Soldeerboutcontroller voor Hakko 907

Over dit project

Disclaimer

Dit is de tweede release van de controllersoftware. Sommige bugs zijn opgelost, nieuw menu geïmplementeerd. Dit controller is nee langer ondersteund. Voor wie vanaf het begin een eigen nieuwe soldeercontroller gaat bouwen, wordt het ten zeerste aanbevolen om een ​​andere versie van de beschikbare soldeercontroller te bouwen hier . Als je de controller hebt gebouwd volgens de eerste release van dit artikel, upgrade dan de firmware van de controller. Het is noodzakelijk om de afstemmingsprocedure nog een keer uit te voeren nadat de firmware upgrade.

Eerst was er een idee

Toen ik op internet surfte naar interessante projecten, raakte het handgemaakte soldeerstationproject me erg. Het project was tegelijkertijd niet echt ingewikkeld, goed gedocumenteerd en zeer nuttig. Ik gebruikte de generieke soldeerbout zonder enige controller en kon me het verschil tussen generieke soldeerbout en deze niet voorstellen. Het was dus een briljant idee om een ​​eigen controller te maken om het uit te proberen.

Het eerste probleem dat ik tegenkwam, was de connector, gebouwd op de soldeerbout. Het werd zo zelden gebruikt dat ik de aansluiting ervoor niet kon vinden, dus ik gebruikte een ander paar connectoren die passen bij de kenmerken van de soldeerbout. Deze connector is de luchtvaartstekker GX16-5, vermeld in de onderstaande componentenlijst. Als alle componenten per post zijn bezorgd, kon ik de eigen soldeercontroller bouwen.

De belangrijkste kenmerken van mijn controller zijn:

• De PID-methode is geïmplementeerd om de soldeerbout op temperatuur te houden. Het strijkijzer verhoogt de temperatuur in ongeveer 30 seconden en houdt het binnen 3 graden Celsius.

• De controller houdt de temperatuur bij intensief gebruik omdat het PID-algoritme erg gevoelig is en het geleverde vermogen snel kan verhogen.

• De controller ondersteunt twee werkmodi:houd de temperatuur en behoud de geleverde stroom.

• De controller implementeert een versnelde roterende encoder. Wanneer de encoder langzaam wordt gedraaid, wordt de temperatuurinstelling met 1 graad gewijzigd. Wanneer de encoder snel draait, wordt de temperatuurinstelling met 5 graden gewijzigd.

• De temperatuur wordt opgeslagen in arduino EEPROM nadat de soldeerbout is gebruikt voor het geval de temperatuurinstellingen zijn gewijzigd.

• De controller slaat in EEPROM twee aanpassingsinstellingen op:de helderheid van het scherm en de eenheden die worden gebruikt voor de weergegeven temperatuur (Celsius of Farenheit)

• De controller implementeert de ringbuffer om parameters op te slaan in de arduino EEPROM, dit verhoogt de bron van het EEPROM-gebruik, hoop ik.

• De controller heeft een kalibratiemodus om de variabele weerstand af te stemmen (zie het schema en de beschrijving verderop) en de temperatuurinstellingen te kalibreren. Deze modus biedt hulp tijdens het instellen van de controller.

Het bedieningsmenu

Zoals ik al eerder zei, heeft de controller verschillende modi:

• standby-modus

• hoofdwerkmodus (houd de temperatuur)

• stroommodus (bewaar de geleverde stroom)

• instelmodus

• afstemmodus (kalibratie van soldeercontroller)

Wanneer de controller net is ingeschakeld, wordt de stand-bymodus geactiveerd. In deze modus wordt de soldeerbout uitgeschakeld en verschijnt het bericht 'UIT' op het hoofdscherm. De temperatuurinstellingen worden soms weergegeven op het hoofdscherm in deze modus ('t.'-symbool in het linkersegment). De gewenste temperatuur kan worden aangepast door aan de encoderhendel te draaien. Als de soldeerbout eerder is gebruikt, wordt de indicator in de standby-modus geanimeerd met het 'afkoelproces' en geeft de led-balk aan hoe heet de strijkijzer is. Wanneer het strijkijzer koud wordt, wordt het bericht 'C0Ld' weergegeven op het hoofdscherm.

Om de soldeerbout in te schakelen, drukt u licht op de encoderhendel. De controller wordt in de hoofdmodus geschakeld. Nu houdt de controller de temperatuur van de soldeerbout in de buurt van de vereiste temperatuur. Door aan de encoder te draaien is het mogelijk om de gewenste temperatuur te wijzigen. Het hoofdscherm toonde de ingestelde temperatuur (symbool 't.' in het linker cijfer) of huidige soldeerbouttemperatuur. De led bar indicator geeft het geleverde vermogen weer. Om terug te keren naar de standby-modus, drukt u licht op de encoderhendel.

De energiemodus kan worden ingeschakeld door lang op de encoder te drukken terwijl deze zich in de hoofdmodus bevindt. In de power-modus kunt u het vermogen dat aan de soldeerbout wordt geleverd direct handmatig aanpassen door aan de encoder te draaien. Het hoofdscherm geeft de temperatuur van het strijkijzer weer, de led-balk geeft het geleverde vermogen weer. Door lang op de draaiknophendel te drukken, keert de controller terug van de energiemodus naar de hoofdmodus.

Om naar de setup-modus te gaan, drukt u lang op de encoder in de standby-modus. In de setup-modus kunnen de configuratieparameters worden aangepast. Er zijn 5 menu-items in deze modus:

• temperatuureenheden ('Un. C/F')

• helderheid van het scherm ('br. [0-15]')

• de ijzerkalibratie ('tunE')

• wijzigingen opslaan ('APLy')

• wijzigingen annuleren ('CACL')

Door aan de hendel te draaien, selecteert u het menu-item. Om het geselecteerde item te wijzigen, drukt u licht op de encoderhendel. Druk na het aanpassen van de parameter nogmaals op de hendel om terug te keren naar het setup-menu. Door lang op de encoderhendel te drukken, keert u terug naar de stand-bymodus en slaat u de parameters op in de EEPROM. Het is mogelijk om de parameters op te slaan door licht op de encoder op het item 'Toepassen' te drukken. Om van het menu terug te keren naar de hoofdmodus en alle wijzigingen ongedaan te maken, kunt u 30 seconden wachten of het item 'annuleren' selecteren.

Het belangrijkste schema Wijziging van sensormetingen

Het elektrische schema van deze controller heeft kleine wijzigingen ten opzichte van het origineel. Ten eerste, mijn ijzeren handvat, Hakko 907, gebruik de thermoweerstand, niet het thermokoppel om de temperatuur te meten. Dit betekent dat het schema dat wordt gebruikt om de temperatuur te lezen, moet worden gewijzigd zoals weergegeven op de onderstaande afbeelding.

De hakko 907 handgreep heeft een andere weerstand van de sensor:ongeveer 50 ohm als het koud is en de weerstand loopt op tot ongeveer 200 ohm als de temperatuur van de soldeerbout 400 graden Celsius wordt. Waarschijnlijk kan een ander ijzeren handvat de verschillende parameters hebben, dus heb ik besloten om een ​​variabele weerstand te gebruiken om de LM358N-versterker af te stemmen. Deze variabele weerstand moet als volgt worden afgesteld:als het strijkijzer heet is, moet de uitgangsspanning ongeveer 4 volt worden (aflezing van de A0-pin in de arduino is 700).

Opmerking bij de tweede release :De versterker LM358N is niet erg nauwkeurig. De temperatuurmetingen hebben wat schommelingen bij deze versterker. Als je een nieuwe controller gaat bouwen, is het aan te raden om . te gebruiken andere versie van de hardware of vervang de versterker door een nauwkeuriger exemplaar. Bijvoorbeeld ad822, lt1013 of lmc6462.

Om de kalibratieprocedure te vereenvoudigen, is de afstemmodus geïmplementeerd in de controller. De afstemmodus kan worden gestart vanuit het instellingenmenu.

De kalibratieprocedure heeft twee doelen:het variabele register aanpassen en de formules berekenen die interne temperatuurmetingen omzetten in graden Celsius of Farenheit. De soldeerbouttemperatuur wordt gemeten in interne eenheden 0-1024 door de A0-pin van arduino te lezen. Het is niet handig om de interne temperatuureenheden te gebruiken, dus we moeten deze eenheden vertalen naar door mensen leesbare waarden.

Afstemmodus

Je hebt een externe thermometer nodig om de controller te kalibreren.

In de tune-modus kunt u de variabele weerstand aanpassen en de temperatuurmetingen van de controller kalibreren. In de programmaschets is aangenomen dat het temperatuurinterval van soldeerbout 180 - 400 graden Celsius is. Het is mogelijk om dit interval te wijzigen door constanten in het programma te bewerken.

Het afstemmenu heeft de volgende 5 items:

• Stel de bovenste temperatuur in (vierkant omhoog in het linkersegment).

• Stel de lagere temperatuur in (laag vierkantje in het linkersegment).

• Schrijf de standaardwaarden naar de EEPROM ('dEFt').

• Sla de kalibratiegegevens op ('APLy').

• Terug naar het vorige menu zonder de wijzigingen ('CACL')

De cijfers in de eerste twee menu-items geven de sensorwaarden van de bovenste en de onderste temperatuur aan. In het begin zijn de waarden gelijk aan nul.

Wanneer de afstemmodus is geactiveerd, moet u de maximum- en minimumtemperaturen instellen. Stel eerst de maximale temperatuur in. De regelaar geeft in deze modus de temperatuurmetingen in binnenposten weer. Door aan de encoder te draaien, past u het vermogen aan om de 400 graden Celsius te behouden (gebruik een externe thermometer). In het begin kunt u het vermogen verhogen tot de maximale waarde om het opwarmen van het strijkijzer te versnellen, en vervolgens het vermogen verlagen om de temperatuur op 400 graden te houden.

Draai nu de variabele weerstandshendel om de meetwaarden ongeveer 700 of zo te krijgen. Zorg ervoor dat deze aflezingen niet de maximale waarde zijn, draai het variabele register en krijg 730-750, en ga dan terug naar 700. Het is belangrijk omdat de controller de temperatuur moet kunnen meten die hoger is dan de maximale waarde.

Wanneer het variabele register is aangepast, drukt u licht op de encoder. Nu is het tijd om de minimumtemperatuur aan te passen, 180 graden. Draai aan de encoder om het vermogen te verlagen om de temperatuur op 180 graden te houden en druk lang op de hendel om de wijzigingen op te slaan of selecteer het item 'APLy' in het menu. De controller slaat de interne temperatuurmetingen op voor 400 en 180 graden Celsius. Deze gegevens worden gebruikt om interne temperatuurmetingen om te zetten in graden Celsius (of Farenheit).

De kleine schemawijziging van soldeerboutverwarmer

Mijn vriend adviseerde een andere schemawijziging om de bron van de voedingscondensatoren te sparen. Zoals u op de onderstaande afbeelding kunt zien, implementeert het schema enige iductiviteit om de vermogenspiek te beperken wanneer de PWM de MOSFET-transistor activeert.

De L1-inductiviteit is een ferrietkern met een diameter van ongeveer 2 cm met 12 rondjes van 1 mm draad. De diode 1N5408 verwijdert de stroom van de L1-inductiviteit wanneer de MOSFET gesloten is. Ik hoop dat dit advies de voedingsbron kan redden. Deze inductiviteit kan worden vervangen door rechte draad als je het niet wilt maken.

Conclusie

Het is een groot genoegen om gecontroleerde soldeerbout te gebruiken. Hij warmt snel op en houdt de temperatuur passend bij de situatie.

Schema's