CUSTOMELECTRONICS.RU
Информационно-учебный блог о разработке электроники
Эл. почта: info@customelectronics.ru

Simple Solder MK936 SMD. Простая паяльная станция на SMD-компонентах

Это продолжение нашего старого проекта. В этой статье вы найдете инструкции и все необходимые материалы для самостоятельной сборки паяльной станции с применением SMD-компонентов. Старая версия паяльной станции доступна по этой ссылке.
Основная отличительная особенность паяльной станции это контроль температуры. Это достигается за счет наличии датчика температуры (термопары) на стороне паяльника. Такой паяльник позволяет быстро выйти на требуемую температуру, а затем поддерживать ее за счет регулировки мощности.
А вот так выглядит наша обновленная паяльная станция:

Внешний вид паяльной станции

Внешний вид паяльной станции

Технические характеристики

Абсолютно такие же, как и в предыдущей версии устройства:

  1. Питание от источника постоянного напряжения 12-24В
  2. Потребляемая мощность, при питании 24В: 50Вт
  3. Сопротивление паяльника: 12Ом
  4. Время выхода на рабочий режим: 1-2 минуты в зависимости от питающего напряжения
  5. Предельное отклонение температуры в режиме стабилизации, не более 5ти градусов
  6. Алгоритм регулирования: ПИД
  7. Отображение температуры на семисегментном индикаторе
  8. Тип нагревателя: нихромовый
  9. Тип датчика температуры: термопара
  10. Возможность калибровки температуры
  11. Установка температуры при помощи экодера
  12. Светодиод для отображения состояния паяльника (нагрев/работа)

Печатная плата

Печатная плата стала двухсторонняя, но адаптирована для изготовления в домашних условиях. Файл печатной платы можно будет скачать в конце статьи.

Лицевая сторона печатной платы

Лицевая сторона печатной платы

Обратная сторона печатной платы

Обратная сторона печатной платы

Мы не подготовили принципиальную схему, так как она отличается от первого проекта только позиционными обозначениями компонентов.

Список компонентов

Для сборки печатной платы и корпуса потребуются следующие компоненты и материалы:

  1. BQ1. Энкодер EC12E24204A8
  2. C5. Конденсатор танталовый 35В, 10мкФ, типоразмер С
  3. C1-C4, C7-C9. Конденсаторы керамические 0.1мкФ в корпусе 0805
  4. C6. Конденсатор танталовый 16В, 22мкФ, типоразмер С
  5. DD1. Микроконтроллер ATmega8A-AU в корпусе TQFP32
  6. DA1. Стабилизатор L7805ACD2T-TR на 5В в корпусе D2PAK
  7. DA2. Операционный усилитель LM358ADT в корпусе SO8
  8. HG1. Семисегментный трехразрядный индикатор с общим катодом BC56-12GWA.Также на плате предусмотрено посадочное место под дешевый аналог.
  9. HL1. Любой индикаторный светодиод на ток 20мА с шагом выводов 2,54мм
  10. R1,R6. Резисторы 300 Ом, корпус 0805 — 2шт
  11. R4, R7-R20. Резисторы 1кОм, корпус 0805 — 15шт
  12. R3. Резистор 100кОм, корпус 0805
  13. R5. Резистор 1МОм, корпус 0805
  14. R2. Резистор подстроечный 3296W 100кОм
  15. VT1. Полевой транзистор IRF3205SPBF в корпусе D2PAK
  16. VT2-VT4. Транзисторы BC547BTA в корпусе SOT323 — 3шт
  17. XS2. Клемма на два контакта с шагом выводов 5,08мм
  18. XS1. Клемма на два контакта с шагом выводов 3,81мм
  19. XS3. Клемма на три контакта с шагом выводов 3,81мм
  20. XS4. Разъем программирования PLS-06
  21. Разъем для подключения паяльника
  22. Выключатель питания SWR-45 B-W(13-KN1-1)
  23. Паяльник. О нем мы еще позже напишем
  24. Детали из оргстекла для корпуса (файлы для резки в конце статьи)
  25. Ручка энкодера. Можно купить ее, а можно напечатать на 3D-принтере. Файл для скачивания модели в конце статьи
  26. Стойки. Их также можно напечатать, но можно использовать обычные втулки с отверстием 3мм и высотой 10мм
  27. Винт М3х60 — 4шт
  28. Гайка М3 — 8шт
  29. Шайба М3 — 4шт
  30. Шайба М3 увеличенная — 8шт
  31. Шайба М3 гроверная — 8шт
  32. Также для сборки потребуются монтажные провода, стяжки и термоусадочная трубка

Вот так выглядит комплект всех деталей:

Детали для сборки паяльной станции

Детали для сборки паяльной станции

Монтаж печатной платы

При сборки печатной платы удобно пользоваться сборочными чертежами:
Сборочный чертеж лицевой стороны печатной платы
TopSilk
Начать необходимо с установки SMD-компонентов. Установите элементы на платы согласно перечню элементов. При установке элементов важно следить за ориентацией танталовых конденсаторов и операционного усилителя. Первый вывод DA2 определяется по скосу на корпусе.
Если все собрано верно, то плата должна выглядеть следующим образом:

Сторона SMD-компонентов в сборе

Сторона SMD-компонентов в сборе

Обратите внимание, что мы использовали резисторы на 1кОм без маркировки.
Далее необходимо установить выводные элементы на плату в соответствии с перечнем элементов. Длинный вывод светодиода – плюс. Семисегментный индикатор устанавливается “точками” вниз. В итоге плата должна выглядеть следующим образом:

Сторона THT-компонентов в сборе

Сторона THT-компонентов в сборе

Сборка корпуса и объемный монтаж

Монтажная схема блока выглядит следующим образом:

Монтажная схема паяльной станции

Монтажная схема паяльной станции

Перед сборкой корпуса необходимо подготовить выключатель и разъем. Выключатель надо включить в разрыв красного провода так, чтобы на одном контакте выключателя был короткий отрезок красного толстого провода, а на втором длинный.
К первому и пятому контактам разъема паяльника требуется подключить короткие красные провода, а к остальным черные.
На выключатель и разъем необходимо надеть термоусадочные трубки и залудить все свободные концы проводов, чтобы потом удобнее их было прикручивать в клеммы.
Далее необходимо установить выключатель и разъем паяльника на лицевую панель. Обратите внимание, что выключатель может устанавливаться туго. При необходимости расширьте установочное отверстие надфилем.
Далее необходимо подключить первый контакт разъема к первому контакту платы, второй ко второму, и т.д. в соответствии с приведенным ранее рисунком.
Если все сделано верно, то на этом этапе плата будет выглядеть следующим образом:

Установка лицевой панели

Установка лицевой панели

На этом этапе можно произвести прошивку паяльной станции и первое включение.

Прошивка микроконтроллера

В левом верхнем углу платы расположен стандартный разъем для прошивки AVR-микроконтроллеров.

Разъем программирования

Разъем программирования

Вы можете прошить микроконтроллер любым имеющимся у вас программатором. Подключать при этом внешнее питание к устройству не требуется. Сам файл прошивки вы сможете найти в конце статьи.
Биты конфигурации! Необходимо включить CKSEL0, CKSEL2, CKSEL3, SUT0, BOOTSZ0, BOOTSZ1 и SPIEN! То есть требуется смена дефолтных установок для запуска контроллера на тактовой частоте 2МГц.

Завершение сборки

Теперь можно прикрутить плату к лицевой панели. Допускается при этом использовать обычные стойки высотой 10мм, но мы подготовили специальные стойки, обеспечивающие лучшую фиксацию платы. Модель для 3D-печати также можно будет найти в конце статьи.

Установка платы на лицевую панель

Установка платы на лицевую панель

Боковые стенки устанавливаются без каких-либо креплений. Теперь остается только вставить в пазы заднюю крышку, закрутить гайки, продернуть провода для питания через отверстие и закрепить их при помощи кабельных хомутов. Помните, что детали из оргстекла достаточно хрупкие и не перетягивайте крепеж.

Вид сзади

Вид сзади

Калибровка

Для точной подстройки температуры используется подстроечный резистор. В лицевой панели есть специальное отверстие для доступа к нему.

Вид спереди

Вид спереди

При калибровке в первую очередь надо довести жало до той температуры, при которой плавится припой. Затем, набрав шарик припоя на жало, требуется разогреть им термопару. Есть специальные измерительные приборы для таких целей, но подойдет и обычный мультиметр с термопарой. Далее вращением вала подстроечного резистора добейтесь того, чтобы измеренное значение паяльной станцией совпадало с показаниями внешней термопары. При этом помните, что чем больше времени вы даете паяльнику для стабилизации температуры, тем точнее вы в итоге сможете его настроить. Также обратите внимание на то, что подстроечный резистор многообортный и один оборот очень незначительно изменяет температуру.

Видео

Файлы для скачивания

Печатная плата в формате Sprint Layout
Прошивка для микроконтроллера
Файл для резки оргстекла
Модель ручки энкодера для 3D-печати
Модель стойки печатной платы 3D-печати (4шт)

Мы будем очень рады, если вы поддержите наш ресурс и посетите магазин наших товаров shop.customelectronics.ru.
Вы можете сделать эту паяльную станцию самостоятельно, а можете приобрести ее как набор.

Метки: , , , , , , , Просмотров: 2539