Паяю не каждый день, но часто, будь это ремонт или какие-нибудь проекты.
Был у меня обычный паяльник, купленный за 100 рублей, который просто вставляется в розетку и начинает греться.
Но пользоваться таким паяльник стало неудобно: во-первых, температура была всегда одна - максимальная, во-вторых, там стояло медное жало, которое после 2х раз использования выгорало и там, где должен быть шлиц, был желоб, которым, сами понимаете пользоваться неудобно или невозможно, приходилось время от времени стачивать жало напильником. Тогда я решил сделать себе собственную паяльную станцию с паяльником и феном.
КОМПЛЕКТУЮЩИЕ
В одном здании возле работы проходил ремонт, старую мебель и какую-то технику выносили на свалку. Там я нашёл 4 системных блока питания от компьютера, старые жёсткие диски и приводы. Блоки питания были полностью исправны, я решил использовать один из них для питания станции.
Станцию решил сделать в корпусе от CD привода.
В интернете я начал искать самый дешёвый паяльник, который можно было купить в городе, тогда я нашел вот такую вот ручку.
На тот момент цена была где-то 200-300 рублей.
Он имеет разъём с 5-ю контактами, два пина идут на питание паяльника, два других - контакты термопары и 5-й это земля, который крепится на корпус. Ответный разъем пришлось заказать в интернете.
Этот паяльник работает от 24 вольт, но компьютерный блок питания выдает максимум 12-14 вольт. Поэтому пришлось переделать слегка компьютерный БП, чтобы он выдавал на выходе уже 24 вольт. Я не стану рассказывать как это делается, так как тема не новая и про это есть достаточно информации в Интернете. В общем, с питанием все решено. Как видно в блоке питания силовые компоненты, такие как транзисторы, сдвоенные диоды Шоттки расположены на радиаторах, высота которых выше высоты корпуса привода.
Чтобы БП поместился в корпусе, я удалил радиаторы, а силовые компоненты подключил через провода к плате, а их разместил на корпус привода через штатную изолирующую подкладку с подкладками под болты.
На полную мощность БП работать не будет, поэтому сильно компоненты греться не будут и да, повезло, что размер трансформатора оказался не больше чем корпус, возможно мощность где-то 200-300 Вт, чего в любом случае хватит за глаза.
Фен тоже искал самый обычный, чтоб недорогой был. Нашел вот такой вот фен от станции Baku, тогда он стоил в районе 700 рублей.
Фен имеет 8 проводов: 2 контакта термопары, 2 других - для питания вентилятора, 2 - для накала спирали, 1 контакт - земля, последний провод подключен к геркону, расположенному в корпусе фена, и используется как сигнальный провод, с помощью которого можно получать сигнал об замыкании контактов при приближении магнита и, например, отключать накал фена. Обычно делают подставки в котром размещен магнит. Дополнительно было заказано в интернете два разъема male и female.
Управление нагревом я решил сделать на микроконтроллере Atmega88, а данные выводить на двухстрочный экран 1602 на базе hd44780, так как эти компоненты у меня уже были, да и LCD как раз по размеру.
От родного системного блока у меня была заглушка, куда ставится привод, из нее я решил сделать переднюю панель.
На панель должны были вместиться два разъема: для паяльника и фена, lcd экран и органы управления. Сразу замерил размер панельки, прикинул размер платы, чтобы на нее вместилось. Начал делать схему.
СХЕМА
Разводил плату с 3d объектами компонентов, чтобы сразу все расположить правильно. На такой панельке много органов управления не разместить, поэтому я решил использовать один энкодер для управления всем. Паяльник будет запитан от нашего БП, через транзистор будем управлять мощностью через ШИМ, спираль фена будем питать от сети 220 вольт через симистор, для питания МК и экрана возьмём 5 вольт с дежурного питания БП. В МК настроил 4 канала ШИМ, один для управления мощностью паяльника, второй для управления мощностью накала спирали фена, третий для управления оборотами вентилятора фена и 4 для динамика. Для измерения температуры настроил два канала АЦП, через операционные усилители будем усиливать сигнал с термопар и посылать на АЦП.
Здесь у нас микроконтроллер с обвязкой по питанию и кварцем на 8 Мгц, так же LCD экран 1602, разъемы: питания, паяльника, фена, программирования, сам энкодер с подтяжкой.
Сделал штыревой разъем, чтобы можно было переключать входное питание при помощи перемычки. Если оно уже 5 вольт, то можно сразу подавать его на всю цепь, если больше, тогда нужно переставить перемычку, чтобы входящее напряжение подавалось на стабилизатор на 5 вольт. На схеме транзистор BCP56 - это стабилизатор AMS1117-5.0, просто у них одинаковые корпуса, не стал заморачиваться с поиском.
Здесь усиливаем напряжение с термопар и подаем на входы АЦП микроконтроллера.
Здесь управление включением светодиодами и динамиком, но помимо этого здесь ещё два силовых транзистора, управляющие оборотами кулера фена и мощностью нагрева паяльника. На месте С1 будет стоять динамик, его размер подходит, просто не стал заморачиваться над УГО и моделью с футпринтом.
Так как блок питания не потянет наш фен, мощность котрого около 800 ватт, то спираль будем запитывать от сети 220 вольт через симистор. Чтобы развязать 220 вольт от микроконтроллера, используем оптопару с симисторным выходом, через которую будем управлять открытием симмистора. Антенна на схеме это просто отверстие куда будет подключаться сетевой провод от 220 вольт.
Под энкодером как раз тот самый конденсатор С1, там будет стоять динамик и колпачка над кнопкой включения не будет, тут главное отверстия.
СБОРКА
Делаю плату для лазерно-утюжной технологии (ЛУТ).
Печатная плата и прошивка здесь.
Вот что получилось после травления:
Просверливаю отверстия для выводных компонентов и разъёмов. Далее припаиваю компоненты. Вот что получилось:
Разъем для фена тогда ещё не пришел, поэтому провода припаял напрямую. Слева ещё нужно вырезать отверстие под кнопку. Заливаю написанную программу в микроконтроллер и проверяю на работоспособность.
В заглушке от системного блока вырезал отверстия и окна, установил плату управления через стойки.
Геркон на фене не использовал, не подключенный синий провод от него.
Там где нет соединений на плате с разъемами в соответствии с надписями на схеме, подаю питание с блока питания для паяльника и кулера фена, а провода для накала спирали фена подключаю от 220 вольт. При включении, в разрыв 220 вольт включаю лампу накаливания, чтобы в случае неправильного соединения не получить короткое замыкание сети.
Ещё решил поставить кулер в корпус. Инструмента подходящего не было, кое-как прогрыз отверстие для кулера.
Изначально при разборе корпус CD привода получается без передней и задней крышки, сперпеди у нас панель управления, а сзади остается дыра. Ничего подходящего не было, сделал заднюю крышку из текстолита.
Просверлил в ней отверстия для проветривания.
Работа программы
При включении происходит звуковой сигнал. Сразу находимся в режиме паяльника, энкодером выбираем температуру с шагом 50 градусов, сразу происходит нагрев. Программа простая, происходит постепенный нагрев, который уменьшается при приближении к выбранной температуре, как только достигло выбранной температуры, происходит звуковой сигнал и загорается красный светодиод, что свидетельствует о нагреве паяльника до выставленной температуры. По достижении выставленной температуры, питание отключается, как только она становится ниже установленной, происходит подпитка, чтобы вернуться к прежней температуре и так по циклу.
Если нужен фен, то нажимаем на энкодер. После нажатия находимся в режиме регулировки оборотов, паяльник при этом отключается, выкручиваем нужный поток воздуха и нажимаем кнопку энкодера, далее попадаем в режим регулировки температуры фена. Если не будет крутится вентилятор фена, то спираль не включится, чтобы случайно не спалить фен. Визуально сила потока на LCD не отображается, поэтому выкручивается по ощущению)
Если нажать энкодер в режиме фена, то возвращаемся снова к паяльнику, при этом отключается накал фена, а вентилятор продолжает крутиться. По достижении ниже 100 градусов, вентилятор останавливается. Хотел сделать, чтобы можно было переключать в режим одновременного пользования паяльника и фена, но потом подзабил, хотя это не сложно. Конечно удобней, когда сразу можно регулировать температуру паяльника, фена и поток воздуха без лишних переключений, но для себя я не встретил в этом проблем, сделал так. Пользуюсь второй год, ничего не сгорело, не сломалось, неудобств не испытывал. Конечно лучше купить нормальную паяльную станцию, но я захотел сделать сам.
Можно даже разместить эту станцию в ПК в место привода)