使用Arduino和其他常見組件制作熱風(fēng)槍控制器

描述

簡(jiǎn)介：DIY SMD返修臺(tái)

這是基于 Arduino 微控制器的熱風(fēng)槍站的第二個(gè)版本。原理圖和軟件部分完全重新審視。

在本教程中，您可以學(xué)習(xí)如何使用 Arduino 和其他常見組件制作熱風(fēng)槍控制器。在這個(gè)項(xiàng)目中，PID 算法用于計(jì)算所需的功率，并由一個(gè)隔離的雙向可控硅驅(qū)動(dòng)器控制。

本項(xiàng)目使用與 858D 兼容的手柄。它有一個(gè) K 型熱電偶、700 瓦 230 VAC 加熱器和一個(gè) 24 VDC 風(fēng)扇。

與商用控制器相比，該控制器高效可靠，并且易于構(gòu)建。

第 1 步：接線

示意圖分為兩部分：主板和高壓板（來自另一個(gè)項(xiàng)目）。

主板

EasyEda中提供了主板原理圖，您可以在其中查看它并根據(jù)需要訂購電路板。

主板

?

如您所見，最便宜的運(yùn)算放大器在原理圖中實(shí)現(xiàn)，LM358。只要該放大器不是軌到軌放大器，輸出電壓（在引腳 #1 上）就可以高達(dá) 3.2 伏。如果 Arduino 微控制器中的 ADC 由 5 伏供電??，則最大 ADC 讀數(shù)約為 675，而不是 1023，為了解決此問題，實(shí)施了電壓調(diào)節(jié)器 AMS1117-3.3 以向 Arduino 的 AREF 引腳提供參考電壓。您可以使用任何單個(gè)功率運(yùn)算放大器來代替 LM358，但如果您選擇軌到軌運(yùn)算放大器，您可以移除穩(wěn)壓器并為 AREF 引腳提供 5v 或仔細(xì)調(diào)整 R6 電位器以避免高壓（超過 3.3伏）在運(yùn)算放大器的引腳＃1上。

主板圖片如下圖所示。如您所見，板上有幾個(gè)連接器需要說明。

主電路板

?

• JP1為螺紋式24電壓電源連接器，請(qǐng)確保極性。
• JP2是熱風(fēng)槍、干簧管、溫度傳感器、風(fēng)扇的低壓部分。
• JP3 是交流電源 PCB 的接口，用于管理熱風(fēng)槍。
• JP4 是一個(gè)旋轉(zhuǎn)編碼器連接器。
• JP5 是 I2C 1602 顯示連接器。
• JP6 是一個(gè)允許上傳固件的 Arduino 串行連接器。

交流電源PCB

EasyEda網(wǎng)站也提供高壓 pcb 。原理圖包含 TRIAC 和光電耦合器模塊，允許將電路板與項(xiàng)目的低壓部分隔離。

高壓板

?

高壓板采用寬線，應(yīng)訂購2 盎司深度，以允許熱風(fēng)槍加熱器有高電流。訂購 2 盎司深度的完整電路板會(huì)非常昂貴，因此高壓部分被拆分為單獨(dú)的 PCB。然而，接口連接器通過兩個(gè)光耦合器 OK1 和 OK2 與交流電源完全隔離。EasyEda 頁面包含兩個(gè)版本的 pcb，都是正確的。你可以選擇你喜歡的。

高壓PCB

?

板子左側(cè)有 4 個(gè)螺絲型連接器，右側(cè)有 1 個(gè)接口連接器。

• JP3 是一個(gè)交流電源連接器，在這里連接來自插座的交流 220 伏。之前不要忘記安裝 5A 保險(xiǎn)絲。保險(xiǎn)絲可以放置在機(jī)箱的后面板上。
• JP6 是可選的主電源開關(guān)連接器。在此處連接主開關(guān)或短接引腳。
• JP4 是熱風(fēng)槍加熱器連接器。
• JP7 是為 AC-DC 24v 電源提供交流電源的連接器。
• JP8 是主板的接口連接器。它為熱風(fēng)槍提供隔離接口。

接口連接器有 5 根電線，用于管理交流電源板：

• “+24”是來自 AC-DC 電源的 +24 伏，用于激活 K1 繼電器。如果您不安裝繼電器，您可以移除此線
• “gnd”是故意地線
• “E”為電源使能信號(hào)，用于啟動(dòng)繼電器。可以跳過。
• “P”是熱風(fēng)槍加熱器信號(hào)，用于為熱風(fēng)槍供電。
• “Z”是交流過零信號(hào)。

如果您所在的國(guó)家/地區(qū)不提供可選的 24v RTE24024 繼電器，或者您不想在此控制器中實(shí)施安全功能，您可以從TE Con??nnectivity 移除可選的 24v RTE24024 繼電器。當(dāng)熱風(fēng)槍不使用時(shí)，該繼電器完全斷開前面板上熱風(fēng)槍 GX16-8 航空插頭的交流電源。如果您安裝可選的自動(dòng)開關(guān)，您可以完全斷開熱風(fēng)槍與控制器的連接，并且可以安全地觸摸 GX16-8 連接器。

要完全移除 RTE24024 繼電器，您應(yīng)該焊接繼電器引腳，如下圖紅線所示。另外，如果您不想實(shí)現(xiàn)控制器的主電源縫合，您應(yīng)該焊接主電源開關(guān)的引腳，如下圖紫色線所示。

不帶繼電器的高壓PCB

?

此外，您可以將 R24、VT6 和 D3 與繼電器一起從 PCB 上移除。

電源

首先，熱風(fēng)槍內(nèi)部的風(fēng)扇需要24v電源（有幾個(gè)手柄有12v風(fēng)扇，所以你應(yīng)該檢查你需要的那個(gè)）。只要風(fēng)扇不需要太多功率，我相信 1 A 電源就足夠了。

正如您在主板原理圖上看到的那樣，有兩個(gè) DC-DC 轉(zhuǎn)換器，一個(gè)基于 MP1584 將 24 伏轉(zhuǎn)換為 5 伏以及隔離式 DC-DC 轉(zhuǎn)換器 b0505s 以降低電源噪聲。

基于 MP1584 芯片的 29v 到 5v DC-DC 轉(zhuǎn)換器

?

?

或者您可以使用隔離式 DC-DC 轉(zhuǎn)換器 WSTECH 或 ND，如下圖所示。

?

隔離DC-DC轉(zhuǎn)換器36v->5v

?

熱風(fēng)槍 858D 手柄

要將控制器變成返修站，您可以訂購 hakko 858D 熱風(fēng)槍手柄，如下圖所示。該手柄價(jià)格不貴，包含所有必需的組件：加熱元件、風(fēng)扇、溫度傳感器和簧片開關(guān)。

熱風(fēng)槍手柄 858D

?

通過 GX16-8 插頭將熱風(fēng)槍手柄連接到控制器時(shí)，您可以使用以下插頭引腳參考。不幸的是，我不知道電線的顏色，因?yàn)槲业氖直墙M裝好的。有人告訴我，市場(chǎng)上有不同類型的 hakko 858D 手柄，您的手柄可以有不同的引腳排列。要檢查您的手柄引腳排列，您可以記住以下標(biāo)準(zhǔn)：

• 插頭應(yīng)該有兩根電線用于加熱元件，兩根電線用于溫度傳感器，兩根電線用于風(fēng)扇。簧片開關(guān)與溫度傳感器共享接地。
• Earth Ground 連接到手柄的金屬體。
• 加熱元件的電阻約為 60 歐姆。
• 熱電偶（溫度傳感器）電阻約為 1-3 歐姆。
• 當(dāng)手柄靠近磁鐵時(shí)，簧片開關(guān)應(yīng)縮短至接地銷
• 當(dāng)您在其端子上施加 24 伏電壓時(shí)，風(fēng)扇應(yīng)該開始工作。

?

筆記：

熱風(fēng)槍手柄的接線可能因不同類型的棒而異。

固件在GinHub上可用。