DIY Yihua Soldering Station: 6 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Εάν ασχολείστε με τα ηλεκτρονικά χόμπι όπως εγώ, πρέπει να χρησιμοποιήσετε ένα κολλητήρι για να φτιάξετε τα πρωτότυπα ή το τελικό προϊόν σας. Εάν αυτή είναι η περίπτωσή σας, πιθανότατα έχετε βιώσει πώς το κολλητήρι σας, σε ώρες χρήσης, υπερθερμαίνεται σε τέτοιο σημείο που ο χειριστής μπορεί επίσης να λιώσει το κασσίτερο.

Αυτό συμβαίνει επειδή ένας κανονικός συγκολλητής που συνδέετε απευθείας στην τάση δικτύου, λειτουργεί ως απλός θερμαντήρας και θερμαίνεται και θερμαίνεται μέχρι να τον αποσυνδέσετε. Αυτό μπορεί να προκαλέσει ζημιά σε μέρη που είναι αισθητά για τη θερμοκρασία όταν η συγκόλληση υπερθερμανθεί.

Και αυτός είναι ο λόγος που ο σταθμός συγκόλλησης είναι η καλύτερη επιλογή για ηλεκτρονικά είδη. (εάν κολλάτε μόνο καλώδια, ίσως αυτό δεν είναι για σας).

Το πρόβλημα είναι ότι οι σταθμοί συγκόλλησης είναι αρκετά ακριβοί και ίσως δεν θέλουν όλοι να ξοδέψουν 60 ή 70 δολάρια για έναν ψηφιακό.

Έτσι, εδώ θα σας εξηγήσω πώς μπορείτε να δημιουργήσετε τον δικό σας φθηνότερο σταθμό συγκόλλησης χρησιμοποιώντας έναν συγκολλητή Yihua, ο οποίος είναι ο πιο κοινός τύπος συγκολλητών (και ο φθηνότερος) που μπορείτε να βρείτε στο Aliexpress.

Βήμα 1: Λήψη όλων των εξαρτημάτων

Για να δημιουργήσετε τον δικό σας σταθμό συγκόλλησης, χρειάζεστε μια συγκόλληση (όχι οποιαδήποτε συγκόλληση, χρειάζεστε μια ειδική που προορίζεται για σταθμούς) και ένα τροφοδοτικό για τη θέρμανση. Επίσης χρειάζεστε έναν τρόπο μέτρησης και ελέγχου της θερμοκρασίας και επίσης μια διεπαφή για τον έλεγχο του σταθμού.

Πρέπει να αγοράσετε τα ανταλλακτικά σύμφωνα με τις προδιαγραφές του, οπότε προσέξτε να μην αγοράσετε μη συμβατά ανταλλακτικά. Εάν δεν ξέρετε τι να αγοράσετε, δείτε πρώτα ολόκληρη την ανάρτηση για να αποφασίσετε ή να αγοράσετε τα ακριβή εξαρτήματα που χρησιμοποίησα.

Ένας γενικός κατάλογος στοιχείων είναι:

1x σταθμός συγκόλλησης Iron1x τροφοδοτικό 1x θήκη 1x MCU1x πρόγραμμα οδήγησης θερμοστοιχείου 1x ρελέ/Mosfet1x διεπαφή

Στην περίπτωσή μου, για αυτό το έργο χρησιμοποίησα:

1x Yihua Soldering Iron 907A (50W) - (13.54 €) 1x 12V ATX Τροφοδοτικό - (0 €) 1x 24V DC -DC Booster - (5 €) 1x MAX6675 Thermocouple Driver for K Type - (2.20 €) 1x Arduino Pro Mini - (3 €) 1x IRLZ44N Power Mosfet - (1 €) 1x TC4420 Mosfet Driver - (0,30 €) 1x OLED IIC Display - (3 €) 1x KY -040 Rotary Encoder - (1 €) 1x GX16 5 Pin Male Chassis Connector - (2 €) 1x ΠΡΟΑΙΡΕΤΙΚΟ 2N7000 Mosfet - (0,20 €)

ΣΥΝΟΛΟ: € 31 €

Βήμα 2: Μετρήσεις και προγραμματισμός

Το πρώτο βήμα που έπρεπε να κάνω είναι να σχεδιάσω το έργο. Πρώτα αγόρασα το συγκολλητικό Yihua γιατί ήταν σε προσφορά και ήθελα να δημιουργήσω τον σταθμό γύρω του, οπότε όταν φτάσει, έπρεπε να μετρήσω τα πάντα για να παραγγείλω τα σωστά εξαρτήματα που απαιτούνται για το σταθμό. (Γι 'αυτό είναι σημαντικό να προγραμματίζετε τα πάντα).

Μετά από λίγο ψάχνοντας για τη σύνδεση Yihua, βρήκα ότι είναι ένα GX16 5 ακίδων. Το επόμενο βήμα είναι να βρείτε τον σκοπό κάθε καρφίτσας. Επισυνάπτω ένα διάγραμμα που έκανα στο Paint of the pin-out που μέτρησα.

• Οι δύο ακίδες στην αριστερή πλευρά είναι για την αντίσταση θέρμανσης. Μέτρησα αντίσταση 13,34 Ohms. Σύμφωνα με το φύλλο δεδομένων που λέει ότι μπορεί να χειριστεί ισχύ έως 50W, χρησιμοποιώντας την εξίσωση V = sqrt (P*R), δώστε μου μια μέγιστη τάση @50W 25,82 Volt.
• Ο κεντρικός πείρος είναι για τη γείωση της ασπίδας.
• Οι δύο τελευταίες καρφίτσες στη δεξιά πλευρά είναι για το Thermocouple. Τα συνέδεσα με έναν μετρητή και αφού έκανα κάποιες μετρήσεις, συμπεραίνω ότι είναι ένα θερμοστοιχείο τύπου Κ (το πιο συνηθισμένο).

Με αυτά τα δεδομένα, γνωρίζουμε ότι για θερμοκρασία ανάγνωσης, χρειαζόμαστε ένα πρόγραμμα οδήγησης θερμοηλεκτρικού ζεύγους για Κ τύπου ένα (το MAX6675 Κ) και για την τροφοδοσία, ένα τροφοδοτικό 24V.

Είχα μερικά τροφοδοτικά ATW 500W στο σπίτι (μερικά από αυτά, ναι, οπότε θα τα δείτε και σε μελλοντικά έργα), οπότε αποφάσισα να χρησιμοποιήσω ένα αντί να αγοράσω ένα νέο τροφοδοτικό. Το μόνο μειονέκτημα είναι ότι η μέγιστη τάση είναι τώρα 12V, οπότε δεν θα χρησιμοποιήσω όλη τη δύναμη (μόνο 11W) του συγκολλητικού σιδήρου. Αλλά τουλάχιστον πήρα εξόδους 5V επίσης για να μπορώ να τροφοδοτήσω όλα τα ηλεκτρονικά. Μην κλαίτε γιατί χάνετε σχεδόν όλη τη δύναμη του σιδήρου, πήρα μια λύση. Καθώς οι τύποι I = V/R μας λένε ότι η τροφοδοσία της συγκόλλησης με 24V θα αντλήσει ρεύμα 1,8Αμπέρ, αποφάσισα να προσθέσω έναν μετατροπέα ώθησης. Ένας μετατροπέας DC-DC Boost 300W, οπότε για έξοδο 2 Amps αρκεί. Ρυθμίζοντάς το στα 24V και μπορούμε σχεδόν να χρησιμοποιήσουμε τη δυνατότητα 50W του συγκολλητή μας.

Εάν χρησιμοποιείτε τροφοδοτικό 24V, τότε μπορείτε να παραλείψετε όλο αυτό το ενισχυτικό μέρος

Στη συνέχεια, για τα ηλεκτρονικά πήρα ένα Arduino Pro Mini και ένα mosfet IRLZ44N για τον έλεγχο της θέρμανσης (μπορεί να οδηγήσει> 40Α) που κινούνται με ένα πρόγραμμα οδήγησης mosfet TC4420.

Και για τη διεπαφή, χρησιμοποίησα απλώς έναν περιστροφικό κωδικοποιητή και μια οθόνη OLED IIC.

EXTRA: Επειδή το τροφοδοτικό μου έχει έναν ενοχλητικό ανεμιστήρα που λειτουργεί πάντα στη μέγιστη ταχύτητα, αποφάσισα να προσθέσω ένα mosfet για να οδηγήσω την ταχύτητά του χρησιμοποιώντας το PWM από το Arduino. Μόνο για να αφαιρέσετε αυτόν τον θόρυβο υπερβολικής ταχύτητας ανεμιστήρα.

MOD: Έπρεπε να απενεργοποιήσω το PWM και να θέσω τον ανεμιστήρα στη μέγιστη ταχύτητα επειδή έκανε έναν φρικτό ηλεκτρονικό θόρυβο όταν εφάρμοσα τον κανονισμό PWM.

Βήμα 3: Προετοιμάστε την θήκη

Καθώς χρησιμοποίησα ένα τροφοδοτικό ATX που έχει μια καλή μεταλλική θήκη, αποφάσισα να το χρησιμοποιήσω για ολόκληρο το έργο, οπότε θα φαίνεται πιο δροσερό. Το πρώτο βήμα ήταν να μετρήσω τις τρύπες που πρέπει να κάνουμε για τον σύνδεσμο και το περιστροφικό, και τοποθετήστε το πρότυπο στο πλαίσιο.

Αποφάσισα να χρησιμοποιήσω την παλιά τρύπα καλωδίων του ATX για την Οθόνη.

Το επόμενο βήμα είναι να κάνετε αυτές τις τρύπες με ένα τρυπάνι και να το καθαρίσετε με γυαλόχαρτο.

Βήμα 4: Το Λογισμικό

Το τελευταίο βήμα πριν από τη συναρμολόγηση των πάντων είναι να κάνετε το κύριο λογισμικό που πρόκειται να λειτουργήσει το σταθμό και να το καταστήσει λειτουργικό.

Ο κώδικας που γράφω είναι πολύ απλός και μινιμαλιστικός. Χρησιμοποιώ τρεις βιβλιοθήκες: μία για οδήγηση της οθόνης, άλλη για ανάγνωση δεδομένων από το θερμοζεύγος και η τελευταία για αποθήκευση τιμών βαθμονόμησης στη μνήμη EEPROM.

Κατά τη ρύθμιση, προετοιμάζω μόνο όλες τις μεταβλητές που χρησιμοποιούνται και όλες τις περιπτώσεις βιβλιοθηκών. Επίσης εδώ είναι που έθεσα το σήμα PWM για οδήγηση του ανεμιστήρα σε ταχύτητα 50%. (mod: λόγω θορύβου, τελικά το προσαρμόστηκα στο 100%)

Η λειτουργία βρόχου είναι όπου συμβαίνει όλη η μαγεία. Κάθε βρόχος ελέγχουμε αν είναι ώρα για τη μέτρηση της θερμοκρασίας (κάθε 200ms) και εάν η θερμοκρασία είναι διαφορετική από την καθιερωμένη, ενεργοποιεί ή απενεργοποιεί τη θερμάστρα για να ταιριάζει με αυτήν.

Χρησιμοποίησα τη διακοπή υλικού 1 για τον εντοπισμό κάθε περιστροφικής περιστροφής κωδικοποιητή. Στη συνέχεια, το ISR θα μετρήσει αυτήν την περιστροφή και θα ρυθμίσει τη θερμοκρασία ανάλογα.

Χρησιμοποίησα τη διακοπή υλικού 2 για να εντοπίσω πότε πατάτε το κουμπί του περιστροφικού. Στη συνέχεια, εφάρμοσα μια λειτουργία για την ενεργοποίηση και απενεργοποίηση του συγκολλητικού σιδήρου με το ISR του.

Επίσης, η οθόνη ανανεώνεται κάθε 500ms ή αν η προσαρμοσμένη θερμοκρασία ποικίλλει.

Πραγματοποίησα μια λειτουργία βαθμονόμησης κάνοντας διπλό κλικ στο κουμπί του κουμπιού, όπου μπορείτε να αντισταθμίσετε τη διαφορά θερμοκρασίας σε σχέση με τον αισθητήρα στοιχείων θέρμανσης και το εξωτερικό άκρο σιδήρου. Με αυτόν τον τρόπο, μπορείτε να ρυθμίσετε τη σωστή θερμοκρασία σιδήρου.

Πρέπει να χρησιμοποιήσετε το κουμπί για να ρυθμίσετε τη μετατόπιση έως ότου η θερμοκρασία ανάγνωσης του σταθμού είναι ίση με τη θερμοκρασία του άκρου σιδήρου (χρησιμοποιήστε εξωτερικό θερμοηλεκτρικό). Μόλις βαθμονομηθεί, πατήστε ξανά το κουμπί για να το αποθηκεύσετε.

Για όλα τα άλλα, μπορείτε να παρακολουθήσετε τον κώδικα.

Βήμα 5: Συναρμολόγηση εξαρτημάτων

Ακολουθώντας το διάγραμμα κυκλώματος, ήρθε η ώρα να συναρμολογήσετε όλα τα εξαρτήματα μαζί.

Είναι σημαντικό να προγραμματίσετε το Arduino πριν το συναρμολογήσετε, ώστε να το έχετε έτοιμο για την πρώτη εκκίνηση.

Πρέπει επίσης να βαθμονομήσετε το ενισχυτικό Step-up πριν, ώστε να αποφύγετε να καταστρέψετε το συγκολλητικό σίδερο ή το mosfet λόγω υπερβολικής τάσης.

Στη συνέχεια, συνδέστε τα πάντα.

Βήμα 6: Δοκιμή και βαθμονόμηση

Μετά τη συναρμολόγηση, ήρθε η ώρα να το ενεργοποιήσετε.

Εάν η κόλλα δεν είναι συνδεδεμένη, θα εμφανιστεί το μήνυμα "No-Connect" αντί για τη θερμοκρασία. Στη συνέχεια, συνδέετε τη συγκόλληση και τώρα εμφανίζεται η θερμοκρασία.

ΒΑΘΜΟΝΟΜΗΣΗ

Για να ξεκινήσετε τη βαθμονόμηση πρέπει να ρυθμίσετε τη θερμοκρασία σε αυτήν που θα χρησιμοποιήσετε περισσότερο και στη συνέχεια να ξεκινήσετε τη θέρμανση της συγκόλλησης. Περιμένετε ένα λεπτό για να μεταφερθεί η θερμότητα από τον πυρήνα στο εξωτερικό περίβλημα (άκρη σιδήρου).

Μόλις θερμανθεί, κάντε διπλό κλικ για να μπείτε στη λειτουργία βαθμονόμησης. Χρησιμοποιήστε ένα εξωτερικό θερμοστοιχείο για να μετρήσετε τη θερμοκρασία του άκρου. Στη συνέχεια, εισάγετε τη διαφορά μεταξύ της ανάγνωσης του πυρήνα και της ανάγνωσης του άκρου.

Στη συνέχεια, θα δείτε πώς αλλάζει η θερμοκρασία και η συγκόλληση αρχίζει να θερμαίνεται ξανά. Κάντε το έως ότου η ρυθμισμένη θερμοκρασία είναι ίση με την ανάγνωση του σταθμού και την ανάγνωση του άκρου.