на левой стороне предназначены для нагревательного резистора. Его сопротивление после измерения 13,34 Ом.
В соответствии с спецификацией мощность паяльника до 50 Вт. Проведя ряд вычислений мастер определил, что напряжение 25,82В.
Центральный штифт предназначен для заземления экрана.
Последние два контакта с правой стороны предназначены для термопары. Проведя измерения, мастер пришел к выводу, что это термопара типа K (самая распространенная).
Опираясь на эти данные понятно, что для считывания температуры понадобится драйвер термопары для первого типа K (MAX6675 K), а для питания — источник питания 24 В.
У него был блок питания ATX мощностью 500 Вт, поэтому он решил использовать его вместо покупки нового блока питания. Минус в том, что его максимальное напряжение составляет 12 В, но плюсом то, что у него есть выходы 5 В и можно подключить дополнительное оборудование.
Если использовать всего лишь 12В блока питания, то мощность паяльника будет небольшой. Для решения этой проблемы мастер решил добавить повышающий преобразователь DC-DC мощностью 300 Вт. Установив его на 24 В, получится мощность почти 50 Вт.
Если используется блок питания 24 вольта, то эту часть можно игнорировать.
В устройстве мастер использует Arduino Pro Mini и МОП-транзистор IRLZ44N для управления нагревом (может выдерживать ток> 40 А), управляемый драйвером МОП-транзистора TC4420.
Для управления и контроля использует энкодер и дисплей OLED IIC.
Чтобы уменьшить шум от вентилятора блока питания мастер решил добавить мосфет для управления его скоростью с помощью ШИМ от Arduino. Правда в дальнейшем отказался от этой идеи.
Шаг второй: подготовка корпуса
Поскольку мастер использовал блок питания ATX, который имеет хороший металлический корпус с промежутками, он решил использовать его в качестве корпуса. Он разметил и вырезал отверстия для энкодера и разъема.
Шаг третий: программное обеспечение
Последний шаг перед сборкой устройства — это установка программного обеспечение, которое будет управлять станцией.
Код, который мастер написал очень простой. Он использует три библиотеки: одну для управления дисплеем, другую для чтения данных с термопары и последнюю для сохранения значений калибровки в памяти EEPROM.
В функции цикла происходит вся основная работа. В каждом цикле измеряется температура (каждые 200 мс), и если температура отличается от установленной, то подается или отключается подача напряжения на паяльник.
Мастер использовал аппаратное прерывание 1 для обнаружения каждого поворота энкодера. Затем ISR (процедура обслуживания прерывания) измеряет это вращение и соответственно устанавливает температуру.
Аппаратное прерывание 2 используется для обнаружения нажатия кнопки энкодера. Так реализована функция включения и выключения паяльника.
Дисплей устройства обновляется каждые 500 мс или при изменении настроенной температуры.
В устройстве есть функция калибровки, для входа в этот режим нужно дважды нажать ручку. С помощью калибровки компенсируются разница между датчиком нагревательного элемента и жалом паяльника.
Поворачивая ручку нужно установить разницу между температурой датчика и наконечником паяльника (для измерения температуры наконечника необходимо использовать отдельную термопару). После калибровки нужно нажать кнопку еще раз, чтобы сохранить настройки.
Файлы можно скачать ниже.
welderstation.ino
max6675.h
max6675.cpp
Memory.h
Memory.cpp
Шаг четвертый: сборка
Следуя принципиальной схеме собирает устройство. Нужно запрограммировать Arduino перед сборкой.
Также необходимо предварительно отрегулировать повышающий преобразователь, чтобы избежать повреждения паяльника или МОП-транзистора из-за перенапряжения.
После того, как все собрано можно включить и откалибровать устройство. Если паяльник не подключен к разъему, то вместо температуры будет отображаться сообщение «Нет подключения». После подключения паяльника на дисплее будет отображаться температура в реальном времени.
Источник (Source)
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
Источник: