Faça você mesmo, estação de solda montada sob a bancada: 9 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:41

Recentemente, mudei de residência e tive que reconstruir minha bancada doméstica do zero. Eu estava um pouco confinado ao espaço.

Uma das coisas que eu queria fazer era modificar meu ferro de solda para que pudesse ser aparafusado, discretamente, na parte inferior da minha bancada. Em um exame mais aprofundado, não era realmente favorável a esse tipo de modificação devido ao grande transformador. Então eu reconstruí a estação, basicamente do zero, para que pudesse operá-la da minha PSU de bancada. Estou usando há alguns meses, e não tive problemas. Funciona basicamente da mesma forma que a estação original, exceto que os controles e a tela são um pouco melhores.

Etapa 1: Estação de solda original

Esta é a estação original. Dentro, há um transformador robusto e a alimentação CA é comutada por um SCR. Paguei cerca de $ 47,00 por ele. Mas você também pode comprar apenas o aquecedor, se for tentar algo assim.

A parte kewl sobre esta estação em particular é que ela é a "caneta Bic" das estações de soldagem. Já vi a estação ser vendida com várias marcas e o mesmo aquecedor usado em muitas marcas / modelos diferentes. Isso significa que os aquecedores de reposição estão prontamente disponíveis para BARATO! Você pode comprar apenas o aquecedor completo, com uma nova ponta, por apenas R $ 7,00! As gorjetas de reposição custam menos de $ 2,00. Tive muita sorte com a minha (usei esta estação em particular por talvez 3 a 4 anos e gastei 1 aquecedor e 1 dica!) Se você tiver problemas para encontrá-la, é só perguntar. Não quero enviar spam, mas se muitas pessoas perguntarem, postarei um link.

Etapa 2: Unidade Aquecedor

A unidade de aquecimento possui um conector DIN de 5 pinos de 180 graus. Um pouco de teste revelou que há um elemento de aquecimento nos pinos 1, 2. O pino 3 está em continuidade com a ponta / bainha para aterramento. Os pinos 4, 5 são um termopar. A alça está marcada com 24V, 48W.

Portanto, a primeira coisa que eu precisava era do conector certo que pudesse suportar 2+ amperes. Eu o encontrei na Mouser, procurando por um DIN feminino de 5 pinos de 180 graus. Também comprei um conector macho sobressalente, para poder fazer um adaptador temporário para a próxima parte do problema.

Etapa 3: Peça chata

Ok, assim que recebi meus conectores, comecei a fazer uma tabela de pesquisa. Essa parte é muito chata. Basicamente, eu conectei o ferro, liguei e comecei a ler a tensão no termopar em diferentes temperaturas, para que eu pudesse fazer uma tabela de pesquisa para programar meu PIC. Eu dividi para cada 10 graus Celsius.

Etapa 4: e agora?

Bem, eu escrevi um programa PIC para controlar as coisas. Existem 3 botões. O botão liga / desliga liga / desliga o ferro e o LCD. Há um botão para cima e um botão para baixo. A temperatura definida se move em incrementos de 10 graus Celsius. O ferro lembra a última configuração usada, mesmo que tenha sido desconectado.

O único truque que adicionei foi devido à forma como o aquecedor funciona. Esqueci que tipo de aquecedor ele tem, mas é do tipo em que a resistência não é constante. Quando frio, a resistência do aquecedor é praticamente zero ohms. Em seguida, aumenta para vários ohms quando quente. Portanto, adicionei o PWM com um ciclo de trabalho de 50% quando o ferro está abaixo de 150 graus Fahrenheit, para que eu possa executá-lo com uma fonte chaveada 3A sem desarmar a proteção contra curto-circuito.

Etapa 5: Dentro

Não há muito para ver, por dentro.

O LCD e o ferro de solda são controlados por um PIC e alguns MOSFETs. Há um pequeno amplificador operacional com 2 amplificadores não inversores em série que aumentam a saída do termopar em cerca de 200x, para que o PIC possa lê-lo.

Etapa 6: Fonte de alimentação

Eu já tinha meu PSU de banco aparafusado debaixo do meu banco. Ele é alimentado por uma fonte de alimentação de laptop 20V 3A. Então, em vez de adicionar uma fonte de alimentação dedicada para o meu ferro, apenas tirei a energia de lá. Se você fizer isso, poderá usar qualquer fonte de alimentação DC disponível. Apenas certifique-se de que ele esteja emitindo cerca de 20-30 Vcc e que seja capaz de produzir cerca de 3A. PSUs de laptop são muito baratos no Ebay e são menores / mais leves do que o transformador que vem na estação original.

Etapa 7: suporte perfeito

O suporte que vem com esta estação de solda é projetado para ser montado na lateral da estação. Descobri que, por uma coincidência gigantesca, também é absolutamente perfeito para ser montado na parte de baixo de um banco.

As únicas coisas que adicionei foram um par de arruelas de náilon (para que possa girar) e um parafuso para montá-lo, bem como um pequeno parafuso / porca para "travar" o suporte para que ele não caia acidentalmente abaixo da horizontal, não importa como solta você definir o botão. Não sei de uma fonte apenas para o suporte, então, se você fosse comprar apenas o aquecedor, talvez fosse necessário construir seu próprio suporte para ferro. Se alguém souber de uma fonte para esses detentores, talvez possam compartilhá-la com o resto de nós.

Etapa 8: Esquemático, PCB, Firmware

Se houver algum interesse, suponho que poderia postar um esquema, arquivo pcb e firmware. Mas eu não tive tempo para isso. Na verdade, nunca fiz um esquema para começar. Usei ExpressPCB para fazer a placa, então não tenho um Gerber. E não sei onde postar um arquivo HEX. Portanto, não farei nada disso a menos que haja mais de 2 pessoas interessadas. Portanto, avalie o Instructable se quiser vê-lo se tornar um projeto totalmente de código aberto.

Se alguém tiver um site de hospedagem de arquivos favorito onde eu possa postar um HEX, sinta-se à vontade para compartilhar comigo. Eu testei alguns e tinha tanto spam e ofertas gratuitas antes mesmo de terminar de me inscrever que queria estrangular alguém.

Etapa 9: Firmware

Código-fonte do assembly https://www.4shared.com/file/5tWZhB_Q/LCD_Soldering_Station_v2.html Aqui está o firmware. Espero que este link funcione. Há uma primeira vez para tudo. https://www.4shared.com/file/m2iIboiB/LCD_Soldering_Station_v2.html Este HEX pode ser programado em um PIC16F685 com um programador PIC. Pinagem: 1. Vdd + 5V 2. (RA5) N / C 3. (RA4) CONTROLE DE LUZ DE FUNDO, pino de saída. Isso aumenta quando a estação é ligada. Isso é para LCDs com luz de fundo. Alguns LCDs têm luz de fundo LED, assim como o meu. Isso significa que você pode alimentar a luz de fundo diretamente deste pino com apenas um resistor em série para limitar a corrente. No "outro" tipo de luz de fundo, você pode ter que usar esta saída para ligar um transistor para alimentar a luz de fundo do barramento de 5V. 4. (RA3) BOTÃO ON / OFF, pino de entrada. Conecte um interruptor momentâneo para ligar / desligar a estação. Terreno para ativar. O pullup interno está definido. 5. (RC5) para LCD D5 6. (RC4) para LCD D4 7. (RC3) para LCD D3 8. (RC6) para LCD D6 9. (RC7) para LCD D7 10. (RB7) CHAVE DO AQUECEDOR, pino de saída: este pino fica BAIXO para ativar o aquecedor do ferro de solda. Quando a estação é ligada pela primeira vez, este pino de saída liga / desliga na faixa baixa de kHz a 50% do ciclo de trabalho até que a temperatura leia pelo menos 150 ° C. * Depois desse ponto, ele simplesmente sai baixo quando a temperatura lida é inferior ao definido temp. A saída é alta quando a temperatura lida é igual ou superior à temperatura definida. Em meu próprio projeto, usei este pino para alternar o gate de um pequeno P-FET cuja fonte foi configurada para 5V. O dreno do P-FET trocou um banco de 3 N-FETs (nível não lógico, mas altamente reduzido) que, em última análise, trocaram o lado do solo da unidade de aquecimento. * o ferro pode ser ajustado de 150c-460c (que convenientemente tem 16 etapas neste mundo de 8 bits:)). A temperatura mínima de leitura é 150c. Até que o aquecedor atinja 150c, a temperatura lida será exibida como todos os traços. Para os irremediavelmente inclinados para o imperialismo, faço 90% da minha soldagem entre 230c-270c com solda de chumbo, para dar um ponto de referência. Posso girar temporariamente o ferro até 300c para juntas maiores. Depois de montar completamente, calibrei meus resistores opamp para que a solda de chumbo comece a derreter por volta de 200c, o que coincide com minha experiência anterior. 11. (RB6) para LCD E 12. (RB5) para LCD R / W 13. (RB4) para LCD RS 14. (RA2) Pino ADC: Este pino recebe tensão para feedback de temperatura. Você precisa conectar o termopar do ferro de solda a um circuito opamp para aumentar a tensão em aproximadamente 200x. Ajustando seu ganho, você pode obter leituras de temperatura mais precisas. (IIRC, acabei usando ganho de 220x no meu, e parece bem parecido.) Então conecte essa saída a este pino. Lembre-se de que a tensão neste pino não deve exceder muito Vdd. É uma boa ideia colocar um diodo de fixação entre este pino e o Vdd se o seu circuito opamp é alimentado por mais de 5V. Caso contrário, você pode danificar o PIC. Por exemplo, se você ligasse a estação com o ferro de solda desconectado, isso deixaria a entrada opamp flutuando. O PIC pode receber qualquer coisa até a fonte de tensão do opamp. Embora possa parecer uma boa idéia apenas alimentar o opamp do seu barramento de 5V para evitar esse problema, eu alento o meu do barramento de 20V. Isso ocorre porque os opamps baratos não operam de um trilho a outro. Há um pouco de sobrecarga, que pode afetar a leitura da temperatura na extremidade superior da escala. 15. (RC2) para LCD D2 16. (RC1) para LCD D1 17. (RC0) para LCD D0 18. (RA1) BOTÃO PARA BAIXO, pino de entrada. Terreno para ativar. O pullup interno está definido. 19. (RA0) BOTÃO PARA CIMA, pino de entrada. Terreno para ativar. O pullup interno está definido. 20. Pino de aterramento Aqui está um arquivo ExpressPCB. ExpressPCB pode ser baixado gratuitamente. Mesmo se você não usar o serviço, este arquivo pode ser usado para transferência de toner DIY se sua impressora puder inverter a imagem. Todas as linhas amarelas são jumpers. Tem muito! Mas os traços são dispostos de forma que todos os pequenos saltos curtos possam ser cobertos por um resistor 1206 0R. Além disso, observe que ele foi projetado para que um DIP PIC16F685 seja soldado no lado do cobre. Sem furos. Sim, isso é estranho, mas funciona. Comprei o LCD da Sure Electronics. É uma pinagem bastante padrão para um LCD retroiluminado 16x2. https://www.4shared.com/file/QJ5WV4Rg/Solder_Station_Simple.html O circuito opamp que aumenta o termopar não está incluído. O circuito MOSFET que usei para ligar / desligar o aquecedor não está incluído. O Google deve ajudá-lo a descobrir os detalhes. Na verdade, o circuito opamp é facilmente copiado da folha de dados do LM324. Você quer um amplificador não inversor. Lembre-se, quando você coloca 2 opamps em série, você MULTIPLICA o ganho deles. NOTAS: 1. Mudei um pouco a leitura do LCD. Agora ele deve caber em um LCD 8x2 (eu uso um 16x2). Mudei o asterisco do indicador do aquecedor para que fique próximo a "definido". Portanto, apenas o "c" no final será eliminado. Mas eu nunca tentei em um LCD 8x2, então posso estar errado! (A pinagem geralmente é diferente nesses também!) 2. Cuidado: PCB mostra um D2pak LM317. Este tamanho de parte não é suficiente para cair de 20 V para 5 V nesta carga. Mas funciona se você usar um resistor em série para diminuir parte da tensão. Calculei o resistor em série ideal para uma entrada de 20 V em cerca de 45-50 ohms e 3 watts, que se baseia em uma carga máxima estimada de 250 mA. (Então, se meus cálculos estiverem corretos, este resistor em série dissipa cerca de 3W de calor que, de outra forma, sufocaria o regulador!) Eu pessoalmente usei um monte de 1206 resistores SMD em uma grade para atingir a potência. É por isso que há uma pequena área de prototipagem ao lado do pino de entrada do LM317 em meu PCB.