Из этой статьи мы узнаем, как мастер-самодельщик изготовил термовоздушную паяльную станцию под управлением Arduino. В этом проекте алгоритм PID используется для расчета требуемой мощности и управляется драйвером Triac.
По словам мастера, эта паяльная станция эффективна и надежна, и проста в сборке.
Инструменты и материалы:
— Arduino Pro Mini;
-1602 ЖК-модуль + I2C;
-Поворотный энкодер с кнопкой;
-Фен для паяльной станции;
-Подставка для фена;
-Симистор BTA12-600B;
-Транзистор IRFZ44;
-Усилитель MCP602;
-Оптопара MOC3021;
-Оптопара 4N25;
-Диодный мост 2W10M;
-Диод UF4007;
-4- контактный разъем;
-3- контактный разъем;
-2- контактный разъем;
-2- контактный большой разъем;
-Конденсатор 0,1 мкФ;
-Конденсатор 10 нФ;
-Резистор подстроечный 200K;
-Резистор 100K;
-Резистор 47K;
-Резистор 10K;
-Резистор 1K;
-Резистор 470E;
-Резистор 330E;
-Резистор 220E;
-Резистор 39E;
-Зуммер;
Шаг первый: монтаж
Для совместного использования Arduino Pro Mini и печатной платы необходимо внести следующие изменения на плате Ардуино. Так как выводы I2C Arduino A4 и A5 не являются дружественными к PCB, то контакты А4-А2 и А5-А3 должны быть закорочены, как на фото.
Дальнейший монтаж следующий:
Для ЖК-модуля I2C
Модуль I2C — Arduino Pro Mini
GND — GND — GND
VCC — VCC — 5V
SDA — A2 — A4
SCL — A3 — A5.
Для модуля энкодера:
Encoder — Arduino
GND — GND
+ — NC (не подключен, в коде используется встроенный ввод-вывод arduino)
SW — D5
DT — D3
CLK — D4.
Фен (7 проводов)
3-контактный разъем — (зеленый, черный, красный)
Красный провод — Термопара +
Зеленый провод — Геркон
Черный провод — Общая земля.
2-контактный разъем — (синий, желтый)
Синий провод — Вентилятор +0
Желтый провод — Вентилятор — (или GND)
2 Большой контактный разъем — (белый, коричневый)
Белый провод — Нагреватель
Коричневый провод — Нагреватель (без полярности)
Шаг второй: принципиальная схема
Схема состоит из 3 частей.
Часть интерфейса:
Состоит из ЖК-дисплея 1602 с модулем I2C и поворотного энкодера с кнопкой. На дисплее отображается заданная температура, текущая температура, скорость вращения вентилятора и приложенная мощность, а также текущее состояние ручки. Энкодер используется для различных входов и навигации по параметрам и элементам управления.
Часть датчика:
Состоит из термопары К-типа для измерения температуры и герконов для определения положения ручки. Напряжение термопары усиливается операционным усилителем до уровня напряжения, измеряемого с помощью Arduino. Усиление операционного усилителя контролируется 200K триммером.
Часть контроллера:
В этой схеме два контроллера. Один из них представляет собой простой ШИМ-регулятор скорости вращения вентилятора с полевым МОП-транзистором. Другой представляет собой изолированный контроллер для обогревателя. Он состоит из TRIAC, приводимого в действие опто-связанным DIAC. Оптопара 4N25 помогает поддерживать синхронизацию с сигналом переменного тока.
Шаг третий: печатная плата
Мастер рекомендует заказать печатную плату на соответствующем сайте, но при желании, ее можно сделать и самостоятельно.
Arduino-Rework Station.sch
Arduino-Rework Station.brd
Плату со спецификацией можно посмотреть здесь.
Шаг третий: код
Программа является наиболее важной частью проекта. Программа использует ПИД-алгоритм для управления мощностью для поддержания заданной температуры.
При вращении кодера температура и скорость вентилятора можно регулировать. Короткое нажатие на энкодер переключает между скоростью вентилятора и настройкой температуры.
Фен начинает нагреваться, как только его вынимают из держателя. На дисплее отображается «Ready». При достижении заданной температуры заданной температуры раздается короткий звук зуммера. При установке фена в держатель нагрев прекращается, но вентилятор будет продолжать дуть до тех пор, пока не достигнет безопасной температуры. После того, как температура опустится ниже 50 C, он издаст короткий звуковой сигнал и отобразит «COLD».
Когда фен выключен, контроллер перейдет в режим настройки, если энкодер удерживать в нажатом состоянии.
Режим настройки имеет параметры калибровки, настройки, сохранения, отмены и сброса настроек.
Примечание. Если используется печатная плата easyEDA, то следует изменить номер контакта геркона на номер контакта 8 и контакт зуммера на 6.
Нужно установить библиотеки Commoncontrols-master, time-master и код.
hot_air_gun_station_V1.0.ino
CommonControls-master.rar
Time-master.zip
Загрузить все файлы в одном zip-файле можно здесь.
Шаг четвертый: калибровка
Показания температуры должны быть откалиброваны. Для этого нужно выполнить следующие шаги.
Сначала перейдите в режим настройки и выберите параметр «option.In». В режиме настройки на экране отобразится температура (0-1023). Поверните регулятор, чтобы вручную выбрать подачу питания на фен. Нагрейте фен до 400 градусов. Когда температура достигнет заданной величины, зуммер подаст звуковой сигнал. Затем установите димером внутреннюю температуру около 900. Длительное нажатие на энкодер — вернуться в меню.
Затем перейдите в режим настройки и выберите пункт «Calibrate». Выберите точку калибровки: 200, 300 или 400 градусов, нажмите на энкодер. Температура фена достигнет желаемой температуры и зуммер издаст звуковой сигнал. Вращая ручку энкодера, введите реальную температуру. Затем выберите другую контрольную точку и повторите этот процесс для всех точек калибровки.
После этого нажмите и перейдите на главный экран, а затем снова перейдите в режим настройки и выберите save.
Шаг пятый: питание
В качестве источника питания мастер использовал блок питания Hi-link 230 В переменного тока — 5В 3Вт постоянного тока. Для 24 В постоянного тока использовал трансформатор 12-0-12 500 мА, подключив конец 12 В переменного тока к мостовому выпрямителю. Затем выпрямленный выход подается на фильтрующий конденсатор, а затем на регулятор напряжения LM7824.
Доставка новых самоделок на почту
Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!
*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных
