Как выбрать паяльник один раз на долгие годы arduino+

Как выбрать паяльник один раз на долгие годы

Паяльник является чуть ли не главным инструментом для радиолюбителя, и тут нужно знать, какой паяльник лучше подойдет для решения тех или иных задач.

Для начала разберемся с типами паяльников и их мощностью, а после чего поговорим про флюсы.

1. Виды паяльников

Паяльники бывают с керамическим или спиральным нагревателем. Отличие в том, что керамика нагревается гораздо быстрее, но требует более бережного использования: от сильного удара такой паяльник выйдет из строя. Спиральный ударов не боится, и он прослужит долгие годы.

При выборе паяльника нужно обратить внимание на его мощность. Нужно учитывать, что если вы паяете микросхемы, то паяльник желательно выбирать номиналом 10-20. Паяльники с номиналом выше 60 Вт предназначены для паяния толстых проводов.

Паяльник с маленькой мощностью просто не сможет расплавить припой, так как мощность будет рассеиваться по большой области пайки. Для пайки крупных металлических деталей существуют паяльники от 100 ватт и выше. Самым оптимальным паяльником для новичка 25-40 Вт.

Такой паяльник считается универсальным, и им возможно выполнить большинство поставленных задач. Обычно радиолюбители имеют в своем арсенал несколько паяльников для охвата широкого спектра работ.

2. Жало паяльника

Обратите внимание на жало паяльника. Оно бывает медным или с никелевым покрытием. Медное жало лучше подходит для пайки, так как медь имеет высокую теплопроводность. Его можно зачищать наждачной бумагой или напильником, но такое жало очень быстро обгорает.

Никелевое используется в паре с паяльником, у которого регулируется температура, но его недостатком является то, что жало данного типа нельзя очищать ни напильником, ни наждачной бумагой.

После такой обработки припой больше не будет липнуть к паяльнику. Достаточно много людей не знают об этой особенности никелевых жал, и после зачистки такого жала работа по пайке превращается в ад.

Жало – это сменный элемент с различными видами крепления. У одних паяльников для фиксации жала закручивается колпачок, у других жало фиксируется винтом.

Жало имеет различную форму. Паяльник продается с уже установленным универсальным жалом. Им можно делать большинство работ. Есть жала тонкие как иголка. Они предназначены для ювелирных работ про пайки SMD компонентов и не способны выполнять другие задачи. Широкие жала предназначены для быстрого прогрева всей детали и удобного монтажа/демонтажа компонента.

3. Регулировка температур

Существуют паяльники с ручной регулировкой температуры на самой ручке. Это отличная вещь для радиолюбителя, так как без данной функции всегда присутствует шанс по неосторожности сжечь или перегреть тот или иной компонент.

Если перегреть радиодеталь, она потеряет свои первоначальные свойства и будет работать неустойчиво, а то и вовсе выйдет из строя. Жало у паяльника имеет свойство сгорать при длительной эксплуатации.

Если ваш паяльник не имеет регулировки температуры, будьте готовы к частой покупке нового жала. Однако к недостаткам таких паяльников относится неудобность расположения регулировки ручки и не слишком надежная конструкция.

4. Паяльная станция

Помимо паяльника можно приобрести термовоздушную паяльную станцию. Это мощный инструмент в руках радиолюбителя. Данный инструмент оснащен настройкой температуры с точностью до одного градуса. Паяльная станция имеет удобную подставку.

С помощью такого прибора можно паять не только мелкие радиодетали, но и выпаивать целые микросхемы из плат за счет горячего воздуха. Паяльные станции могут значительно ускорить вашу работу. Но чтобы паять такой станцией, необходим опыт.

Для новичков в паяльной станции на первых порах нет необходимости. Достаточно простенького паяльника для обучения мастерству пайки. Но как только вы освоитесь и будете уверенно держать паяльник в руке, то можно подумать о более дорогом оборудовании.

5. Флюсы: основа для пайки в радиоэлектронике

Как правило, в арсенале у радиолюбителя имеется много различных химических веществ, что позволяет создать максимально качественный и надежный припой.

Флюсы – это специальная химия, предназначенная для радиомонтажа. Она позволяет удалять оксидные пленки и дает припою равномерно растекаться. Флюсы разделяются на несколько типов: нейтральные, активные и антикоррозийные.

5.1. Нейтральные флюсы

Нейтральные – самые ходовые, простые и безопасные флюсы. Они не содержат кислот и других агрессивных элементов, вызывающих коррозию металлов, и, в основном, не требуют смывки.

Канифоль – самый дешевый тип флюса – обязана быть у каждого радиолюбителя. Она защищает поверхность от окислов и предотвращает разъедание. Можно сказать, что это универсальный тип флюса.

ЛТИ 120 – жидкий флюс, относится к нейтральным. В нем нет кислот, а значит он не будет разъедать металл. Основой его состава является канифоль, растворенная в спирте. ЛТИ-120 прост в использовании: необходимо всего лишь нанести слой флюса на пропаиваемую поверхность, а потом припаять нужный элемент к плате.

В продаже также можно найти гелевые флюсы, в основе которых есть канифоль. Они очень удобны для пайки, когда нужно нанести только небольшую часть флюса в определенную зону. Flux-Plus – самый распространенный тип такого флюса на радиорынке.

Его стоимость достаточно высока – порядка 500 рублей, но честно говоря, он полностью оправдывает свою цену. Если вы занимаетесь ремонтом сотовых телефонов и прочей микроэлектроники, то он окажется незаменимым в вашей работе.

Обычно нейтральным флюсам не нужна смывка, тем не менее многие радиолюбители предпочитают смывать любой флюс после использования.

5.2. Активные флюсы

Активные (их еще называют кислотные) флюсы имеют в составе соляную, фосфорную или лимонную кислоту. После их применения обязательно требуется промывка детали, так как остатки флюсов будут вызывать коррозию и разъедать пайку. Такими флюсами удаляют в основном агрессивные вещества с паяемых деталей.

Самый ходовой флюс такого типа – паяльная кислота. Ею можно паять, например, никелевые сплавы.

Ф38Н применяется для пайки стойкой коррозионной стали, различных медных сплавов, бронзы, нихрома и латуни. Остатки Ф38Н легко могут смываться водой.

5.3. Другие виды

Также существуют флюсы антикоррозийные, состоящие из фосфорной кислоты. Они не вызывают коррозию черных металлов, а значит нет необходимости удалять остатки флюса после пайки.

Для цветных металлов желательна промывка теплой воде. Помимо воды флюсы можно смывать ацетоном, нефразом, этиловым или изопропиловым спиртами. Все эти средства подходят для очистки печатных плат.

Еще есть паяльные пасты, представляющие собой смесь флюса с припоем. Бывает, такую пасту изготавливают самостоятельно. Нужно всего лишь при помощи напильника сделать стружку из припоя и смешать ее с жидкими флюсами.

Такую пасту можно наносить на деталь с последующим прогревом паяльника. Ее можно применить при пропайке навесного монтажа или использовать ее в труднодоступном месте на плате.

Паяльная станция на базе Ардуино

В этой статье я хочу рассказать о своей версии паяльной станции выполненной на базе микросхемы ATmega328p, которая используется в arduino UNO. За основу был взят проект с сайта http://d-serviss.lv. В отличии от оригинала дисплей подключил по протоколу i 2 c: во-первых он у меня был, заказывал несколько штук на AliExpress для других проектов, во-вторых осталось больше свободных ножек МК, которые можно использовать для каких-либо других функций. Фото дисплея с переходником на протокол i 2 c ниже.

Температура паяльника, фена и обороты куллера регулируются энкодерами:

Включение и выключение паяльника и фена происходит нажатием на энкодер, причём после выключения в память МК сохраняются температура паяльника, фена и обороты куллера.

После выключения паяльника или фена в соответствующей строке отображаются температура, вплоть до остывания до 50 0 С. После выключения фена, кулер охлаждает его до 50 0 С на 10% оборотах, что делает его почти бесшумным в выключенном состоянии.

Для питания схемы на aliexpress был приобретён импульсный блок питания на 24в и 9А, как в последствии понял, слишком мощный. Стоит поискать с выходным током 2-3 А – этого более чем достаточно, он будет дешевле, да и места в корпусе будет занимать меньше.

Для питания схемы использовал DC-DC преобразователь на LM2596S, подключаем его к 24в и выставляем построечным резистором 5 вольт.

Паяльник и фен также приобрёл на aliexpress, ВАЖНО выбрать их на термопаре, а не на терморезисторе. Фен выбрал от станций 858, 858D, 878A, 878D и 878D, паяльник от станций 852D +, 853D, 878AD, 898D, 936B, 937D. Если брать на терморезисторе то схему и прошивку необходимо доработать. К паяльнику прикупил комплект из 5 жал. Паяльник попался бракованный, был перебит где-то внутри провод. Пришлось менять, хорошо подошел провод от USB удлинителя.

Так же понадобятся дополнительно разъёмы GX16-5 и GX16-8, для подключения паяльника и фена к корпусу прибора.

Теперь корпус: с проблемой выбора корпуса я провёл много времени, сначала использовал от компьютерного блока питания металлический, но в последствии отказался от него, т.к. были помехи от ИБП, из-за которых зависал МК и LCD. Пробовал экранировать БП, основную плату и дисплей. МК перестал зависать а вот дисплей так и показывал периодически непонятные иероглифы. Решил использовать корпус из пластмассы, все проблемы с помехами сразу прошли, ничего не экранировал. Корпус решил так же приобрести у китайцев. Немного погорячился с размерами и взял как оказался очень маленький (150 мм x 120 мм x 40 мм), туда я конечно всё уместил, сделал специально плату под него, но вот на лицевой панели всё оказалось слишком компактно, и регулировать особенно фен не очень удобно.

Доработанная схема и печатная плата ниже на картинке, от оригинала она отличается подключением дисплея, заменой переменных резисторов и кнопок включения на энкодеры. Так же на схеме я убрал стабилизатор на 12 вольт, т.к. фен у меня работает от 24в, и убрал стабилизатор на 5 вольт, заменив его DC-DC преобразователем.

Печатная плата делалась классическом способом – ЛУТ’ом, лудил сплавом розе в растворе лимонной кислоты.

Симистор поставил на небольшой радиатор, силовые мосфеты без радиатора, т.к. за ними нагрева не замечено. Штырьки пришлось выпаять из-за плохого контакта, провода припаял непосредственно к плате. Переменные резисторы рекомендую использовать многооборотные для более плавной настройки температуры.

Микроконтроллер прошивал через Arduino UNO, МК подключаем по классической схеме: 1 вывод МК к 10 выводу Arduino, 11 вывод МК к 11 выводу Arduino, 12 вывод МК к 12 выводу Arduino, 13 вывод МК к 13 выводу Arduino, 7 и 20 выводы к +5 вольтам, 8 и 22 к GND, к 9 и 10 подключаем кварц на 16 МГц. Схема подключения ниже.

Осталось запрограммировать МК.

1) Заходим на сайт https://www.arduino.cc/en/main/software, выбрав свою ОС скачиваем программу ARDUINO IDE, после чего устанавливаем её.

2) После установки необходимо добавить библиотеки из архива, для этого в программе выбираем Скетч – Подключить библиотеку – Добавить .ZIP библиотеку. И подключаем по очереди все библиотеки.

3) Подключаем Arduino UNO и присоединённый к ней МК к компьютеру через USB, при первом включении установятся необходимые драйвера.

4) Заходим в программе Файл – Примеры – ArduinoISP – ArduinoISP, в пункте Инструменты выбираем нашу плату и виртуальный порт, к которому подключилась ардуино, затем нажимаем загрузить. Этими действиями мы превращаем нашу ардуино в полноценный программатор.

5) После загрузки скетча в ардуино открываем скетч из архива, выбираем пункт Инструменты – записать загрузчик. Сам загрузчик в МК нам конечно не нужен, но этимы действиями в МК прошьются фьюзы и наша микроконтроллер будет работать от внешнего кварца на частоте 16МГц.

6) После загрузки загрузчика выбираем Скетч-Загрузка через программатор.

Осталось всё собрать и настроить температуру фена и паяльника, я делал при помощи термопары мультиметра. Также незабываем настроить контрастность дисплея. Регулируется переменным резистором на переходнике дисплея.

chaserg › Blog › Паяльная станция на ардуино своими руками

Всем привет, собрал паяльную станцию на ардуино.

Cебестоимость 35$ (детали покупал на али) — рекомендую к повторению, весьма бюджетно и не хуже заводских аналогов, хотя есть недостаток в отсутствии защиты, при КЗ симистора либо транзистора происходит максимальный нагрев фена либо паяльника и как следствие — небольшой пожар 🙂 Не стоит оставлять станцию без присмотра, когда не пользуемся — выключаем из розетки, либо обрываем фазу выключателем. Также в процессе сборки не стоит забывать о возможном наличии фазы на корпусе симистора.

Станция работает отлично, требуется лишь отстроить температуру используя термопару мультиметра

Операционный усилитель LM358 (1 — шт.) Перейти
Потенциометр 10К (3 — шт.) Перейти
Потенциометр крутилка (3 — шт.) Перейти
Подстроечный резистор 3362 10К (3 — шт.) Перейти
Резистор 0805 220К (2 — шт.) Перейти
Разъем питания IEC320 C (1 — шт.) Перейти
Разъем PLS 40 (1 — шт.) Перейти
Гнездо GX16-8 (1 — шт.) Перейти
Гнездо GX16-5 (1 — шт.) Перейти
Блок питания Импульсный 24В, 4А (1 — шт.) Перейти
Паяльник 24В с К термопарой (1 — шт.) Перейти
Фен с К термопарой с вентилятором на 12 либо 24 вольта (1 — шт.) Перейти
Экран LCD дисплей 16х2 (1 — шт.) Перейти
Кварц 16 Мгц (1 — шт.) Перейти
Резистор 0,5Вт 22К (1 — шт.) Перейти
Светодиод: 3 мм красный 20мА (2 — шт.) Перейти
Резистор 0805 10К (4 — шт.) Перейти
Микроконтроллёр Atmega328p (1 — шт.) Перейти
Опторазвязка MOC3063 (1 — шт.) Перейти
Мосфет N-канал IRFZ44N (2 — шт.) Перейти
Симистор BT-138-600B (1 — шт.) Перейти
Стабилизатор L7812CV (1 — шт.) Перейти
Стабилизатор L7805CV (1 — шт.) Перейти
Резистор 0805 220 (2 — шт.) Перейти
Конденсотор 0805 1 мкф (3 — шт.) Перейти
Переключатель SWR-45-B-B (2 — шт.) Перейти

Atmega328p прошивал через ардуино уно (Arduino as ISP) + SinaProg 2.1.1

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.

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

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

Важно! Пайку деталей производят при помощи импульсного паяльника или другой паяльной станции. Категорически запрещается производить паечные работы с использованием простых нерегулируемых паяльников – использование подобных электроинструментов может привести не только к перегреву чувствительных к высоким температурам радиодеталей, но и к возникновению электрического пробоя.

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

Источники:

http://cxem.net/master/113.php

http://www.drive2.com/b/3253560/

http://amperof.ru/instrument/payalnaya-stanciya-na-arduino.html

http://gidroguru.com/vodosnabzhenie/kran/1984-kran-s-datchikom-dlya-ruk

Ссылка на основную публикацию