Паяльная станция на микроконтроллере (цифровой ПИД регулятор температуры паяльника)

Рассказать в:

Цифровая паяльная станция на микроконтроллере представляет собой по сути ПИД (Пропорционально - Интегрально - Дифференциальный) регулятор температуры жала паяльника. Для оптимизации скорости выхода на режим уставки температуры и стабилизации температуры применен ПИД закон регулирования мощности на нагревательном элементе паяльника.

Паяльная станция на микроконтроллере (цифровой ПИД регулятор температуры паяльника) CVAVR CAVR AVR CodeVision cavr.ru

Установка заданной температуры производится кнопками Больше/Меньше, расположенными на передней панели устройства. После установки температуры уставки, устройство автоматически переходит в режим измерения температуры, отображая реальную температуру паяльника. Так же в устройстве предусмотрен режим программирования коэффициентов П. И. Д., по отдельности, для адаптации устройства под различные типы паяльников. Для перехода в режим программирования коэффициентов, достаточно вынуть штекер термопары. Устройство самостоятельно отслеживает потерю контакта с термопарой и выходит на режим программирования. В режиме программирования существуют 3 настройки - это коэффициенты P(пропорциональный), I(интегральный) и D(дифференциальный). Как только устройство обнаруживает потерю контакта с термопарой по истечению 1-3х секунд, устройство переходит в режим программирования P (пропорционального) коэффициента, установка значения пропорциональной составляющей осуществляется кнопками "Больше" и «Меньше» соответственно (в пределах от 0 до 255). Для перехода к настройке следующего коэффициента достаточно кратковременно нажать обе кнопки одновременно. После чего устройство переходит в режим программирования I(интегральной) составляющей. Установка требуемого коэффициента (В пределах от 0 до 999) осуществляется таким же образом, как и при установке пропорциональной составляющей (т.е. кнопками "Больше" и "Меньше"). Переход в режим программирования D(дифференциальной) составляющей осуществляется также одновременным нажатием на обе кнопки. Предел изменения дифференциальной составляющей от 0 до 255. Все установки сделаны циклично, т.е. если текущее значение пропорционального коэффициента - 0, при последующем нажатии на кнопку "Меньше", то значение будет - 255. Для того , чтобы закончить программирование и выйти на режим регулировка/измерение температуры, достаточно вставить назад штекер термопары. Причем все программные установки коэффициентов не теряются, при выключении питания устройства, потому, что они сохраняются в энергонезависимой памяти контроллера.
Устройство питается от напряжения сети 220В, Выходное напряжение ~220В. В качестве термодатчика была использована термопара 4мВ/C (от китайского тестера). Паяльная станция оборудована светодиодным индикатором, что обеспечивает качественный контроль температуры, даже в слабоосвещенных местах.

Принципиальная схема паяльной станции

Паяльная станция на микроконтроллере (цифровой ПИД регулятор температуры паяльника) CVAVR CAVR AVR CodeVision cavr.ru

Доработка управляющей части принципиальной схемы

Желательно таким образом доработать управляющую цепочку данного устройства. При доработке, появится гальваническая развязка высоковольтной части от низковольтной (процессорной)

                                                                                                      Паяльная станция на микроконтроллере (цифровой ПИД регулятор температуры паяльника) CVAVR CAVR AVR CodeVision cavr.ru                                                    

Доработка паяльной станци и адаптирование для работы с термопечью

Теоретически возможно адаптирование данного устройства для работы с термопечью. Для этого нужно внести некоторые изменения в схему. Во первых это подобрать симистор, в зависимости от мощности термопечи (желательно брать симистор с запасом по мощности) возможно прийдется в дальнейшем поставить на него радиатор охлаждения. Вторая задача состоит в том, чтобы без изменения кода прошивки станции и без добавления дополнительных сегментов индикатора температуры расширить температурный диапазон.

Для этого надо подобрать коэффициент усиления операционника подстроечным резистором R9. В настроенном устройстве сопротивление резистора должно быть в 10 раз меньше (около 12кОм). Далее следует отторировать устройство. Для этого термопару надо кинуть в кипящую воду и выставить резистором R9 на индикаторе значение "10", что будет соответствовать температуре в 100 градусов Цельсия. Естественно это нужно будет учитывать при последующих измерениях температуры (значение индикатора "57"=570 градусов Цельсия, также как и "120"= 1200 градусов Цельсия). Так как на таких высоких температурах (более 1000 градусов Цельсия) погрешностью в 10-20 градусов можно пренебречь, тем более что наименьшая чувствительность индикатора составляет "10" градусов (соответствует показанию "1" на индикаторе), возможно исключение из схемы аналогового термодатчика "ТС1048". Вместо него нужно поставить простой делитель на резисторах с выходным напряжением 0,7 вольта, что соответствует измеренной температуре 20 градусов Цельсия (средняя температура в помещении).

Отзывы по данному материалу:

После того, как я отправил пользователю письмо с материалом "Доработка паяльной станции и адаптирование для работы с термопечью", получил от него вот такой ответ цитирую:

"Большое спасибо. Я так и сделал. Работает уже около месяца. Нареканий нет. Использую симистор ТС-132-80-12(80А)на небольшом радиаторе. Мощность печи 6кВт. Немного не привычно что не показывает единицы градусов." 

"Гена Левченко" 

Скачать прошивку микроконтроллера 
Скачать печатную плату 
Скачать даташит на оптосимистор MOC3021 
Скачать даташит на симистор BT137

Автор проекта Никульников Алексей E-mail: coolbassnik@rambler.ru Первоисточник

Обсудить статью на форуме
Раздел: [Паяльники ипаяльные станции]

Сохрани статью в:

Оставь свой комментарий или вопрос:


Наше сообщество в VK, а ты с нами? Присоединяйся!!!
Тясячи схем в категориях:
-> Прочее
-> Измерительная техника
-> Приборы
-> Схемыэлектрооборудования
-> Источники питания (прочие полезные конструкции)
-> Теоретические материалы
-> Справочные материалы
-> Устройства на микроконтроллерах
-> Зарядные устройства (для батареек)
-> Зарядные устройства (для авто)
-> Преобразователи напряжения (инверторы)
-> Все для кулера (Вентилятора)
-> Радиомикрофоны, жучки
-> Металоискатели
-> Регуляторы мощности
-> Охрана (Сигнализация)
-> Управление освещением
-> Таймеры (влажность, давление)
-> Трансиверы и радиостанции
-> Конструкции для дома
-> Конструкции простой сложности
-> Конкурс на лучшую конструкцию на микроконтроллерах
-> Конструкции средней сложности
-> Стабилизаторы
-> Усилители мощности низкой частоты (на транзисторах)
-> Блоки питания (импульсные)
-> Усилители мощности высокой частоты
-> Приспособления для пайки и конструирования плат
-> Термометры
-> Борт. сеть
-> Измерительные приборы (тахометр, вольтметр итд)
-> Железо
-> Паяльники ипаяльные станции
-> Радиопередатчики
-> Вспомогательные устройства
-> Телевизионная техника
-> Регуляторы тембра, громкости
-> Блоки питания (лабораторные)
-> Усилители мощности низкой частоты (на микросхемах)
-> Другие устройства для усилителей
-> Cветовое оформление новогодней ёлки или праздничного зала
-> Глушилки
-> Телефонные жуки
-> Инфракрасная техника
-> Медицинская техника
-> Телефония
-> Для животного мира
-> Конструируем усилители
-> Антенны и усилители к ним
-> Звонки
-> Электронные игрушки
-> Усилители мощности низкой частоты (ламповые)
-> Управление двигателями (питание от однофазной сети)
-> Программаторы микроконтроллеров
-> Сверлилки
-> Изучаем микроконтроллеры
-> Радиоприемники
-> Сигнализации
-> Сотовая связь
-> USB-устройства
-> Блоки питания (трансформаторные)
-> Радиостанции простые в изготовлении
-> Источники питания (для усилителей)
-> Прочеее
-> защита от короткого замыкания (электронные предохранители)
-> Зарядные устройства (для радиостанций)
-> Мигалки
-> Cварочное оборудование
-> Кодовые электронные замки
-> Блоки питания (бестрансформаторные)
-> Часы
-> Управление поворотниками
-> Зажигание
-> Управление водой (насосы для скважин или колодцев, полив растений)
-> Моделирование
-> Блоки управления стеклоочистителями
-> Предварительные усилители
-> Защита от перегрузки и перегрева
-> Динамики
-> Ремонт бытовой техники
-> Дистанционное управление компьютером
-> Акустические микрофоны и преобразователи
-> Спутниковое ТВ
-> Gsm антенны, примочки, усилители, ретрансляторы.
-> Пищалки
-> Роботы
-> Ретрансляторы
-> Паяльники и паяльные станции
-> Звуковые сигнализаторы
-> Рули и джойстики
-> Схемы электрооборудования
-> Все для "кулера" (Вентилятора)
-> Работа с BGA микросхемами
-> Фильтры
-> Сабвуферы
Рейтинг@Mail.ru