Цифровая паяльная станция своими руками

Необходимость паяльного инструмента в работе с электроникой даже не обсуждается, без него никуда. Но в связи с космическим ростом цен, позволить себе купить за такие деньги, может не каждый. Конечно в сети можно найти подобные проекты, но столкнувшись с этим лично получилось что не так все просто. Чтение здоровенных веток форумов, где порой такое советуют, что за голову берешься не есть хорошо, особенно если начинающий. Ну и конечно желательно наличие обратной связи для согласования возникающих вопросов и тд.

Функционал паяльной станции

Для настройки параметров станции у нас в распоряжении есть 5 кнопок. Две верхние боковые кнопки служат для установки необходимой температуры паяльника с шагом в 10 ºС. Остальные три — это кнопки памяти установленной температуры. При первом включении в памяти забиты следующие температуры: 250 ºС, 300 ºС, 350 ºС. Большим преимуществом перед аналогичными станциями есть защита от забывания выключить. По истечении 1 часа использования станции, она переходит в спящий режим. В итоге забыв выключить станцию уходя с работы переживать не стоит. Также при превышении температуры паяльника 400 ºС, через 10 минут станция уйдет в режим сна. Переход в спящий режим, включение, выбор параметров сопровождаются звуком бипера, очень удобно если станция не в поле видимости.

Схема паяльной станции

digital_station_shm

Номиналы элементов:

R1 — 1 кОм
R2 — 82 кОм
R3 — 1 мОм
 R4 — 100 Ом
R5 — 10 кОм
R6 — 10 кОм
R7 — 47 кОм
R8 — 10 кОм
R9 — 10 кОм
R10-R14 — 220 Ом
С1 — 0,33 мкф
С2,3,5 — 0,1 мкф
С4 — 680 мкф/35В
Q1 — IRFZ44
U1,2 — LM358

Диодный мост нужно брать с запасом (25-30%). Это из расчета что питание будет 24 В, а ток 2 А. Паяльная станция выполнена на микроконтроллере ATmega8 фирмы Atmel. Так как частота внутреннего кварцевого резонатора 8 MHz, можно использовать МК с пониженным энергопотреблением.

Операционный усилитель LM358

Simple Preamp Mic using IC LM358 2

В схеме стоит двухканальный операционный усилитель LM358. Выполнен в 8 — выводном DIP/SOIC корпусе. Используется только один канал, остальные выводы не задействованы. В качестве замены можно использовать: LM2904, LM258 и тд. Не путайте расположение выводов ОУ, прежде чем паять — внимательно посмотрите !

Передняя панель и полная сборка:

f5742a

В случае самостоятельной разводки печатной платы для избежания возникновения глюков из-за наводок, правильно разводите землю. От БП к устройствам потребления в форме звезды. Остальные номиналы элементов размещены на печатной плате ! 

2ffa19

Выбор паяльника для станции

При выборе паяльника не стоит выбирать самый дешевый, из этого ничего толкового не выйдет. Дешевые китайские паяльники долго не служат,выполнены из некачественного материала они быстро обгорают и приходят в негодность. В этом случае лучше взять более-менее качественную вещь и не знать проблем, сказано — сделано. В качестве паяльника был выбран паяльник от станции Lukey. Паяльник Lukey-SENSOTRONIK с нагревателем со встроенной термопарой. Паяльник был куплен 4 года назад как летит время и до сих пор хорошо работает.

 IMG_1356

Перед подключением паяльника нужно определить где находится термопара, а где нагревательный элемент. Так как в случае неправильного подключения — сгорит и придется покупать новый паяльник !  Для проверки берем тестер и проверяем сопротивление. Если сопротивление небольшое — термопара, большое — нагревательный элемент.

Трансформатор

Подойдет практически любой трансформатор с напряжением 24 В и током 2 А. Если позволяют габариты корпуса можно запросто перемотать старый трансформатор типа ТС-180 или аналогичный. В идеале конечно лучше использовать тороидальный: небольшой вес, практически не шумит, меньше места занимает да и крепится просто.

IMG_1339

В станции стоит трансформатор с 2 обмотками. Первая обмотка служит для питания паяльника, вторая предназначена для подключения вентилятора. Его место между передней панелью и трансформатором, для полного обдува корпуса. В ходе использования станции, перегрева практически не было и вентилятор был демонтирован.

Настройка и калибровка паяльной станции

Хочу заметить что точность показаний паяльной станции зависит в основном от радиолюбителя, его опыта и показаний эталонного термометра. Для удобства процесс настройки и калибровки разобьем на несколько этапов.

I. Отключаем паяльник от паяльной станции и устанавливаем подстроечник на операционнике в среднее положение .

II. Подключаем паяльник и включаем паяльную станцию:

IMG_1354

При включении станции на экране горит надпись «OFF». Далее нажимаем любую кнопку( я нажимаю вторую, -10°C ), тем самым переводим станцию в рабочий режим (режим нагрева). При первом включении станции, температуры в памяти 250°C, 300°C, 350°C. Шаг регулировки температуры паяльника составляет — 10°C.

Если же паяльник не подключен или достигнута максимальная температура на дисплее будет светиться надпись 511 (Err).

IMG_1350

III. Калибруем паяльную станцию в диапазоне 200-400°C.
Берем каплю припоя и окунаем в него жало паяльника, подносим щуп от термометра и смотрим за показаниями температур. Переменным резистором нужно добиться чтобы температура показаний термометра и паяльной станции стала одинаковая. После того как добились примерно одинаковых показаний выключаете паяльную станцию, пусть охлаждается. Кому не нужна особая точность устройства, на этом шаге можно закончить.
Повторяем процесс калибровки еще раз, добиваемся точных показаний обоих устройств (паяльной станции и термометра), устанавливаем вместо переменного, постоянный резистор. После того как температурные показания станции откалиброваны, можно приступать к использованию «Цифровой паяльной станции».

Установка Fuse — bit:

Как уже говорилось МК работает от внутреннего кварца на 8 MHz. В AVR значение бита «установлен» соответствует логическому нулю, это не стоит путать. Для Пони-Прог выглядит так:

fuse

Паяльная станция в работе:

Набор температуры паяльником происходит довольно быстро, за 40 секунд доходит до — 250 °С.

IMG_1334

 

P.S

Также хочу выразить благодарность за дельные советы и помощь : Андрея «ELECTRA».

Файлы к статье:

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

59 комментариев к записи “Цифровая паяльная станция своими руками”

  1. владимир:

    Доброго Вам вечера. Уважаемый автор,скажите пожалуйста индикатор у Вас с О.К. или с О.А.

    • владимир:

      Добрый день автору.Скажите как найти номиналы элементов схемы.Индикатор трех разрядный или три штуки одноразрядных с О.К.Расскажите назначение раземовJ1.1 и J1.2 подробнее.С уважением к Вам Владимир.

      • Индикатор нужен трех разрядный. На разъем J1.2 — подаем питание для паяльной станции. J1.1 — разъем для подключения паяльника.

    • владимир:

      Добрый день.Уважаемый автор скажите пожалуйста разъем J1.1 контакт 2и3 это питание термопары что ли.Не могу найти номиналы,скиньте ссылку где искать,очень буду благодарен.

  2. Доброго времени суток. Индикатор стоит с общим катодом. Прошивка есть как для индикатора с О.К. так и для О.А.

  3. владимир:

    Уважаемый автор доброго вам дня.Собрал ваш девайс,возникли несколько вопросов.Скажите можно ли включить схему для проверки правильности включения индикатора,конечно же без паяльника. Второй вопрос подойдет ли паяльник КАDA он с термопарой,не могу в инете найти где у него+ и -,может Вам что то о нем известно,буду очень признателен.И еще купил М.К.Atmega8L-8PU других не было,подойдет ли он?

    • Доброго времени суток. На данной плате подключение паяльника выполняется через разъем PS/2. Если разъем подходит для паяльника, переходим к определению где у него термопара, а где нагреватель. Для этого берем тестер и проверяем сопротивление: если сопротивление небольшое — термопара, большое — нагревательный элемент. Для нагревательного элемента нет значения, куда вы подадите «+», а куда «-«.

      Несмотря на то, что серия «L» — микроконтроллер Atmega8L-8PU использовать можно. Так как максимальная частота работы при этом составляет — 8 MHz.

  4. владимир:

    Еще раз привет.За ответ благодарю.Немного не правильно задал вопрос по поводу паяльника.Я имел в виду плюс и минус термопары,если я их подключу не правильно,не накроется О.У.?

    • Для определения «+» и «-» у термопары можно взять тестер и измерить напряжение, оно будет небольшое (мВ).Если тестер покажет «-«, значит поменять щупы местами. Так что проблем с этим быть не должно.

  5. владимир:

    может быть я вам уже надоел,но не могу найти где номиналы станции,на какой ссылке их искать.Заранее благодарен.

  6. владимир:

    Эта схема может быть и не плохая. Но почему у тебя нужно все выпрашивать.Это что у тебя такой метод общения. Можно же все номиналы в схеме обозначить,на сколько все было бы проще.Печатка тоже много не понятного имеет. В общем делай ее сам.

    • Если у вас что-то не получается, не стоит переживать и срываться. Метод общения довольно простой- если есть вопросы или трудности чем смогу помогу. Спасибо за пожелание, когда появится больше свободного времени обозначу все номиналы прямо на схеме. На счет пожелания «Собирай ее сам» скажу так: я ее собрал, настроил и пользуюсь уже более 3 лет. Причем друзья тоже собрали и настроили и пользуются по сей день!

  7. Андрей:

    НА печатной плате с LM358 нет номиналов

    • Действительно нет, это уже мой недочет. Сейчас поправлю и загружу дополненную печатную плату с номиналами элементов.

  8. владимир:

    Уважаемый автор доброго вам дня.За выше сказанное я очень извиняюсь.Хочу сказать Вам, что именно такую станцию мне и надо,уж очень она мне понравилась.Думаю мы с вами вместе,то есть с тобой доведем ее до конечного результата.У меня есть такое предложение,поставить номиналы прямо после моего комментария.А если будут изменения дополнения, то укажите где их потом найти? Если будут вопросы задам потом.С уважением Владимир.Чуть не забыл спросить Ваше имя отчество, а то не могу найти как Вас величать.

  9. И вам доброго времени суток.Внес коррективы в статью: добавил сразу после схемы номиналы элементов, загрузил новый архив с печатными платами где указал номиналы сразу на плате. Зовут меня Владислав Игоревич Пилипенко.

  10. владимир:

    Владислав привет.Нашел все коррективы.Теперь нужно разобраться что за транзистор стоит на печатке,я так думаю это для LED. Но самое главное как теперь соединить эти две платы.Начал разбираться по схеме,кое что понял,вот у тебя допустим на схеме первая нога идет на R9,а на печатке она в воздухе.Также не понятно что за резистор паралельно С5,выходит дв6а R6 стоит последовательно,один на 21ю ногу а второй наС5.На схеме даже поле увеличения плохо видно,может быть это R8.Куда подключать разъем U2? Cамое главное как разобраться с платами,как их подключить друг к дружке.

    • Здравствуйте Владимир. На плате управления стоит p-n-p транзистор в корпусе SOT23 для управления светодиодом, на силовой плате стоит транзистор IRFZ44 в корпусе TO-220. Теперь несколько слов о резисторах: резистор R9 — для подтяжки вывода reset, его можно не ставить, R8 и R6 имеют одинаковый номинал, идут на Aref как ИОН. Для подключения плат,сделал назначение контактов на печатных платах. Соединяем: +5В к +5В, H-drive к H-drive, Gnd к Gnd и тд. Разъем U2 — это питание операционного усилителя, оно уже разведено на плате.

  11. владимир:

    Владислав доброго дня. Транзистор для светодиода я так и думал.Какой вывод где? Остальное попробую одолеть пока сам,уже малость разобрался. За ответ благодарю.

    • Да там нечего то одолевать, откройте печатную плату и посмотрите контактные площадки для соединения плат подписаны! Соединяем: +5В к +5В, H-drive к H-drive, Gnd к Gnd и тд.

  12. Dima:

    Здравствуйте, собрал устройство с применением контроллера в TQFP корпусе, включаю без паяльника, на дисплее OFF нажимая кнопку -10 град появляется число 200, и потом на кнопки не реагирует. Судя по статье должно появится число 511,плату промыл, паяльник еще в пути с Китая. В чем может быть дело?

    • Доброго времени суток. Если паяльник не подключен, на индикаторе должно светиться число 511. Попробуйте перепрошить микроконтроллер, может прошивка криво стала.

  13. владимир:

    Доброго дня Владислав.На печатной плате когда подводиш стрелочку на деталь высвечивается допустим транзистор,рядом с ним левее не то конденсатор не то резистор на 270.У вас в самой схеме этих деталей нет,поэтому спрашиваю куда какой конец транзистора,то есть БАЗА,КОЛЛЕКТОР,ЭММИТЕР.Какой СМД транзистор Вы ставили.С остальным я уже разобрался.Еще в перечне который ниже схемы у Вас нет тех резисторов которые есть на печатке,на пример 27ом и 4,7к.А резистор R4 по схеме идет с 15 ноги Атмеги прямо на затвор транзюка.Вот и думай теперь что ставить,или 27ом или 100ом,или 127 в общей сложности.В перечне R7 47к,а на печатке 4,7к и больше не чего подобного нет.Я не люблю надоедать,но приходится.Владислав без обид.

    • С резисторами все просто: резисторы номиналом 270 Ом, которые подключены к трех разрядному семи сегментному индикатору нужны для ограничения тока. При применении маленьких индикаторов, резисторы можно не ставить, поэтому на схеме их нет. Резистор на 27 Ом и 4,7 кОм стоят в обвязке p-n-p транзистора, их как и собственно транзистор вы можете ставить или не ставить. Использовать можно любой p-n-p транзистор (BC807,BC856A и тд.), он управляет светодиодом и показывает когда у нас работает нагреватель паяльника.

  14. владимир:

    Bладислав. Извеняюсь 47к это подстроечник на LM358,для корректировки термопары,4,7к на транзистор.На 27ом по моему завести конец который идет на затвор через 100ом.Если я правильно думаю,то единственное назови марку транзистора СМД,ведь их есть множество всяких.

    • Не надо извиняться, наоборот если есть вопросы их надо задавать. Постом выше написал про резисторы, теперь что касается транзистора. Использовать можно любой p-n-p транзистор (BC807,BC856A и тд.), он управляет светодиодом и показывает когда у нас работает нагреватель паяльника. Если индикация не нужна, можно ее не ставить.

  15. Андрей:

    Подскажите пожалуйста должен ли без подключенного паяльника гореть светодиод ?

  16. Анатолий:

    Здравствуйте! Собрал устройство, но есть несколько вопросов. Транс у меня тор 24V 2A,ничего не проседает, а наоборот после мостика чесных 34V.Паяльник станции ZD-929 24V 48W. Вот и возникает вопрос, не туго ли будет паяльнику от повышенного напряжения и 7805 заметно греется(из радиатором не большым), явно от большого напряжения на входе, ведь по схеме там ток мизерный??

    Тестера с термопарой нет. Для начала хотел откалибровать просто приблизительно по температуре плавления припоя (написана на упаковке скажем 200 С).
    если выставить 200, то чуть ли не разу устанавливается эта температура, и «пляшет вокруг» в большую или меньшую сторону,при этом светодиод все время горит. Если поставить 400С, то тогда паяльник разогревается и плавит припой, секунд 5 бегут показания от 200 до 400.
    Не понятно, то ли так быстро разогревается паяльник при повышенном напряжении, то ли с обвязкой LM358 что-то не сложилось?

    • Доброго времени суток! Для паяльника 34 вольта постоянки — это много! Трансформатор должен иметь на выходе 16 — 18 вольт переменки, так как после диодного моста и конденсатора получится 24 — 25 вольт. Стабилизатор 7805 от такого напряжения, конечно же будет сильно греться.

    • виктор:

      Здравствуйте Владислав!Собрал вашу схему, и вот вопросы: 1. при калибровке станции вы пишите-нажать
      любую кнопку, это не так, работает только кнопка -10.Это опечатка или прошивка? 2.При попытке
      калибровки происходит ситуация как описывается в комментариях»если выставить 200, то чуть ли не разу устанавливается эта температура, и «пляшет вокруг» в большую или меньшую сторону,при этом светодиод все время горит. Если поставить 400С, то тогда паяльник разогревается и плавит припой, секунд 5 бегут показания от 200 до 400″. Схема проверена неоднократно, контроллер перепрошивался дважды.
      Что можете посоветовать в данном случае? С уважением Виктор.

      • Доброго времени суток! По поводу прошивок: по истечении времени их стало очень много (от разных разработчиков), что упомнить какие дефолтные настройки и какие баги устранены уже невозможно (вы правы,в данной прошивке кнопка — 10). Теперь что касается установки температуры: вы брали доску с припоем, плавили его и смотрели за показаниями термопары которую окунали в тот же припой в зависимости от результата подкручивали подстроечный резистор? Просто такое ощущение что подстроечный резистор не выставлялся. На печатной плате к выводу микроконтроллера, который идет на светодиод подключен p-n-p транзистор (проверьте его), светодиод не должен гореть постоянно!

  17. После того, как трансформатор оказался дома, сразу стал ясен окончательный вариант корпуса для паяльной станции. По габаритам вполне должен был влезть в пластик. Примерил его в пластиковый корпус по высоте подходит, даже есть небольшой запас.

  18. serg:

    Здравствуйте!
    а какой гистерезис

  19. serg:

    ATmega8A-AU
    Вы эту атмегу используете?

  20. serg:

    Извините,не то написал, имелось в виду ATmega8A-PU можно использовать?

    • Доброго времени суток. Использовать ATmega8A-PU в этом проекте — можно! Также можно использовать ATmega8 16PU и серию L с пониженным энергопотреблением.

  21. Reflect:

    Файлы к статье не открываются . Пишет: не являются файлами архива .

    • Доброго времени суток. Пробуйте скачивать,проверил все работает и открывается.

      • Reflect:

        Спасибо за ответ. Но не открываются. Уже несколько раз перекачивал. Результат тот же.
        Другие архивы распаковываются. Ваши нет. Картинку как прикрепить ?

  22. После того, как трансформатор оказался дома, сразу стал ясен окончательный вариант корпуса для паяльной станции. По габаритам вполне должен был влезть в пластик. Примерил его в пластиковый корпус по высоте подходит, даже есть небольшой запас.

  23. 777:

    для варианта с терморезистором вариант с оу или простой делитель напряжения использовать? в принципе собрал-работает -при включении off пока не нажмешь -10 ,хотя написано любая клавиша -может другие прошивки есть-а так супер

  24. 777:

    кстати со sleep тоже не очень ясно- иногда через пару минут засыпает

    • Доброго времени суток. По поводу режима sleep — у меня работает нормально, скорее всего дело в прошивке. Для варианта с терморезистором можно и делитель использовать, а потом на ОУ. Рад что у вас все получилось!

  25. Как использовать данную паяльную станцию с паяльником с терморезистором??

    • По факту ничего сложного нет, логика работы у них схожа. Нужно будет доработать узел с ОУ, а именно обвязку(коеф.усиления и тд.) Так как вместо термопары в качестве термодатчика будет использоваться терморезистор: сопротивление термопары — 1-2 Ом, сопротивление терморезистора (в холодном состоянии) — 45-50 Ом.

  26. Дэн:

    Здравствуйте. Спасибо за статью. Собрал станцию по вашей схеме. Станция запустилась и работает. по тестеру температуру держит нормально, но индикация на самой станции скачет в диапазоне +-30-40 градусов. И сама индикация пульсирует. В чем может быть проблема. Пояльник с термопарой к-типа 2 Ом , нагревательный элимент 16 Ом. операционник lm358. Моет прошивка криво села или фьюзы не правильно указал, прошивал на программаторе SP200S-2016, программа WLPRO_V220.

    • Доброго времени суток. Температура скакать в таком широком диапазоне не должна. В пределах 2 — 3 градусов может, больше нет. На счет того что криво села прошивка: если фуз-биты выставлены правильно и заливка во флеш прошла без выдергивания кабеля питания во время программирования, то все там хорошо село)
      Что может быть: 1) Паяльник другой не пробовали подсоеденить?
      2) Потенциометр задающий коеф. усиления ОУ не регулировали?
      3) Ну и не мешало бы проверить, работает ли сам ОУ?

  27. Где найти архив с подписаными элементами на плате.Заранее благодарен,с уважением Виталй.

  28. Сергей:

    Всем ДОБРЫЙ! Тема интересная но спорная. Очень примитивно используется ATmega8.(прошивка есть ASM хотелось бы увидеть.)Погрешность большая для ATmega8, 511 градусов вместо 500 градусов.LM358 нужно как можно ближе располагать к микроконтроллеру!!!( Наводки+математика..погрешность вырастет с 11 градусов до бесконечности :).ATmega8 ножку 15 Я бы защитил стабилитроном на 5.1 вольт ( 2 разных напряжения 24 и 5 вольт…не помешает.)Стабилизатор 5 вольтов (7805) заменил бы на Lm317 ( греться не будет …:) Да полевик ( Q1 — IRFZ44) заменить на другой с наименьшим сопротивлением в закрытом состоянии!!! Радиатор в таком случае можно использовать саму плату.Есть и другие замечания но это потом ..:) PS: Для admn device :нужен ASM чтобы понять что можно поправить что улучшить..:) взамен могу выслать LAY6 и Proteus (печатка+имитатор).

  29. TranceSmile:

    Доброго времени суток. Поделитесь исходничком.

Оставить комментарий