Trạm hàn kỹ thuật số DIY (ATmega8, C). Trạm hàn DIY với máy sấy tóc cho atmega8
Trạm hàn kỹ thuật số. Tại sao nó cần thiết và lợi thế của nó là gì? Có nhiều lý do: một số người chán các dấu vết bong tróc, một số người làm nóng mỏ hàn bằng bật lửa hoặc bằng gas vì không thể hàn được một bộ phận lớn, một số người bị xoắn ốc xuyên qua cơ thể và bị điện giật, một số mọi người cần kiểm soát rất chính xác nhiệt độ của đầu mỏ hàn và những người chỉ muốn chuyển sang đế linh kiện SMD hiện đại.Sự khác biệt giữa trạm hàn và bàn hàn thông thường, hay thậm chí là bàn hàn có bộ điều chỉnh là gì? Theo thuật ngữ của chúng tôi, trong trạm hàn có phản hồi. Khi đầu nhọn chạm vào một bộ phận lớn, nhiệt độ của đầu nhọn giảm xuống và điện áp ở đầu ra cặp nhiệt điện cũng giảm theo. Sự sụt giảm điện áp này, được khuếch đại bởi op-amp, được gửi đến bộ vi điều khiển và nó ngay lập tức cung cấp thêm năng lượng cho bộ sưởi, làm tăng nhiệt độ của đầu (chính xác hơn là điện áp ở đầu ra của op-amp) đến mức độ được ghi trong bộ nhớ. Sau khi đọc bài viết này, thu thập các thiết bị cần thiết và không quên flash bộ điều khiển trước, bạn sẽ sử dụng bàn ủi hàn cũ, nhàm chán và không hoàn hảo của mình lần cuối, chuyển sang cấp độ mạch hàn chuyên nghiệp hơn. Vì vậy, tôi xin giới thiệu với các bạn một trạm hàn kỹ thuật số tự chế. Về mặt chức năng, mạch bao gồm hai phần - bộ điều khiển và bộ chỉ báo.
Trong phiên bản của tác giả, bộ ổn định 7805 được kết nối với một cầu diode, đầu ra từ đó làm nóng mỏ hàn, nhưng có điện áp tối thiểu là 24 volt. Vì vậy, tốt hơn là sử dụng cuộn dây điện áp thấp hơn của máy biến áp cho những mục đích này, nếu có hoặc nguồn điện riêng mà tôi đã sử dụng bộ sạc từ điện thoại di động. Nếu bộ sạc tạo ra điện áp 5 volt ổn định thì bạn có thể từ chối sử dụng bộ ổn định.
Hầu như tất cả các bộ phận được đặt trên một bảng. và phần sụn được lấy từ trang web radiokot. Bạn có thể tải chúng xuống trong kho lưu trữ. Cầu diode và tụ điện được đặt bên ngoài bo mạch. Ở trung tâm của cầu diode có một lỗ để cố định nó vào thân trạm hàn. Chất điện phân được hàn trực tiếp lên nó.
Thiết bị: ATmega8, LM358, IRFZ44, 7805, bột lỏng, đèn LED chỉ báo bảy đoạn gồm ba chữ số A-563G-11, năm nút đồng hồ (có thể có ba nút) và máy nhắn tin 5 volt có máy phát điện tích hợp. Xếp hạng phần tử:
R1 - 1M
R2 - 1k
R3 - 10k
R4 - 82k
R5 - 47k
R7, R8 - 10k
Chỉ báo R -0,5k
C3 - 1000mF/50v
C2 - 200mF/10v
C - 0,1mF
Q1 - IRFZ44
IC4 – 78L05ABUTR
Tôi đã sử dụng các cầu diode khác nhau, mục đích chính là tạo ra dòng điện. Máy biến áp - TS-40. Đúng là tôi chỉ đấu một nửa máy biến áp nên nóng, nhưng nó đã hoạt động được vài năm. Về nguyên tắc, bạn có thể sử dụng một loại đơn giản, có nguồn dự trữ, để tránh sử dụng bộ làm mát. Trong trường hợp này, có thể sử dụng hộp nhựa nhỏ gọn, rẻ tiền. Điểm cộng của tiếng bíp được kết nối với chân thứ 12 của bộ vi điều khiển (hoặc đến chân thứ 14 nếu bộ điều khiển được sử dụng trong gói DIP). Âm được kết nối với mặt đất.
Đặc tính kỹ thuật của trạm hàn. Nhiệt độ từ 50 đến 500 độ, (làm nóng đến 260 độ trong khoảng 30 giây), hai nút nhiệt độ +10 độ và -10 độ, ba nút bộ nhớ - nhấn lâu (cho đến khi nhấp nháy) - ghi nhớ nhiệt độ cài đặt (EE), ngắn - cài đặt nhiệt độ từ bộ nhớ. Sau khi cấp nguồn, mạch ở chế độ ngủ, sau khi nhấn nút, cài đặt từ ô nhớ đầu tiên sẽ được bật. Khi mới bật nhiệt độ trong bộ nhớ là 250, 300, 350 độ. Nhiệt độ cài đặt nhấp nháy trên đèn báo, sau đó nhiệt độ đầu chạy rồi sáng lên với độ chính xác 1*C theo thời gian thực (sau khi làm nóng, đôi khi nhiệt độ tăng lên 1-2*C về phía trước, sau đó ổn định và thỉnh thoảng tăng +-1 *C). 1 giờ sau lần thao tác cuối cùng với các nút, anh ta ngủ thiếp đi và nguội dần (thực tế là anh ta có thể bất tỉnh sớm hơn). Nếu nhiệt độ trên 400*C, nó sẽ ngủ sau 10 phút (để bảo quản vết đốt). Tiếng bíp khi bật, nhấn nút, ghi vào bộ nhớ, đạt đến nhiệt độ cài đặt, cảnh báo ba lần trước khi chìm vào giấc ngủ (tiếng bíp đôi) và khi chìm vào giấc ngủ (năm tiếng bíp). Sau khi lắp ráp, trạm hàn phải được hiệu chỉnh. Nó được hiệu chỉnh bằng tông đơ R5 và cặp nhiệt điện, đi kèm với nhiều đồng hồ vạn năng. Tôi có DT-838. Tôi đã kiểm tra nó bằng cặp nhiệt điện công nghiệp. Tôi hài lòng với độ chính xác của các bài đọc.
Ngòi nổ:
Bây giờ về bàn ủi hàn. Trong trạm tự chế của chúng tôi, bạn có thể sử dụng bàn ủi hàn từ các trạm hàn của các nhà sản xuất khác nhau. Trong phiên bản của tôi, tôi sử dụng ZD-929 ở 24 Volts và 48 Watts.
Đây là sơ đồ chân của đầu nối của nó:
Và LUKEY, tôi không biết kiểu máy, nhưng cũng biết về điện áp này:
Sau này hóa ra LUKEY kém hơn đáng kể về chất lượng và sức mạnh. Trong thời gian hoạt động ngắn ngủi, cặp nhiệt điện đã bay đi. Ngoài ra, nó còn yếu hơn ZD-929. Đầu nối cửa sập giống như đầu nối của máy tính PS/2 nên tôi đã cắt ngay và thay thế bằng RSh2N-1-17. Nó sẽ đáng tin cậy hơn theo cách đó.
Điện trở của bộ gia nhiệt là 18 Ohms, điện trở của cặp nhiệt điện là 2 Ohms. Sự phân cực của cặp nhiệt điện phải được quan sát. “+” của cặp nhiệt điện đi đến R3, “–” nối đất. Cực tính của cặp nhiệt điện có thể được xác định bằng máy thử bằng cách đặt nó ở mức 200 mV và làm nóng mỏ hàn bằng bật lửa. Vì vậy, chúng tôi đã chuyển sang phương pháp công nghệ cài đặt mới nhất, tiếp theo là gì Bây giờ bạn cần đọc các quy tắc vận hành để không làm hỏng những vết đốt đắt tiền nhưng lâu dài.
1.
Đầu hàn nhiều lớp không yêu cầu (và không cho phép) mài sắc.
2.
Nhiệt độ cao không cần thiết sẽ rút ngắn tuổi thọ của đầu tip. Sử dụng nhiệt độ thấp nhất có thể.
4.
Trong quá trình hoạt động liên tục, ít nhất một lần một tuần, cần phải loại bỏ đầu và làm sạch hoàn toàn oxit. Chất hàn trên đầu phải vẫn còn ngay cả khi lạnh.
Đôi lời về “bọt xốp xenlulo mềm”, bạn nên mua ở đúng nơi bạn mua mỏ hàn. Nhưng đừng vội chọc đầu nhọn vào. Trước đó, bạn cần làm ướt nó, vì nó sẽ phồng lên và ép ra. Bây giờ miếng bọt biển đã sẵn sàng để sử dụng. Trong trường hợp nghiêm trọng, bạn có thể sử dụng khăn ăn bằng vải cotton thay vì miếng bọt biển.
Ở đây chúng tôi đi đến cuối cùng. Bây giờ là phần thú vị nhất – hình ảnh của các thiết bị đã hoàn thiện.
Trạm tự chế:
Được nâng cấp lên các đầu cong của nhà máy sản xuất radio địa phương ZD-929 trên giá đỡ gồm hai ổ cứng:
Lukey trong một gian hàng đã mua. Nhìn bề ngoài, chân đế tương tự như chân đế tương tự của Pace (đó là thứ tôi yêu thích khi đặt hàng), nhưng thay vì kim loại đúc thì có nhựa:
Thiết kế được lắp ráp và thử nghiệm bởi: Troll
Thảo luận bài viết TRẠM HÀN TỰ LÀM
Trạm hàn tự làm. Cách lắp ráp trạm hàn bằng máy sấy tóc với ít tiền.
Thường cần phải sửa chữa các thiết bị có linh kiện SMD (điện thoại, radio, các mô-đun khác nhau), v.v. Đầu nối USB tương tự trên điện thoại (như thường lệ) không dễ hàn lại bằng mỏ hàn thông thường mà không bị hỏng. Vì vậy, đã đến lúc bắt đầu lắp ráp trạm hàn.
Dưới đây là danh sách các thành phần chính cần thiết để lắp ráp một “trạm hàn ngân sách”.
Mua trên AliExpress
Đề án này là nguyên thủy. Tác giả cũng cung cấp mã nguồn phần sụn trong C++.
Bảng mạch in của tác giả được chế tạo cho điện trở và tụ điện SMD. Tôi quyết định làm lại nó cho các thành phần đầu ra (một phần). Tôi tách phần điện áp cao ra khỏi bo mạch chính và lắp ráp riêng.
Tôi chuyển bảng mạch in sang PCB bằng công nghệ “LUT” và khắc nó bằng clorua sắt. Tôi đã lắp bóng bán dẫn điều khiển tuabin trên súng hơi nóng KT805 và đảm bảo lắp nó trên một tản nhiệt nhỏ.
Vì đây là “phiên bản bình dân” nên tôi quyết định không mua vỏ máy mà tự làm. Tôi có một chiếc vỏ nằm xung quanh, bằng nhựa khá dày và chất lượng cao từ một chiếc TV cũ của Đức, và tôi quyết định cắt các bức tường và lắp ráp một vỏ từ nó để làm một “trạm hàn”. Mọi thứ trông khá tốt.
Tôi đã cắt bớt các đèn LED ở mặt trước để chúng không bị lòi ra ngoài.
Tôi cũng không mua mỏ hàn. Tôi có một “súng hàn sắt” của Trung Quốc với một lò sưởi bị cháy và một tay cầm làm từ bàn ủi hàn của Liên Xô. Tôi chỉ lấy ống tay áo - nơi giữ đầu và lò sưởi từ "súng hàn sắt" - và nối chúng lại với nhau bằng tay cầm, mua một lò sưởi có cặp nhiệt điện và lắp vào đó.
Tôi lấy máy biến áp từ máy ghi âm 25 volt của Liên Xô và nó khá phù hợp về mặt công suất. Cầu diode được lắp ráp từ điốt KD202. Tôi cũng đã cài đặt hệ thống làm mát chủ động (quạt hút).
Nếu bạn nhìn vào cụm bo mạch của tôi trong ảnh, bạn sẽ thấy một phần không có trong tem niêm phong ban đầu. Đây là “máy rung đa năng” của tôi. Tại sao anh ta lại cần thiết ở đó? Ơ.. Tôi đã cài đặt nó cho một chiếc còi (âm thanh) vì tôi không có một chiếc còi có bộ phát điện tích hợp và tôi thực sự muốn có một tiếng bíp. Trên thực tế, tôi không khuyên bạn nên làm điều này! Đó là rất nhiều do dự. Việc mua một chiếc còi có máy phát điện tích hợp sẽ dễ dàng hơn.
Cần lưu ý rằng tác giả đã chia nguồn điện thành kỹ thuật số và nguồn điện. Điều này là cần thiết để bộ vi điều khiển không bị nhiễu hoặc bất kỳ sự can thiệp nào từ bộ phận nguồn. Vì vậy, trong mạch có HAI EARHS và phần kỹ thuật số được cấp nguồn bằng nguồn điện 5 volt ổn định riêng biệt. Tôi cũng như tác giả, cũng quyết định sử dụng bộ sạc điện thoại di động.
Chúng tôi lấy lập trình viên AVR UsbAsp. Chúng tôi kết nối nó với PC và vi điều khiển.
Có rất nhiều sơ đồ của các trạm hàn khác nhau trên Internet, nhưng chúng đều có những đặc điểm riêng. Một số khó dành cho người mới bắt đầu, một số khác làm việc với bàn ủi hàn hiếm, một số khác chưa hoàn thiện, v.v. Chúng tôi đặc biệt tập trung vào sự đơn giản, chi phí thấp và chức năng để mọi người mới làm quen với đài phát thanh nghiệp dư đều có thể lắp ráp một trạm hàn như vậy.
Trạm hàn dùng để làm gì?
Một bàn ủi hàn thông thường, được kết nối trực tiếp với mạng, chỉ nóng lên liên tục với cùng một công suất. Bởi vì điều này, nó phải mất một thời gian rất dài để làm nóng và không có cách nào để điều chỉnh nhiệt độ trong đó. Bạn có thể giảm công suất này, nhưng sẽ rất khó đạt được nhiệt độ ổn định và khả năng hàn lặp lại.
Bàn hàn được chuẩn bị cho trạm hàn có cảm biến nhiệt độ tích hợp và điều này cho phép bạn cấp công suất tối đa cho nó khi nóng lên, sau đó duy trì nhiệt độ theo cảm biến. Nếu bạn chỉ cố gắng điều chỉnh công suất theo chênh lệch nhiệt độ, thì nó sẽ nóng lên rất chậm hoặc nhiệt độ sẽ dao động theo chu kỳ. Do đó, chương trình điều khiển nhất thiết phải chứa thuật toán điều khiển PID.
Tất nhiên, trong trạm hàn của chúng tôi, chúng tôi đã sử dụng bàn ủi hàn đặc biệt và chú ý tối đa đến độ ổn định nhiệt độ.
Thông số kỹ thuật
- Được cung cấp bởi nguồn điện áp DC 12-24V
- Công suất tiêu thụ khi cấp nguồn 24V: 50W
- Điện trở sắt hàn: 12ohm
- Thời gian để đạt chế độ hoạt động: 1-2 phút tùy thuộc vào điện áp nguồn
- Độ lệch nhiệt độ tối đa ở chế độ ổn định, không quá 5 độ
- Thuật toán điều khiển: PID
- Hiển thị nhiệt độ trên chỉ báo bảy đoạn
- Loại máy sưởi: nichrom
- Loại cảm biến nhiệt độ: cặp nhiệt điện
- Khả năng hiệu chuẩn nhiệt độ
- Cài đặt nhiệt độ bằng bộ mã hóa
- Đèn LED hiển thị trạng thái mỏ hàn (sưởi/vận hành)
Sơ đồ
Đề án này cực kỳ đơn giản. Trung tâm của mọi thứ là bộ vi điều khiển Atmega8. Tín hiệu từ bộ ghép quang được đưa đến bộ khuếch đại hoạt động có mức tăng có thể điều chỉnh (để hiệu chuẩn) và sau đó đến đầu vào ADC của vi điều khiển. Để hiển thị nhiệt độ, người ta sử dụng một chỉ báo bảy đoạn có cực âm chung, sự phóng điện của chúng được bật thông qua các bóng bán dẫn. Khi xoay núm mã hóa BQ1, nhiệt độ sẽ được đặt và thời gian còn lại nhiệt độ hiện tại sẽ được hiển thị. Khi bật, giá trị ban đầu được đặt thành 280 độ. Xác định sự chênh lệch giữa nhiệt độ hiện tại và nhiệt độ yêu cầu, tính toán lại các hệ số của các thành phần PID, bộ vi điều khiển làm nóng mỏ hàn bằng cách sử dụng điều chếPWM.
Để cấp nguồn cho phần logic của mạch, người ta sử dụng bộ ổn định tuyến tính 5V DA1 đơn giản.
Bảng mạch in
Bảng mạch in có một mặt với bốn nút nhảy. Tệp PCB có thể được tải xuống ở cuối bài viết.
Danh sách các thành phần
Để lắp ráp bảng mạch in và vỏ, bạn sẽ cần các thành phần và vật liệu sau:
- BQ1. Bộ mã hóa EC12E24204A8
- C1. Tụ điện 35V, 10uF
- C2, C4-C9. Tụ gốm X7R, 0,1uF, 10%, 50V
- C3. Tụ điện 10V, 47uF
- DD1. Vi điều khiển ATmega8A-PU trong gói DIP-28
- DA1. Bộ ổn áp L7805CV 5V trong gói TO-220
- DA2. Bộ khuếch đại hoạt động LM358DT trong gói DIP-8
- HG1. Chỉ báo ba chữ số bảy đoạn với cực âm chung BC56-12GWA... Bảng mạch cũng cung cấp chỗ ngồi cho một thiết bị tương tự giá rẻ.
- HL1. Bất kỳ đèn LED chỉ báo nào cho dòng điện 20 mA với khoảng cách chân cắm là 2,54 mm
- R2,R7. Điện trở 300 Ohm, 0,125W - 2 chiếc.
- R6, R8-R20. Điện trở 1kOhm, 0.125W - 13 chiếc
- R3. Điện trở 10kOhm, 0,125W
- R5. Điện trở 100kOhm, 0,125W
- R1. Điện trở 1MOhm, 0,125W
- R4. Điện trở tông đơ 3296W 100kOhm
- VT1. Transitor hiệu ứng trường IRF3205PBF trong gói TO-220
- VT2-VT4. Transitor BC547BTA gói TO-92 - 3 chiếc.
- XS1. Thiết bị đầu cuối cho hai tiếp điểm với khoảng cách chân 5,08 mm
- Thiết bị đầu cuối cho hai tiếp điểm với khoảng cách chân 3,81 mm
- Thiết bị đầu cuối cho ba tiếp điểm với khoảng cách chân 3,81 mm
- Bộ tản nhiệt cho bộ ổn định FK301
- Ổ cắm nhà ở DIP-28
- Ổ cắm nhà ở DIP-8
- Công tắc nguồn SWR-45 B-W(13-KN1-1)
- Mỏ hàn. Chúng tôi sẽ viết về nó sau
- Các bộ phận Plexiglas cho thân máy (cắt file ở cuối bài)
- Núm mã hóa. Bạn có thể mua nó hoặc bạn có thể in nó trên máy in 3D. File tải model ở cuối bài viết
- Vít M3x10 - 2 chiếc.
- Vít M3x14 - 4 chiếc.
- Vít M3x30 - 4 chiếc.
- Đai ốc M3 - 2 chiếc.
- Đai ốc vuông M3 – 8 chiếc
- Máy giặt M3 - 8 chiếc
- Vòng đệm khóa M3 – 8 chiếc
- Việc lắp ráp cũng sẽ yêu cầu lắp đặt dây, dây buộc và ống co nhiệt.
Tập hợp tất cả các bộ phận trông như thế này:
lắp đặt PCB
Khi lắp ráp bảng mạch in thuận tiện sử dụng bản vẽ lắp ráp:
Quá trình cài đặt sẽ được hiển thị và bình luận chi tiết trong video bên dưới. Chúng ta hãy lưu ý chỉ một vài điểm. Cần phải quan sát cực tính của tụ điện, đèn LED và hướng lắp đặt vi mạch. Không lắp đặt vi mạch cho đến khi vỏ được lắp ráp hoàn chỉnh và điện áp nguồn đã được kiểm tra. IC và bóng bán dẫn phải được xử lý cẩn thận để tránh hư hỏng do tĩnh điện.
Khi bảng được lắp ráp, nó sẽ trông như thế này:
Lắp ráp nhà ở và lắp đặt thể tích
Sơ đồ nối dây khối trông như thế này:
Tức là, tất cả những gì còn lại là cấp nguồn cho bo mạch và kết nối đầu nối mỏ hàn.
Bạn cần hàn năm dây vào đầu nối mỏ hàn. Thứ nhất và thứ năm có màu đỏ, còn lại có màu đen. Bạn phải đặt ngay một ống co nhiệt vào các điểm tiếp xúc và thiếc vào các đầu còn lại của dây.
Các dây màu đỏ ngắn (từ công tắc đến bo mạch) và dài (từ công tắc đến nguồn điện) phải được hàn vào công tắc nguồn.
Sau đó, công tắc và đầu nối có thể được lắp đặt trên bảng mặt trước. Xin lưu ý rằng công tắc có thể rất khó gài. Nếu cần, hãy sửa đổi bảng mặt trước bằng một tập tin!
Bước tiếp theo là đặt tất cả các phần này lại với nhau. Không cần phải cài đặt bộ điều khiển, bộ khuếch đại hoạt động hoặc vít trên bảng mặt trước!
Phần mềm điều khiển và thiết lập
Bạn có thể tìm thấy tệp HEX cho phần sụn của bộ điều khiển ở cuối bài viết. Các bit cầu chì phải vẫn ở trạng thái xuất xưởng, nghĩa là bộ điều khiển sẽ hoạt động ở tần số 1 MHz tính từ bộ dao động bên trong.
Việc bật nguồn đầu tiên phải được thực hiện trước khi lắp đặt bộ vi điều khiển và bộ khuếch đại hoạt động lên bo mạch. Cấp điện áp nguồn không đổi từ 12 đến 24V (màu đỏ phải là “+”, màu đen “-”) vào mạch và kiểm tra xem có điện áp nguồn 5V giữa chân 2 và 3 của bộ ổn định DA1 (chân giữa và chân phải). Sau đó, tắt nguồn và lắp chip DA1 và DD1 vào ổ cắm. Đồng thời theo dõi vị trí của phím chip.
Bật lại trạm hàn và đảm bảo tất cả các chức năng đều hoạt động chính xác. Đèn báo hiển thị nhiệt độ, bộ mã hóa thay đổi nhiệt độ, mỏ hàn nóng lên và đèn LED báo hiệu chế độ hoạt động.
Tiếp theo, bạn cần hiệu chỉnh trạm hàn.
Lựa chọn tốt nhất để hiệu chuẩn là sử dụng thêm một cặp nhiệt điện. Cần phải đặt nhiệt độ cần thiết và kiểm soát nó trên đầu bằng thiết bị tham chiếu. Nếu số đọc khác nhau, hãy điều chỉnh điện trở cắt nhiều vòng R4.
Khi cài đặt, hãy nhớ rằng số đọc của chỉ báo có thể hơi khác so với nhiệt độ thực tế. Nghĩa là, ví dụ: nếu bạn đặt nhiệt độ thành “280” và chỉ số chỉ báo sai lệch một chút, thì theo thiết bị tham chiếu, bạn cần đạt chính xác nhiệt độ 280°C.
Nếu không có thiết bị đo điều khiển trong tay, bạn có thể đặt điện trở ở khoảng 90 kOhm rồi chọn nhiệt độ bằng thực nghiệm.
Sau khi kiểm tra trạm hàn, bạn có thể cẩn thận lắp đặt mặt trước để các bộ phận không bị nứt.
Video công việc
Chúng tôi đã thực hiện một video đánh giá ngắn
…. và một video chi tiết cho thấy quá trình lắp ráp:
Tôi đã suy nghĩ rất lâu có nên viết một bài về sản phẩm tự chế này hay không. Trên Internet, bạn có thể đếm được hàng chục bài viết về chương trình này. Nhưng theo ý kiến của tôi, giải pháp thiết kế mạch đặc biệt này là thành công nhất nên tôi chia sẻ thiết kế này với bạn, những vị khách thân yêu của trang web Technoreview. Tôi muốn gửi lời cảm ơn ngay lập tức đến tác giả của sơ đồ vì công việc đã hoàn thành và việc ông đã đăng nó để công chúng sử dụng. Trạm hàn khá đơn giản để chế tạo và rất cần thiết trong thực hành vô tuyến nghiệp dư.
Khi mới bắt đầu hành trình trở thành một người nghiệp dư trên đài phát thanh, tôi không nghĩ đến bất cứ điều gì. Hàn bằng mỏ hàn mạnh mẽ 60 watt. Mọi thứ đều được thực hiện bằng cách gắn trên cao và dây dày. Qua nhiều năm, tích lũy được một chút kinh nghiệm, đường ray ngày càng mỏng hơn và các chi tiết cũng nhỏ hơn. Bàn ủi hàn có công suất thấp hơn đã được mua tương ứng. Có lần tôi mua một chiếc mỏ hàn từ trạm hàn LUKEY-702 với công suất tối đa 50 watt và tích hợp cặp nhiệt điện. Tôi nhặt sơ đồ lên để lắp ráp ngay. Đơn giản và đáng tin cậy, với tối thiểu các bộ phận.
Sơ đồ trạm hàn tự chế
Danh sách các bộ phận của mạch:
- R1 - 1M
- R2 - 1k
- R3 - 10k
- R4 - 82k
- R5 - 47k
- R7, R8 - 10k
- Chỉ báo R -0,5k
- C3 - 1000mF/50v
- C2 - 200mF/10v
- C - 0,1mF
- Q1 - IRFZ44
- IC4 – 78L05ABUTR
Máy biến áp được lấy từ máy ghi âm. Tên anh ấy là TS-40-3. Tôi không tua lại bất cứ điều gì. Nó đã có tất cả các điện áp tương ứng. Để cấp nguồn cho mỏ hàn, hai cuộn dây được mắc song song và tạo ra điện áp khoảng 19 volt. Thế là đủ cho chúng tôi. Để thực hiện điều này, trên mẫu máy biến áp này, bạn cần đặt các nút nhảy giữa các đầu nối máy biến áp 6 và 8, cũng như 6' và 8' trên cuộn dây còn lại. Tháo điện áp ra khỏi chân 6 và 6'.
Để cấp nguồn cho bộ vi điều khiển của bộ điều khiển trạm hàn và op-amp, chúng ta cần điện áp từ 7,5 đến 15 volt. Tất nhiên, bạn có thể lên tới 35, nhưng đây sẽ là giới hạn đối với chip ổn định 78L05. Nó sẽ rất nóng. Để làm được điều này, tôi nối các cuộn dây nối tiếp. Điện áp kết quả là 12 volt. Hai dây được hàn vào chân số 8 của máy biến áp. Hàn lại những gì mỏng hơn và chuyển nó đến một thiết bị đầu cuối miễn phí. Dây nối phải được đặt ở cực thứ 10 của máy biến áp và dây kín. Điện áp được loại bỏ khỏi chân 10' và 12. Ở trên chỉ dành cho máy biến áp TS-40-3.
Điốt công suất B1 được sử dụng KD202K. Chỉ phù hợp cho mục đích này. Để cấp nguồn cho MK, tôi lấy một cụm diode cỡ nhỏ B2. E30361-L-0-8-W với cực âm chung được sử dụng làm đèn LED. Tôi cũng tự thiết kế bảng mạch in cho chỉ báo của riêng mình. Hóa ra là có hai mặt. Đơn phương không được. Quá nhiều người nhảy. Bảng mạch không phải là tốt nhất nhưng nó đã được thử nghiệm và hoạt động. Tôi cũng hàn lại đầu nối trên mỏ hàn. Tiêu chuẩn của anh ấy không tốt. Lúc đầu, rượu không được cung cấp trên diễn đàn. Tôi đã cài đặt nó sau đó, nhưng bảng trong kho lưu trữ đã được sửa.
Cha mẹ đã chọn ra đầu nối tốt nhất từ thùng rác có sẵn. Tôi cũng muốn nói đôi điều về bóng bán dẫn hiệu ứng trường IRFZ44. Vì lý do nào đó anh ấy không muốn làm việc cho tôi. Nó ngay lập tức bị cháy khi bật lên. Hiện tại, IRF540 đã được lắp đặt được khoảng một năm. Nó hầu như không ấm lên. Nó không cần một bộ tản nhiệt lớn.
Trạm hàn - sản xuất vỏ máy
Vì vậy, nhà ở của trạm hàn. Thật tốt khi bạn đến một cửa hàng và có nhiều lựa chọn về hộp đựng làm sẵn. Thật không may, tôi không có thứ xa xỉ đó. Nhưng tôi thực sự không muốn tìm đủ loại hộp để xem ai biết cái gì rồi mới nghĩ cách nhét mọi thứ vào đó. Cơ thể được uốn cong từ thiếc. Sau đó, tôi đánh dấu và khoan tất cả các lỗ và sơn chúng bằng sơn phun. Tôi bịt lỗ chỉ báo bằng một miếng nhựa từ chai bia đen. Các nút được làm từ vỏ bóng bán dẫn KT3102 của Liên Xô trong vỏ sắt và những thứ tương tự. Bạn cũng cần hiệu chỉnh các chỉ số nhiệt độ bằng điện trở R5 và cặp nhiệt điện của đồng hồ vạn năng. Sau khi lắp ráp và thử nghiệm, tôi cố định tất cả các dây bằng ốc vít nhựa. Sau đó tôi vặn nắp trên của hộp. Trạm đã sẵn sàng hoạt động. Chúc mọi người đại hội thành công. Trạm hàn được chế tạo bởi Bukhar.
Đây là một trong những công cụ quan trọng nhất trong bộ đồ nghề của một kỹ sư làm công việc liên quan đến điện tử. Đây có thể là thứ mà bạn có thể yêu và ghét, bàn ủi hàn. Bạn không cần phải là một kỹ sư để đột nhiên cần một chiếc: chỉ cần trở thành một thợ thủ công sửa chữa thứ gì đó ở nhà là đủ.
Đối với các ứng dụng cơ bản, bàn ủi hàn thông thường mà bạn cắm vào ổ cắm điện sẽ hoạt động tốt; nhưng đối với những công việc phức tạp hơn như sửa chữa và lắp ráp mạch điện tử, bạn sẽ cần một trạm hàn. Kiểm soát nhiệt độ là rất quan trọng để tránh làm cháy các linh kiện, đặc biệt là IC. Ngoài ra, bạn cũng có thể cần nó đủ mạnh để duy trì nhiệt độ nhất định khi hàn thứ gì đó vào một tấm đất lớn.
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ xem xét cách bạn có thể lắp ráp trạm hàn của riêng mình.
Phát triển
Khi tôi phát triển trạm hàn này, một số thuộc tính chính rất quan trọng đối với tôi:
- tính di động- điều này đạt được thông qua việc sử dụng nguồn điện chuyển mạch, thay vì cầu biến áp và chỉnh lưu thông thường;
- Thiết kế đơn giản- Tôi không cần màn hình LCD, đèn LED và nút bấm bổ sung. Tôi chỉ cần một đèn LED bảy đoạn để hiển thị nhiệt độ đã cài đặt và hiện tại. Tôi cũng muốn có một núm chọn nhiệt độ đơn giản (chiết áp) không có chiết áp để điều chỉnh tốt, vì điều này rất dễ thực hiện bằng phần mềm;
- tính linh hoạt- Tôi đã sử dụng phích cắm 5 chân tiêu chuẩn (một số loại DIN) để tương thích với Hakko và các loại mỏ hàn tương tự.
Làm thế nào nó hoạt động
Trước hết, hãy nói về bộ điều khiển PID (tỷ lệ-tích phân-đạo hàm, PID). Để làm rõ mọi thứ ngay lập tức, chúng ta hãy xem xét trường hợp cụ thể của chúng ta với một trạm hàn. Hệ thống liên tục theo dõi lỗi, đó là sự khác biệt giữa điểm đặt (trong trường hợp của chúng tôi là nhiệt độ chúng tôi cần) và nhiệt độ hiện tại của chúng tôi. Nó điều chỉnh đầu ra của bộ vi điều khiển, bộ điều khiển bộ gia nhiệt bằng cách sử dụng xung điện xung, dựa trên công thức sau:
Như bạn có thể thấy, có ba tham số K p , K i và K d . Tham số K p tỷ lệ thuận với sai số hiện tại. Tham số K i tính đến các lỗi tích lũy theo thời gian. Tham số K d là dự đoán lỗi trong tương lai. Trong trường hợp của chúng tôi, để điều chỉnh thích ứng, chúng tôi sử dụng thư viện PID của Brett Beauregard, có hai bộ tham số: tích cực và thận trọng. Khi nhiệt độ hiện tại khác xa giá trị cài đặt, bộ điều khiển sẽ sử dụng các tham số tích cực; mặt khác, nó sử dụng các tham số thận trọng. Điều này cho phép chúng tôi đạt được thời gian gia nhiệt nhanh trong khi vẫn duy trì độ chính xác.
Dưới đây là một sơ đồ. Trạm sử dụng bộ vi điều khiển ATmega8 8 bit trong gói DIP (bạn có thể sử dụng ATmega168-328 nếu có sẵn), điều này rất phổ biến và biến thể 328 được tìm thấy trong Arduino Uno. Tôi chọn nó vì nó dễ flash bằng Arduino IDE, nó cũng có các thư viện sẵn sàng sử dụng.
Nhiệt độ được đọc bằng cặp nhiệt điện được tích hợp trong mỏ hàn. Chúng tôi khuếch đại điện áp do cặp nhiệt điện tạo ra khoảng 120 lần bằng cách sử dụng op-amp. Đầu ra của op-amp được kết nối với chân ADC0 của vi điều khiển, biến điện áp thành các giá trị trong khoảng từ 0 đến 1023.
Điểm đặt được đặt bằng chiết áp, được sử dụng làm bộ chia điện áp. Nó được kết nối với chân ADC1 của bộ điều khiển ATmega8. Phạm vi 0-5 volt (đầu ra chiết áp) được chuyển đổi thành giá trị 0-1023 bằng cách sử dụng ADC và sau đó thành giá trị 0-350 độ C bằng chức năng "bản đồ".
Danh sách các thành phần
| chỉ định | Mệnh giá | Số lượng |
|---|---|---|
| IC1 | ATMEGA8-P | 1 |
| U1 | LM358 | 1 |
| Q1 | IRF540N | 1 |
| R4 | 120 kOhm | 1 |
| R6, R3 | 1 kOhm | 2 |
| R5, R1 | 10 kOhm | 2 |
| C3, C4, C7 | 100 nF | 3 |
| Y1 | 16 MHz | 1 |
| C1, C2 | 22 pF | 2 |
| R2 | 100 Ohm | 1 |
| U2 | LM7805 | 1 |
| C5, C6 | 100 µF (có thể ít hơn) | 2 |
| R7, R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14 | 150 Ohm | 8 |
Đây là danh sách các thành phần được xuất từ KiCad. Ngoài ra, bạn sẽ cần:
- một bản sao của mỏ hàn Hakko, loại phổ biến nhất trên các cửa hàng trực tuyến của Trung Quốc (có cặp nhiệt điện, không phải điện trở nhiệt);
- nguồn điện 24 V, 2 A (Tôi khuyên bạn nên sử dụng nguồn điện chuyển mạch, nhưng bạn có thể sử dụng máy biến áp có bộ chỉnh lưu cầu);
- chiết áp 10 kOhm;
- phích cắm điện loại máy bay 5 chân;
- đầu nối điện được lắp ở mặt sau để cung cấp nguồn điện 220 V;
- bảng mạch in;
- công tắc điện;
- đầu nối chân cắm 2,54 mm;
- rất nhiều dây;
- Đầu nối Dupont;
- phần thân (tôi đã in nó trên máy in 3D);
- một đèn LED ba đoạn bảy đoạn;
- Lập trình viên AVR ISP (bạn có thể sử dụng Arduino cho việc này).
Tất nhiên, bạn có thể dễ dàng thay thế đèn chỉ báo LED bằng màn hình LCD hoặc sử dụng các nút thay vì chiết áp, xét cho cùng thì đây chính là trạm hàn của bạn. Tôi đã phác thảo thiết kế của mình, nhưng bạn có thể làm theo cách riêng của mình.
Hướng dẫn lắp ráp
Đầu tiên, bạn phải tạo PCB. Sử dụng phương pháp bạn thích; Tôi khuyên bạn nên chuyển thiết kế bảng mạch bằng mực máy in laser, vì đây là cách dễ nhất. Ngoài ra, tôi đã mở rộng PCB vì tôi muốn nó có cùng kích thước với bộ nguồn để tôi có thể gắn nó lên trên nó. Vui lòng sửa đổi bảng, bạn có thể tải xuống các tệp dự án và chỉnh sửa chúng bằng KiCad. Sau khi tạo xong PCB, hàn tất cả các thành phần vào đó.
Đảm bảo lắp đặt công tắc giữa nguồn điện và đầu nối nguồn. Sử dụng dây dẫn tương đối dày cho các kết nối giữa nguồn điện với PCB và đầu nối đầu ra tới cực thoát của MOSFET (điểm H trên bo mạch) và nối đất trên PCB. Để kết nối chiết áp, hãy kết nối chân thứ 1 với đường dây + 5V, chân thứ 2 với điểm POT và chân thứ 3 với mặt đất. Xin lưu ý rằng tôi đang sử dụng đèn LED cực dương thông thường, có thể khác với đèn LED bạn có. Bạn sẽ phải thay đổi mã một chút, nhưng tất cả các hướng dẫn trong mã chương trình đều được nhận xét. Kết nối các chân E1-E3 với các cực dương/cực âm chung và ghim a-dp với các chân tương ứng của chỉ báo của bạn. Để biết thêm thông tin chi tiết, hãy xem mô tả kỹ thuật trên đó. Cuối cùng, lắp đầu nối đầu ra của trạm hàn và hàn tất cả các kết nối vào đó. Hình ảnh trên sẽ giúp bạn về sơ đồ và sơ đồ chân của đầu nối.
Bây giờ đến phần thú vị, tải mã. Để làm điều này, bạn sẽ cần thư viện PID (liên kết tới GitHub).
#bao gồmNếu bạn có một lập trình viên AVR ISP, bạn sẽ biết phải làm gì. Kết nối các chân +5V, GND, MISO, MOSI, SCK và RESET, tải xuống bản phác thảo Arduino, mở nó (bạn sẽ cần cài đặt Arduino IDE trên máy tính của mình) và nhấp vào “Tải lên”.
Nếu bạn không có lập trình viên, bạn có thể sử dụng Arduino. Kết nối bo mạch Arduino (Uno/Nano) với máy tính của bạn, đi tới Tệp → Ví dụ → ArduioISP và tải nó. Sau đó đi tới Công cụ → Lập trình viên → Arduino với tư cách là ISP. Kết nối bo mạch của bạn với bo mạch Arduino, tải xuống bản phác thảo, sau đó chọn Phác thảo → Tải lên qua Lập trình viên.
Đó là tất cả. Bây giờ bạn có thể tận hưởng công việc với một trạm hàn được lắp ráp bằng tay của chính bạn.
Sự định cỡ
Nhưng không, đó không phải là tất cả. Bây giờ chúng ta cần hiệu chỉnh nó. Vì bộ gia nhiệt và cặp nhiệt điện trong mỏ hàn có thể khác nhau, đặc biệt nếu bạn đang sử dụng mỏ hàn Hakko không chính hãng, chúng ta cần hiệu chỉnh trạm hàn.
Đầu tiên, chúng ta cần một đồng hồ vạn năng kỹ thuật số có cặp nhiệt điện để đo nhiệt độ của đầu mỏ hàn. Khi bạn đã đo nhiệt độ, bạn cần thay đổi giá trị mặc định "510" trong dòng mã bản đồ (Đầu vào, 0, 510, 25, 350) bằng công thức sau:
trong đó TempRead là nhiệt độ được hiển thị trên nhiệt kế kỹ thuật số của bạn và TempSet là nhiệt độ bạn đã đặt trên trạm hàn của mình. Đây chỉ là cài đặt sơ bộ nhưng cũng đủ vì bạn không cần độ chính xác cao khi hàn. Tôi đã sử dụng độ C, nhưng bạn có thể đổi nó thành độ F trong mã.
In cơ thể trên máy in 3D (tùy chọn)
Tôi đã thiết kế và in một chiếc hộp có thể chứa bộ nguồn chuyển mạch và PCB để làm cho mọi thứ trông gọn gàng. Thật không may, để sử dụng trường hợp này, bạn sẽ cần phải tìm chính xác loại nguồn điện. Nếu bạn có nguồn phù hợp và muốn in file đính kèm, hoặc muốn tùy chỉnh cho phù hợp với yêu cầu của mình thì có thể tải file đính kèm. Tôi in ở mức 20% và độ dày 0,3 lớp. Bạn có thể sử dụng mức độ lấp đầy cao hơn và chiều cao lớp thấp hơn nếu bạn có thời gian và sự kiên nhẫn.
Phần kết luận
Đó là tất cả! Tôi hy vọng bài viết này hữu ích. Dưới đây là tất cả các vật liệu cần thiết.
