Паяльная станция на Ардуино
Содержание
- Назначение устройства и органы управления
- Устройство и принцип действия
- Особенности выбора паяльника
- Детали для паяльной станции
- Схема подключения
- Особенности монтажа и проверки работы схемы
- Прошивка для паяльной станции на arduino
- Видео
Ардуино – понятие, объединяющее известную итальянскую компанию и выпускаемые ею различные модели печатных плат с микроконтроллерами. Высокая популярность таких радиодеталей производства данного бренда в последнее время обусловлена простотой их использования, большим набором функций, несложным процессом программирования с целью создания на их основе управляющих модулей для различных устройств. Одним из таких устройств, собираемых на основе продукции итальянского бренда, является самодельная паяльная станция.
Паяльная станция – один из основных инструментов мастеров-радиоэлектроников и радиолюбителей, занимающихся пайкой чувствительных к высоким температурам радиодеталей. Однако приобрести качественно изготовленную и надежную паяльную станцию по карману далеко не каждому из данной категории людей. Выходом из такой ситуации, а также первым опытом по сборке и работе с подобным электроинструмент является самостоятельная сборка такого электроинструмента на основе микроконтроллера Ардуино – очень распространенной платы с процессором, обладающей небольшой ценой, высокой надежностью, возможностью самостоятельной прошивки.
Самостоятельная сборка такого электроинструмента с использованием микроконтроллеров Ардуино подразумевает минимальные знания радиоэлектроники и схемотехники, азов пайки мелких радиодеталей.
Назначение устройства и органы управления
Собранная своими руками станция для пайки на базе микроконтроллеров Ардуино применяется для следующих операций:
- Пайка мелких радиодеталей – микросхем, диодов, резисторов, имеющих небольшую емкость керамических конденсаторов, тиристоров, полевых транзисторов;
- Демонтаж вышедших из строя деталей при их замене, удаление припоя со старых печатных плат.
Для контроля и регулировки температуры, включения фена, паяльника в самостоятельно собранном устройстве применяют энкодеры – поворотные датчики с функцией замыкания цепи (при нажатии на энкодере замыкается электрическая цепь, и происходит включение паяльника или фена).
Реже для регулировки температурного режима рабочих органов такого электроинструмента применяют резисторы с переменным сопротивлением и кнопки включения и отключения отдельных компонентов.
Устройство и принцип действия
Основными составными частями такого самодельного электроинструмента для пайки радиодеталей являются следующие:
- Корпус;
- Рабочие органы электроинструмента – фен для бесконтактной пайки и паяльник;
- Плата с микроконтроллером;
- Светодиодный или жидкокристаллический дисплей;
- Разъемы для подключения рабочих органов к управляющей плате;
- Блок питания на 24 Вольта;
- Энкодеры для регулировки температурного режима рабочих органов электроинструмента;
- Сетевой кабель с вилкой.
Для удобства работы с таким устройством на корпусе должны быть специальные держатели рабочих органов.
Принцип работы такой паяльной станции следующий:
- После подключения к сети и нажатия кнопки, включающей прибор, блок питания подает ток с небольшим напряжением на плату с микроконтроллером;
- При помощи энкодеров устанавливается необходимое значение температуры;
- Заранее запрограммированная («прошитая») плата на основе регулировок энкодера производит нагрев жала путем подачи на него напряжения в течение определенного времени;
- Отключение нагрева производится по сигналу от установленной в паяльнике термопары.
Особенности выбора паяльника
Для собираемой своими руками паяльной станции на основе микроконтроллеров ардуино необходим паяльник, отвечающий следующим требованиям:
- Наличие качественного несгораемого покрытия жала;
- Наличие в комплекте поставки паяльника 5 сменных наконечников для различных паечных работ;
- Конусовидная форма основного жала;
- Гибкий и надежный кабель с разъемом для подключения паяльника к корпусу;
- Удобная ручка с накладкой из несгораемого и не проскальзывающего в руке материала.
Еще одним немаловажным критерием выбора паяльника для такого самодельного устройства является наличие внутри качественной и надежной термопары, отвечающей за предоставление информации о температуре нагрева жала управляющей плате самодельного электроинструмента.
Детали для паяльной станции
Паяльная станция на ардуино собирается с использованием следующих радиодеталей:
- Плата с микроконтроллером модели arduino UNO R 3 на основе модуля ATmega328P;
- 3 энкодера для регулировки температуры жала паяльника, горячего воздуха и оборотов моторчика фена;
- Импульсный блок питания на 24 Вольта с выходной силой тока 3 Ампера;
- Понижающий преобразователь силы тока LM2596S;
- Разъемы GX16-5 и GX16-8;
- Паяльник от паяльных станций типа 852D +, 853D, 878AD, 937D;
- Фен с насадками для формирования струй разогретого воздуха различной толщины;
- Небольшой жидкокристаллический черно-белый или светодиодный дисплей.
Для программирования платы необходим специальный дата-кабель.
Схема подключения
Все указанные выше радиодетали используют для сборки паяльной станции по приведенной ниже элементарной схеме
Важно! Пайку деталей производят при помощи импульсного паяльника или другой паяльной станции. Категорически запрещается производить паечные работы с использованием простых нерегулируемых паяльников – использование подобных электроинструментов может привести не только к перегреву чувствительных к высоким температурам радиодеталей, но и к возникновению электрического пробоя.
Особенности монтажа и проверки работы схемы
Собирают устройство по приведенной выше схеме, соединяя микроконтроллер с отдельной платой, на которой монтируют дисплей, энкодеры. Плату преобразователя силы тока размещают на блоке питания.
Для соединения платы ардуино с другими частями устройства применяют специальные провода различных цветов.
Проверку работоспособности самостоятельно собранного электроинструмента производят до установки его компонентов в корпус.
Прошивка для паяльной станции на arduino
Для программирования, применяемого при сборке устройства микроконтроллера, используется специальная среда разработки Arduino IDE. Совместимая со всеми операционными системами персональных компьютеров и ноутбуков она позволяет написать простую программу и при помощи установленного на плате загрузчика установить ее на микроконтроллер.
Для написания алгоритма работы процессора платы используют такие языки программирования, как C и С++.
Изготовленное самостоятельно на основе различных микроконтроллеров устройство для пайки по своей надежности, набору функций и возможностей мало чем уступает, по себестоимости и вовсе превосходит заводские дорогостоящие аналоги. Собранный своими руками такой электроинструмент позволит его создателю приобрести очень ценный опыт по сборке подобного рода устройств.
Видео
Источник: