Statie de lipit termostatata       Soldering Station

Description: front

 

O statie de lipit termostatata de uz electronic facuta in casa are mai multe avantaje:

-          Specificatii tehnice perfect adaptate necesitatilor proprii;

-          Un produs usor de modificat si reparat (o garantie pe viata!);

-          Pret redus;

-          Precizie buna.

Schema folosita este destul de simpla, componentele electronice putand fi gasite cu usurinta cel putin in momentul de fata!

Description: schema.png

Fig.1. Dati click pe schema pentru marire

 

Conceperea unei statii de lipit incepe cu alegerea ciocanului statiei, ce este bine sa fie de buna calitate. Personal am ales un PENSOL-IRON-N, model SL-NI, produs de SORNY ROONG INDUSTRIAL, si care poate fi achizitionat ca piesa de schimb pentru statiile de lipit PENSOL-SL10-N, SL20-N, SL30-N.

Description: pensol.jpg

 Acesta este prevazut cu termocuplu de tip K (K-Type), lucru ce nu este specificat insa nicaieri de producator si element de incalzire la 24V/48W. Pentru acest ciocan se pot gasi diverse varfuri de lipit (SR-621....SR-629), elemente de incalzire (PENSOL-SL10-IHN) si altele. Am inlocuit mufa acestuia cu una cu 5 pini, mama, model CLIFF FC684215 (mufa microfon). Am avut nevoie si de perechea acestei, CLIFF FC684205, mufa tata de panou, de asemenea cu 5 pini, pentru montarea pe cutia statiei.

Description: CLIFF_FC684215.jpgDescription: CLIFF_FC684205.jpg

 

In mare, schema utilizeaza un transformator pentru alimentarea in curent alternativ a ciocanului de lipit, un amplificator de buna calitate pentru amplificarea tensiunii date de termocuplu si un bloc de comanda si afisare prevazut cu microcontroler.

 

Sa vedem in detaliu cele 3 parti importante ale schemei.

1)      Blocul de alimentare, compus dintrun transformator toroidal de tip TTS 80/Z, 24V/3.3A ce asigura o putere de 80W, suficienta pentru ciocane de lipit de puteri de tot aceeasi putere; acesta este prezentat in schema din Fig.2. Puteti folosi orice transformator doriti, cu conditia ca tensiunea si puterea sa fie potrivite pentru ciocanul folosit. Primarul transformatorului se alimenteaza printrun cablul de retea de curent mic, un intrerupator basculant de 250V/3A precum si o siguranta fuzibila de peste 400mA/250V prezentate in Fig.2.

Description: trafo.png

Fig.2. Dati click pe schema pentru marire

 

Pentru alimentarea partii electronice se foloseste o  punte de mici dimensiuni de tip KBP2005G; dupa aceasta avem o tensiune ce filtrata cu un condensator electrolitic de 100uF/50V ajunge la circa 36V. Pentru reducerea tensiunii la valori suportate de stabilizatorul de tip 7805 (1.5A, capsula TO220, prevazut cu un mic radiator), s-a utilizat o dioda Zener (D1) cu valori intre  15V si 24V la 2-3W. Dupa stabilizatorul U2 s-au folosit condensatoare electrolitice la 6.3V pentru filtrarea corespunzatoare a tensiunii Vdd=5V, folosita la alimentarea amplificatorului de instrumentatie, a microcontrolerului precum si a afisajului.

 

2)      Blocul de amplificare termocuplu este realizat cu circuitul operational dublu produs de Microchip, de tip MCP617. Sunt folosite ambele amplificatoare pentru obtinerea unui castig de 240x. Raportul rezistorilor (R18+RV1)/R15 trebuie sa fie 24, deci este necesara masurarea cu un ohmetru de buna calitate a valorilor rezistorilor si a semireglabilului de tip multitura. Condensatorul C10 trebuie sa fie de buna calitate, el asigurand filtrarea tensiunii date de termocuplu; se pot folosi si condensatoare de capacitate mai mica, dar valoarea minima va fi stabilita la punerea in functiune a montajului.

 

3)      Unitatea de comanda. Este vorba de o schema controlata de microcontrolerul Microchip PIC16F690, un afisaj LCD 2x16 caractere de tip I2C si un potentiometru de reglaj al temperaturii. Personal prefer reglajul rapid potentiometric al temperaturii in locul celui de tip digital, dar in schema este prevazuta posibilitatea ambelor tipuri de control, deci se vor putea monta ori un potentiometru rotativ cu o singura tura, linear, ori doua butoane Crestere/Descrestere. Comanda efectiva a ciocanului se face cu ajutorul unui opto-triac in capsula DIP6, de tip MOC3053 sau echivalent; acesta comanda un triac de tensiune mica si curent de peste 6A, spre exemplu BTA06-600, care nu are nevoie de radiator. La mufa de iesire se monteaza secundarul transformatorului in serie cu rezistenta ciocanului.

Pentru afisare se foloseste un display LCD 2x16 caractere, cu interfata I2C. Adaptorul trebuie sa aiba configuratia arata in fotografiile de mai jos.

 

Description: i2c_lcd_module.jpg

Adaptor I2C pentru LCD-uri cu interfata paralela

 

Adresele A0,A1 si A2 nu sunt scurcircuitate la masa, adresa obtinuta fiind 0X20.

Statia nu este prevazuta pe panoul frontal cu alte dispozitive de semnalizare cu exceptia acestui afisaj.

4)      Realizarea cablajului

Schema si cablajul cu un singur strat au fost proiectate in Proteus 8.

 

Description: pcb_0.8_bottom.png

pcb_0.8_bottom (vedere in oglinda). Dati click pentru a mari si descarca.

 

Description: pcb_0.8_top.png

pcb_0.8_top (vedere in oglinda). Dati click pentru a mari si descarca.

 

Description: pcb_0.8_silk.png

silk_0.8 (vedere in oglinda). Dati click pentru a mari si descarca.

 

Description: cablaj_0.8.png

Vedere straturi cupru(layere). Dati click pentru a mari si descarca.

 

Description: vedere_generala_2.jpg

Vedere generala fata cu piese

 

Description: vedere_generala_spate.jpg

Vedere generala spate

 

Vedere generala fata cu piese

 

 

5)      Punerea in functiune a partii electronice.

Pentru microcontroler si operationalul MCP617 se vor prevedea socluri corespunzatoare. Dupa realizarea cablajului si montarea componentelor, se verifica tensiunea de alimentare pe pinii corespunzatori ai soclurilor si abia apoi se vor monta aceste componente.

Dupa executarea intregului montaj se verifica cu ajutorul unui termometru fara contact daca temperatura varfului coincide cu cea afisata. In caz contrar se intervine in codul sursa la linia urmatoare:

tempread = tempread + 25 'corectie OFFSET=25 grade Celsius

Daca apar fluctuatii ale temperaturii afisate de ciocan, se modifica valoarea capacitorului C10; La nevoie se pune la masa firul MINUS al termocuplului si se ecraneaza firele care duc de la ciocan la partea de amplificare.

Timpul de incalzire al ciocanului de la temperatura camerei la 350 grade este de circa 40 secunde

Microcontrolerul a fost programat cu PicBasic 3.0.7 Trial. Aveti mai jos codul hexa precum si codurile sursa necesare pentru a-l crea sau modifica.

 

Descarca codul Hexa

Descarca codul Sursa

Descarca codul Sursa2

Cu versiunea de firmware v.0.1, ciocanul are o precizie de mentinere a temperaturii de circa ±2˚C. In curand voi actualiza firmware-ul.

 

Codul sursa:

; Filename    : Statie lipit.pbp

; Author      : Neculae Vandi

; Created     : 2016

; Processor   : PIC16F690

; Compiler    : PicBasic Pro 3.0.6.x or higher

; Description : Uses PCF8574 Port expander to interface with HD44780 LCD

;  http://support.melabs.com/threads/986-I2C-PCF8574-20x4-LCD

'                ---------STATIE LIPIT--------------

' v.0.1

 

;----[16F690 Hardware Configuration]-------------------------------------------

#CONFIG

    __config _INTRC_OSC_NOCLKOUT & _WDT_ON & _MCLRE_OFF & _CP_OFF & _BOREN_OFF  & _WDTE_ON & _PWRTE_OFF & _MCLRE_OFF & _CP_OFF & _CPD_OFF & _BOREN_ON & _IESO_OFF

#ENDCONFIG

 

;----[Oscillator Setup]---------------------------------------------------------

DEFINE OSC 8

;----[Aliases]------------------------------------------------------------------

SDA         VAR PORTB.4       ; I2C Data pin

SCL         VAR PORTB.6       ; I2C Clock Pin

;----[Initialize Hardware]------------------------------------------------------

TRISA = %00011110

TRISC = %10010000

ANSEL = %00001010 'porturile AN1,AN3 sunt folosite

ANSELH = %00000010 'portul AN9 este folosit

 

;----[Setup LCD using PCF8574 Port Expander]------------------------------------

LCD_Addr    CON $4E           ; A0, A1, A2 open

LCD_Addr2   con $4C           ; A0 grounded

'LCD_Addr    CON  $40           ; A0, A1, A2 tied to ground    

'LCD_Addr    CON  $4E           ; A0, A1, A2 open

'LCD_Addr    CON  $4C                                    ;A0 tied to ground

INCLUDE "LCD_PCF8574A.pbp"     ; Include LCD module for PCF8574

 

;----[Variables]----------------------------------------------------------------

i                                                               var byte

TempSet                                              var word

TempRead                          var word

 

'Set Debug pin port

                DEFINE DEBUG_REG PORTC

    'Set Debug pin bit

                DEFINE DEBUG_BIT 6

     'Set Debug baud rate

                DEFINE DEBUG_BAUD 9600

    'Set Debug mode: 0 = true, 1 = inverted

                DEFINE DEBUG_MODE 0

                DEFINE DEBUG_PACING 1000

   

                DEFINE  ADC_BITS 10 'Number of bits in ADCIN result

    DEFINE ADC_CLOCK 3' Set clock source (rc = 3)

    DEFINE ADC_SAMPLEUS 50 ' Set sampling time in microseconds

;----[Program Start]------------------------------------------------------------

ARRAYWRITE LCD_Buff,["   LCD PCF8574"] : LCD_WriteBuff

 

;----[Main Program Loop]--------------------------------------------------------

Main:

    debug  $0D,$0A

    debug " Start! ",$0D,$0A

    ARRAYWRITE LCD_Buff,[$FE,$2, "  Statie lipit  "] : LCD_WriteBuff

    ARRAYWRITE LCD_Buff,[$FE,$C0,"  Vandi @ 2016  "] : LCD_WriteBuff

                pause 500

                ARRAYWRITE LCD_Buff,[$FE,$2, "                "] : LCD_WriteBuff

                ARRAYWRITE LCD_Buff,[$FE,$C0,"                "] : LCD_WriteBuff

Start:

                Gosub Voltmeter1 'citeste potentiometrul

                Gosub Voltmeter2 'citeste Sonda de temperatura

                'Logica

                if tempread > tempset then 'Stabilizare temperatura

                                PortA.0 = 1 'opreste incalzirea

                                ARRAYWRITE LCD_Buff,[$FE,$CF, "-"] : LCD_WriteBuff

                else

                                portA.0 = 0          'porneste incalzirea

                                ARRAYWRITE LCD_Buff,[$FE,$CF,"+"] : LCD_WriteBuff

                endif

                if tempread > 420 then PortA.0 = 1 'opreste incalzirea Protectie

                pause 100

 

GOTO Start

 

Deg         CON 223         ' Data to display Deg ° symbol

'Deg         CON 178         ' Data to display Deg ° symbol

   

 Voltmeter1:

                'Citesc Potentiometrul reglaj temperatura

    ADCON1 = %11100010               ' Set PORTA analog and RIGHT justify result

                ADCON0 = %10000001   ' Configure and turn on A/D Module

                adval     var          word

    ADCON0.1 = 1                                ' Start Conversion   'Bit GO/DONE 

                adcin 3,adval

                '5 Volti = 500 grade = 1023

                tempset = adval*50/102

                'afisez doar 3 cifre

                ARRAYWRITE LCD_Buff,[$FE,$C0,"  SET:  ",DEC tempset,Deg,"C  "] : LCD_WriteBuff

return'goto voltmeter1

 

 Voltmeter2:

                'citeste temperatura sondei

                'AN9

                '1Volt = 100 grade  = 205

                '5 Volti = 500 grade = 1023

     ADCON1 = %11100010              ' Set PORTA analog and RIGHT justify result

                 ADCON0 = %10000001  ' Configure and turn on A/D Module

     ADCON0.1 = 1                               ' Start Conversion   'Bit GO/DONE 

 

                adcin 9,adval

               

                '5 Volti = 500 grade = 1023

                tempread = adval*50/102  

                tempread = tempread + 25 'corectie OFFSET

                ARRAYWRITE LCD_Buff,[$FE,$2,"  READ: ",DEC tempread,Deg,"C  "] : LCD_WriteBuff     

 

return

END      

Description: front

 

Description: inside2

 

Description: inside_1

 

Description: back

Links:

·         vandi.ro

·         vandi.ro/electronics

·         Contact: Description: my_mail.jpg