Паяльная станция на Ардуино

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.

Arduino – бренд, продукция которого позволяет каждому почувствовать себя электронщиком

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

Паяльник ЭПСН

Самодельная паяльная станция на базе микроконтроллера Arduino

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:

1. После подключения к сети и нажатия кнопки, включающей прибор, блок питания подает ток с небольшим напряжением на плату с микроконтроллером;
2. При помощи энкодеров устанавливается необходимое значение температуры;
3. Заранее запрограммированная («прошитая») плата на основе регулировок энкодера производит нагрев жала путем подачи на него напряжения в течение определенного времени;
4. 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

Схема самодельной паяльной станции на микроконтроллере Arduino UNO R 3

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

Автор:

Винoгрaдов Aндрeй Aлексaндрoвич