Agkz.ru - игровой новостной портал
Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

  • Цена: комплект 49.86$ + доставка
  • Уровень миниатюризации радиоэлектронных компонентов привел к тому, что паяльником, даже самым навороченным, не всегда возможно произвести пайку или демонтаж. Во многих задачах выручает паяльный фен.

    Это когда он есть… А когда его нет? Вот я и задумался о приобретении/изготовлении паяльного фена. Но покупать готовый — это не наш метод. Поэтому решил собирать самостоятельно. Тем более, уже не однократно, обещал рассказать о контроллере паяльного фена на STM32. Кому интересно, что из этого получилось, прошу под кат (обзор большой, много фотографий).

    Как и прошлый раз, когда собирал паяльную станцию на контроллере STM32, все основные комплектующие покупал на ТаоВао. На Тао покупаю сам, без посредников, доставку в Украину осуществляю через форвардера (перевозчика, так наверное привычнее) МистЭкспресс и его китайский филиал Meest China. Данный перевозчик осуществляет доставку в Украину, Россию и Узбекистан. Тарифы на доставку можно посмотреть на сайте meest.cn.

    Ссылки на комплектующие, цены в магазинах и с учетом доставки по Китаю на склад МистЭкспресс буду указывать по ходу текста.

    Поскольку данный обзор является, как бы, продолжением предыдущего о паяльной станции на контроллере STM32 и некоторые конструктивные моменты аналогичны, то я иногда буду ссылаться на него.

    Для сборки паяльного фена нам понадобятся:

    — контроллер с органами управления и индикации

    — блок питания

    — корпус

    — ручка паяльного фена

    — подставка для ручки фена

    Так же пригодятся сопутствующие товары: насадки на носик фена, силиконовый коврик на рабочий стол.

    Контроллер паяльного фена с органами управления и блоком питания

    В данной разработке китайской инженерной мысли контроллер фена и блок питания расположены на одной плате (будем называть её для простоты описания — плата контроллера и БП), а органы управления и индикации вынесены на отдельную плату.

    Комплект покупался тут. Цена на момент покупки составляла 27.74$. С учетом доставки на склад перевозчика — 29.49$. В комплекте, так же, есть 2 шлейфа для подключения платы управления и индикации к плате контроллера и БП.

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Данный контроллер обеспечивает следующие параметры:

    1. Диапазон рабочих температур 100÷550 ℃.

    2. Автоматическая компенсация температуры холодного спая в диапазоне 9÷99 ℃.

    3. Переход в режим ожидания при установке ручки паяльного фена на подставку с автоматической продувкой нагревательного элемента и понижением его температуры до 90 ℃.

    4. Сохранение пресетов выставленной температуры (5 значений).

    5. Режим хранителя экрана с заставкой.

    6. Язык интерфейса: упрощенный китайский, английский.

    Плата управления и индикации v.1.0

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    На плате расположен OLED 0.96" дисплей на контроллера SSD1306, подключение к плате контроллера и БП с по I2C шине и энкодер EC11.

    Размеры 61х30мм.

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Плата контроллера и БП v1.1

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Размеры 107х58мм.

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Практически всё что необходимо для работы паяльного фена расположено на этой плате.

    Рассмотрим её подробнее
    Блока питания.

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Блок питания классический обратноходовый импульсник на основе ШИМ контроллера TNY278GN (datasheet) (семейство TinySwitch-III, Power Integrations).

    Схема из datasheet, реальная немного отличается.

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Извините за качество фотографий радиоэлементов, маркировку на некоторых приходилось вычитывать с помощью направленного луча света и увеличительного стекла, что увы не удивительно для китайского массового производства.

    Кратко рассмотрим основные компоненты БП (в скобках указаны обозначения радиоэлементов на плате):

    по входу стоит предохранитель (F1) и NTC термистор (R21)

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    диодный мост (D7) DB107S на 1А 1000В (datasheet)

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    после диодного моста установлен высоковольтный электролитический конденсатор (C27) небольшой емкости 6,8mkFx450V фирмы Chang (китай-ширпотреб) с диапазоном изменения температуры окружающей среды -25÷105 ℃

    потом следует входной помехоподавляющий фильтр (L3)

    и ещё один высоковольтный электролитический конденсатор (C28) емкостью 33mkFx450V фирмы Nihoncon (китай-ширпотреб) с диапазоном изменения температуры окружающей среды -25÷105 ℃.

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Далее ШИМ (U7) TNY278GN с практически стандартной обвязкой

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    на выходе импульсного трансформатора установлен диод шотки (D3) SMD-маркировка P428 и выходной CLC фильтр состоящий из электролитического конденсатора (C20) емкостью 470mkFx35V, дросселя (L1) 3,3mkH и ещё одного электролитического конденсатора (C21) емкостью 100mkFx35V. Оба электролита фирмы ZH (WANDIANTONG) с диапазоном изменения температуры окружающей среды -25÷105 ℃. Конденсатор С21 зашунтирован керамическим конденсатором С22.

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    между высоковольтной и низковольтной частями БП установлен межблочный конденсатор (C18) 2,2nF, в отличии от «народного» БП, правильный, с характеристикой Y1.

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    отличия от схемы в datasheet — каскад стабилизации заданных 24в, тут на выходе стоит прецизионный регулируемый стабилитрон (U8) TL431 (datasheet) + оптрон (U6) NEC 2501 (danasheet).

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Классический ИБП…

    Теперь рассмотрим контроллер фена.

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    «Сердцем» платы является контроллер (U1) STM32F103CBT6 (datasheet)

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Стабилизированное питание микроконтроллера и его обвязки обеспечивают ИМС (U2) 2954am3-3.3 (datasheet ) выходное напряжение 3.3 вольта

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    и ИМС (U3) XC31PPS0036AM (SMD-маркировка A36W) линейный регулятор напряжения,3.6V±5%,50mA.

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Оборотами турбины фена управляет MOSFET в планарном корпусе (Q2) TPC8107 (datasheet)

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Силовая часть, управляющая нагревателем фена, включает:

    ИМС с силовыми ключами (U9) ULN2003A (datasheet), расположена на обратной стороне платы

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    оптопара с симисторным выходом и переключением в любой момент времени (U5) MOC3020M (datrasheet)

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    симистор (SCR) BTA20-600B на радиаторе (datasheet)

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    так же к силовой части можно отнести измерительный трансформатор тока (TU1) ZMPT107 (datasheet)

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Также есть EEPROM (U4) ATMLH427, подключение к контроллеру по шине I2C

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Поскольку разработчик контроллера паяльного фена и контроллера паяльной станции один и тот же, то не удивительно что элементная база схожа.

    Внешний осмотр плат оставил двоякое впечатления – сами платы качественные, с шелкографией, флюс отмыт на четверочку, но некоторые SMD элементы стоят кривовато, явно паяли вручную, да и ещё при транспортировке был немного поврежден ферритовый сердечник дросселя в выходном фильтре БП — пришлось заменить на такой.

    Корпус

    Для паяльного фена был заказан комплект для сборки корпуса. Цена на момент покупки составляла 11.17$. С учетом доставки на склад перевозчика — 12.38$.

    В комплект входят:

    — два одинаковых П-образных отрезка дюралевого профиля

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    размеры профиля 150х88х19мм

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    сечение профиля

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Половинки профиля не крашены, а имеет анодированное покрытие.

    — передняя панель. Она выполнена из дюралюминия, имеются декоративные фаски, а так же выемки для ручки энкодера и тонированного стекла, в ней уже просверлены все необходимые отверстия. Панель не окрашена, имеет естественный цвет дюралюминия. Надписи нанесены качественно.

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Размеры передней панели: 94х42х5мм. По периметру она немного выступает за пределы корпуса.

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    — задняя панель. Так же выполнена из дюралюминия, в ней имеется фрезерованное отверстие для разъема шнура питания с предохранителем и выключателем питания. Цвет панели черный, покрытие анодировано.

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Размеры: 88х38х2мм.

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    — тонированное стекло имеет «дымчатый оттенок», оклеено защитной бумагой.

    Размеры 38х22х3мм.

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    — ручка на энкодер

    — крепежные винты: 4шт. декоративных под шестигранник для крепления передней панели и 4шт. с готовками впотай черного цвета для крепления задней панели.

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    В том же магазине, где покупался корпус был приобретен разъем для шнура питания с предохранителем и выключателем питания.

    Цена на момент покупки составляла 0.47$. Так как разъем покупался в том же магазине, где и корпус, то стоимость доставки на склад перевозчика у них общая.

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Расписывать разъем подробно не буду, если кому интересно могут глянуть тут, он такой же.

    Ручка паяльного фена.

    Ручка паяльного фена предложенная в магазине с контроллером мне не понравилась. Фиксирование насадок типа байонет ИМХО не является надежным, могут спадать в самый не подходящий момент (проверено на практике), поэтому решил покупать ручку фена отдельно.

    Была заказана такая ручка паяльного фена

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Параметры заявленные магазином:

    Рабочее напряжение: 220 В переменного тока ± 10% 50Гц

    Выходная мощность: 700 Вт ± 10%

    Температурный диапазон: 100÷500 ℃

    Подходят насадки с фиксатором в виде хомута с посадочным диаметром 22мм.

    Вроде все хорошо, но пробные включения принесли разочарование — большое несоответствие установленной температуры и реальной на выходе сопла, почти в 150 ℃.

    Проведя ряд пробных подключений ручек фена от других паяльных станций Юра, ака Nimnul1979, пришел к довольно таки неприятным выводам: данный контроллер паяльного фена жестко «заточен» под конкретную модель ручки фена, точнее сопротивление нагревательного элемента. Ручка фена от паяльной станции Lukey-702 с сопротивлением нагревателя 70 Ом показала наилучшее соответствие установленной температуры и реальной на выходе сопла, практически разбежность равнялась 0.

    Вывод по контроллеру: стабилизация температуры «завязана» на протекающий через нагревательный элемент ток (используется измерительный трансформатор тока (TU1) ZMPT107).

    Вывод по ручке фена: для данного контроллера не подходит, сопротивление нагревательного элемента

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    86 Ом. Конструктивные особенности нагревательного элемента и большое отличие его сопротивления от требуемых 70 Ом, не позволили подогнать сопротивление под заданную величину.

    Пришлось заказывать другую ручку фена.

    Покупать ручку паяльного фена от паяльной станции Lukey-702 не хотелось. Уже был приобретен и пылился в ящике стола набор насадок именно с хомутом. Поэтому была приобретена ручка фена от паяльной станции YIHUA-862D+.

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Цена на момент покупки составляла 8.76$. С учетом доставки на склад перевозчика — 10.07$.

    Краткие характеристики:

    Рабочее напряжение: 220 В переменного тока ± 10% 50Гц

    Выходная мощность: 650 Вт

    Диапазон температуры горячего воздуха: 100÷480 ℃

    Расход воздуха 120 л/мин (макс.)

    Посадочное место под насадки диаметром 22мм.

    Рассмотрим ручку фена по подробнее
    Ручка фена выполнена из пластмассы, типа полистирол, черного цвета.

    Форма «классическая» для ручек с турбиной внутри корпуса

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    На данном фото хорошо видны воздухозаборные отверстия

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Гильза нагревательного элемента имеет явно выраженное сопло. Сопло имеет посадочное место для насадок с фланцем, его внешний диаметр 21,5мм, так же имеется рассекатель, который должен закручивать поток воздуха

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Заглянем что находится внутри ручки фена.

    Для разборки корпуса ручки необходимо открутить 2 самореза

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    и снять защитный кожух гильзы нагревательного элемента

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Аккуратно рассоеденяем половинки ручки и лице зреем внутренности

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    под турбиной расположена соединительная плата

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Ну и фото всех компонентов в отдельности:

    турбина на 24В центробежного типа, на выходном отверстии имеется уплотнительное резиновое кольцо

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    геркон для определения момента постановки ручки фена на подставку

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    нагревательный элемент — нихромовая спираль на керамическом каркасе

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    при монтаже в гильзу нагревательный элемент предварительно обматывается теплоизоляцией — несколько слоев слюды

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    на самом краю нагревательного элемента располагается термопара

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    коммутация компонентов ручки фена и провода к паяльной станции осуществляется с помощью соединительной платы

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Плата имеет токопроводящие дорожки с двух сторон, которые соединены между собой с помощью металлизированных отверстий.

    На токопроводящих дорожках есть надписи, указывающие что и куда следует подпаивать.

    Провод для подключения ручки к паяльной станции 8 жильный, жилы отличаются цветом. Длинна провода 95см, провод гибкий, к сожалению не термостойкий, паяльник изоляцию плавит. В будущем, думаю, придется заменить на что-нибудь термостойкое.

    При работе паяльным феном нужна специальная подставка для его ручки.

    И если в случае с паяльником, подставка может быть любая (у меня такая), главное что бы удобно было ей пользоваться. То для ручки фена любая не подойдет…

    На Тао была приобретена подставка для ручки фена. Цена на момент покупки составляла 1.71$. С учетом доставки на склад перевозчика получится 2.88$.

    В комплекте: сама подставка с Г образным кронштейном и 2 винтика М3

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Подставка выполнена из пластмассы, типа полистирол, черного цвета и представляет собой U образное ложе в которое упускается ручка паяльного фена

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Если подставка закреплена не горизонтально, а под небольшим углом, то что бы ручка фена не выскальзывала на ней есть утолщение (роль которого выполняет защитный кожух гильзы нагревателя), а на самой подставке есть фаска

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Положение ручки фена на подставке, при котором защитный кожух гильзы нагревателя упирается в фаску подставки, является основным положением. Именно в таком положении 2 мощных магнита, расположенных в боковых стенках подставки, взаимодействуют с герконом в ручке фена.

    Магниты достаточно мощные, винты «прилипают» очень хорошо

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    от выпадания, магниты зафиксированы клеем

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Кронштейн подставки представляет собой стальной уголок, прикреплен к подставке с помощью 4 саморезов (видно на картинке выше). Для крепления подставки к вертикальной поверхности в кронштейне есть 2 отверстия овальной формы

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Как и куда крепить свою подставку пока не придумал…

    Все основные компоненты рассмотрены, пора переходить к сборке.

    Начнем с передней панели.

    Как и в случае с контроллером паяльника, передняя панель требует доработки.

    Необходимо просверлить маленькое отверстие для упора энкодера, вклеить тонированное стекло и установить разъем GX16-8 для провода к ручке фена.

    Если с отверстием и стеклом проблем не возникло, то монтаж разъема потребовал «серьезных» слесарных вмешательств.

    Отверстие изначально рассчитанное для разъемы GX12-5 и имеющее диаметр 12мм необходимо рассверлить до 16мм. А так же необходимо шестигранную гайку разъема GX16-8 по наружной кромке обточить до кольца с внешним диаметром 28-29мм и для удобства фиксации сделать 2 запила.

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Что в итоге получилось

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Корпус так же не избежал доработки. Были установлены ножки (что и как делал смотрим тут). Так же на внутренние поверхности половинок корпуса были приклеены полоски изоляционного материала (по моему целлулоид, применяется в БП компов, между платой и корпусом БП) для электроизоляции корпуса от компонентов платы контроллера. Для лучшей фиксации применил тонкий двусторонний скотч.

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Делать стойки для фиксации платы в корпусе не стал, а выпилил из текстолита «уши» (ссылка на YandexDisk)

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    напаял на них гайки М3

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    закрепил «уши» на плате контроллера и БП, подогнал всю конструкцию по ширине корпуса и установил в пазы, как БП в моей паяльной станции

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Корпус в сборе.

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Со слесарными работами закончили, приступаем к пайке.

    Приведу схема подключения платы контроллера к периферии (ссылка на YandexDisk)

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Ничего сложного, главное правильно всё распаять и соеденить

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Ответных частей разъемов платы контроллера и БП в комплекте не было, что-то нашел в «загашнике», что-то прикупил на радиорынке.

    Разъем PWR используется для логического включения контроллера паяльного фена, если данный контроллер используется в составе паяльной станции совместно с паяльником

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Поскольку у меня паяльный фен будет отдельным устройством, то просто установил перемычку (хорошо подходят перемычки с HDD поколения IDE или материнских плат).

    Теперь доделаем ручку фена.

    Для подключения ручки фена используется 8-ми жильный кабель.

    Схема подключения (в оригинале не так, переделывал)

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Добавил термистор

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    припаял одним контактом к геркону (у них есть общий контакт GND), усадил в термоусадку и зафиксировал термоклеем, перекоммутировал провода на соединительной плате

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Приведу распиновку разъема GX16-8 (мой вариант, у кого-то может быть по своему)

    1 — красный — минус двигателя турбины

    2 — белый — нагреватель фена

    3 — серый — нагреватель фена

    4 — зеленый — термистор NTC

    5 — синий — + термопары

    6 — желтый — геркон

    7 — коричневый — плюс двигателя турбины

    8 — черный — GND

    Собираем ручку фена, подключаем разъем к контроллеру, подаем питание и скрестив пальцы, включаем — работает!

    Теперь рассмотрим работу паяльного фена.

    Устанавливаем ручку фена на подставку и подаем питание. На 2-3 секунды включится турбина фена, на экране появится изображение — паяльный фен запустился и перешел в дежурный режим.

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Сначала разберемся с органами управления и меню.

    Управление паяльным феном осуществляется с помощью ручки энкодера и геркона в ручке. Доступны разные комбинации управления энкодером: вращение ручки ±, нажатие кнопки ручки, нажатие+вращение ручки ±.

    Итак что же мы видим на экране:

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    — в левом верхнем углу отображается режим работы и выставленная температура для текущего режима

    — в правом верхнем углу отображается процент мощности блока питания, которая поступает на нагревательный элемент паяльного фена в данный момент времени

    — слева по центру экрана видим текущую температуру на нагревательном элементе паяльного фена

    — справа от текущей температуры отображается время работы паяльного фена в рабочем режиме

    — в левом нижнем углу отображается скорость воздушного потока в процентном соотношении от максимальной

    — в правом нижнем углу отображается знак термометра и температура термодатчика, используемая для компенсации температуры холодного пая.

    Переключением режимами паяльного фена управляет геркон в ручке:

    — при снятии ручки фена с подставки — рабочий режим (на экране в левом верхнем углу SET)

    — при установке ручки фена на подставку — дежурный режим (на экране в левом верхнем углу SBY)

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    При вращение ручки энкодера ± переходим в режим установки температуры, вращение ручки ± изменяет значение, доступные значения 100÷550 ℃.

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    При нажатии на кнопку энкодера переходим в режим установки скорости воздушного потока, вращение ручки ± изменяет значение, доступные значения 20÷100%.

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    При нажатии на кнопку энкодера и повороте его ручки по часовой стрелке попадаем в меню выбора пресетов

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Вращением ручки энкодера ± выбираем один из пяти (G1÷G5) пресетов, нажатие на кнопку энкодера применяет выбранные параметры.

    Для сохранения пресета сначала необходимо выставить желаемые значения температуры и скорости воздушного потока, потом перейти в меню пресетов, выбрать «SAVE» и нажать на кнопку энкодера, откроется меню выбора необходимой ячейки памяти. Вращением ручки энкодера ± выбрать один из пяти (G1÷G5) пресетов и нажатием на кнопку энкодера сохранить выбранные параметры. Пункт меню «QUIT» — выход на основной экран.

    Нажатие на кнопку энкодера и поворот его ручки против часовой стрелки никаких изменений в работе паяльного фена не привносит.

    Длительное нажатие на ручку энкодера (более 2-х секунд) позволяет попасть в меню настроек Setup Menu. Всего доступно 10 пунктов меню. Переход между пунктами осуществляется вращением ± ручки энкодера, вход в конкретный пункт — нажатием кнопки ручки.

    Рассмотрим пункты меню настроек
    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    01. Stepping — шаг изменения значений температуры и воздушного потока

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    В данном пункте меню настраивается:

    — TempStep [10℃] — шаг изменения температуры при вращении ручки энкодера (1÷50℃)

    — FlowStep [05%] — шаг изменения скорости воздушного потока при вращении ручки энкодера (1÷20%)

    02. Cold end — компенсация холодного пая

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    В данном пункте меню настраивается коррекция температуры нагревательного элемента в зависимости температуры окружающей среды:

    — Mode — тип используемого термодатчика: CPU — термометр внутри микроконтроллера/ NTC — выносной датчик в ручке паяльного фена

    — Temp — значение температуры холодного пая (-9÷99℃)

    03. Buzzer — бузер (пищалка)

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    В данном пункте меню настраивается состояние бузера: ON — включен/OFF — выключен.

    04. OpPrefer — выбор предпочтений

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    В данном пункте меню настраивается какой параметр при вращении ± ручки энкодера изменять предпочтительней

    — TempFirst — сначала температура

    — FlowFirst — сначала скорость воздушного потока

    05. Screen Saver — хранитель экрана

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    В данном пункте меню настраивается:

    — Switch — включение хранителя экрана: ON — включена/OFF — выключена

    — DlyTime — интервал времени по истечении которого запускается хранитель экрана (1÷60минут)

    При индикации хранителя экрана формируется картинка с указанием текущего режима работы (Standby) и температуры нагревательного элемента.

    06. Password — парольная защита входа в меню настроек.

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    В данном пункте меню выставляется:

    — Switch — переключатель защиты: ON — включена/OFF — выключена.

    — LockTime — время до начала блокировки меню настроек (1÷60минут).

    — Password — сам пароль. Состоит из четырех цифр, выставляются по разрядно.

    07. Language — выбор языка.

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    В данном пункте меню выбирается язык системы: упрощенный китайский или английский.

    08. Sys Info — информация о системе.

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    В данном пункте меню на экране отображается:

    — SW Version:1.04 — версия прошивки.

    — Power: 240V/49Hz — параметры питающей сети: напряжение 240вольт, частота 49Гц

    08. Init — сброс параметров паяльного фена на заводские настройки.

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Из данного пункта меню перезапускается прошивка паяльного фена, происходит её инициализация. После удачного запуска предлагается выбрать язык системы и приступить к работе со станцией.

    10. Exit — выход из меню настроек.

    Как видим никаких вариантов калибровки рабочей температуры или коррекции температуры и скорости воздушного потока при использовании фена с насадками или без них в меню нет. Обидно…

    С управлением разобрались.

    Теперь рассмотрим работу паяльного фена.

    При поднятии ручки паяльного фена с подставки, он переключается в рабочий режим.

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Запускается турбина на оборотах, обеспечивающих заданную скорость воздушного потока и начинает расти его температура. Выход на заданную температуру происходит за 10-20 секунд, при этом наблюдаются незначительные забеги как вверх, так и вниз с амплитудой до 10℃. Момент, когда текущее значение сравнялось с заданным, сопровождается сигналом бузера, так же правее текущей температуры — таймер начинает отсчет времени работы в данном режиме. При смене температуры ручкой энкодера или смене пресета, таймер сбрасывается (так и не понял зачем он нужен, если кто знает для чего этот таймер, подскажите, добавлю в обзор).

    При установке ручки паяльного фена на подставку, он переключается в режим ожидания, обороты турбины автоматически повышаются до 100% и происходит быстрое охлаждение нагревательного элемента до 90℃, после чего турбина отключается. После остановки турбины температура немного повышается до ~100℃ и начинает медленно опускаться.

    Снятие показаний и тестирование
    Первоначально прокалил спираль на температуре 500℃ в течении 5-10 минут.

    Для снятия показаний соорудил из подручных средств стенд

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Снятие показаний проводилось внешней термопарой на расстоянии ~5мм от среза сопла паяного фена.

    В ходе тестирования изменял температуру с шагом 50℃. При каждом измерении ждал пока температура на термопаре ручки паяльного фена не совпадет с установленной.

    Так же в ходе снятия показаний изменял скорость воздушного потока (100%-75%-50%)

    Результаты измерений в таблице

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Как видно из таблицы реальные показания, хоть и незначительно, но отличаются от установленных в контроллере паяльного фена, калибровка по 2-3 точкам не помешала бы. Так же не помешала бы коррекция температуры и при смене скорости воздушного потока, но, к сожалению, в данном контроллере (его программной части) не реализована.

    Чуть ниже я расскажу о наборе насадок для паяльного фена, а тут представлю таблицу с измерениями температуры для некоторых из них. Снятие показаний проводилось внешней термопарой на расстоянии ~5мм от среза сопла насадки паяного фена.

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    При измерении скорость воздушного потока была максимальной — 100%. Результаты измерений в таблице

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Как можно увидеть из таблицы, чем меньше диаметр насадки тем выше погрешность реально измеренной температуры.

    Коррекция температуры от диаметра сопла и типа насадки так же не помешала бы, но, к сожалению, в данном контроллере (его программной части) не реализована.

    Дополнительные аксессуары, наличие которых желательно, но не обязательно.

    Насадки на носик паяльного фена.

    Как уже отмечал выше, для паяльного фена были куплены насадки, набор 8шт. Цена на момент покупки составляла 2.16$. С учетом доставки на склад перевозчика — 3.32$.

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    В набор входят насадки с таким диаметром выходных сопел: 3мм, 4мм, 5мм, 6мм, 7мм, 8мм, 10мм, 12мм.

    Внутренний диаметр насадки 22мм

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Толщина стенки самой насадки 0,8мм

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Толщина стенки трубки сопла 0,6мм

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Высота насадки 45мм

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Материал из которого выполнены насадки — сталь. Насадки имеют никелированное покрытие

    Фиксирование на ручке фена осуществляется с помощью хомута и винта с резьбой М3.

    Силиконовый коврик на рабочий стол.

    При использовании паяльного фена рабочую поверхность стола желательно закрывать каким-либо теплостойким материалом. Хорошую теплостойкость обеспечивают силиконовые коврики. Поиск на Тао привел в магазин

    Предложенный ассортимент заставил задуматься: а что же выбрать? Хотелось по максимуму накрыть стол, иметь ячейки для всякой мелочевки, возможность размещать дополнительное оборудование и инструмент

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Но любимое земноводное напоминало — это не первоочередная покупка, будь скромнее в желаниях. В итоге был приобретен коврик размером 350х250х5мм. Фото с магазина

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Цена на момент покупки составляла 2.91$. С учетом доставки на склад перевозчика получится 3.93$.

    Коврик достаточно тяжелый — 0,25кг. Учитывайте это при покупке на Тао, при доставке вес имеет значение.

    Данный коврик подходит как для пайки паяльным феном, так и паяльником, он имеет большую площадь и он самый толстый из представленных в магазине.

    Эксплуатация данного коврика на протяжении 3-х месяцев убедила меня в правильности выбора. Рекомендую.

    Теперь о затратах.

    Стоимость комплектующих (на момент покупки) в магазине на ТаоВао / с учетом доставки на склад МистЭкспресс:

    — контроллер 27.74$ / 29.49$

    — корпус в сборе 11.17$ / 12.38$

    — разъем шнура питания 0.47$ / 0.47$

    — ручка фена 8.76$ / 10.07$

    — подставка под ручку фена 1.72$ / 2.88$

    Итого 49.86$ / 55.29$ + стоимость доставки.

    Стоимость дополнительных аксессуаров:

    — насадки 2.16$ / 3.32$

    — силиконовый коврик 2.91$ / 3.93$

    Вес собранного паяльного фена с ручкой и подставкой

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    составил 0.652кг.

    Учитывая, что, согласно тарифам МистЭкспресс, доставка самолетом составляет 8$ за 1кг, плюс консолидация 1$ за 1кг плюс 1$ на оформление посылки — получим стоимость доставки данного паяльного фена ~7$.

    Напоследок субъективные выводы.

    Рассмотренный контроллер паяльного фена оставил двоякое впечатления – с одной стороны очень хорошо проработана аппаратная часть, хоть БП и имеет некоторые упрощения по сравнению с datasheet (на работу абсолютно не влияют), контроллер STM32 и его обвязка порадовали. Есть всё необходимое, даже больше… А вот программная часть никакая, от слова совсем… Базовый функционал есть, а вот изюминки, как в паяльной станции на контроллере STM32 нет. Всё просто и примитивно. Такое впечатление, что разработчик начал проект, разработал принципиальную схему, а при написании программы — забросил… Вполне возможно так и было, поскольку у этого разработчика появился очередной проект — контроллер паяльника и фена на STM32.

    Как итог:

    плюсы:

    — базовый функционал, но хотелось бы большего, особенно не хватает калибровки

    — простое, удобное управление

    — информативный дисплей

    — 5 пресетов

    — малые габариты и вес

    минусы:

    — жесткая привязка к конкретной модели ручки паяльного фена

    — отсутствие калибровки

    — нет коррекции температуры и скорости воздушного потока при установке насадок

    — цена, не многие захотят отдать 50$ за «обычный паяльный фен».

    Стоит ли покупать этот контроллер или нет решать Вам.

    Выражаю особую благодарность земляку Юре, ака Nimnul1979, за идейное вдохновение, моральную и техническую поддержку.

    Всем спасибо за внимание, жду конструктивную критику и комментарии.

    P.S. Если у кого-то с Украины возникнет потребность купить что-либо на ТаоВао, стучите в личку, помогу.

    P.P.S. Если кто-то «шарит» в написании программ для STM32 и есть желание «поковырять» прошивку — стучитесь в личку…

    Прошивку кому интересно берём yadisk или google

    P.P.P.S Спасибо:

    vulkan35 за предоставленный список компонентов

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    и фотографии новой платы с разъемом для батарейки

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    может кому-то пригодится при ремонте

    zeliboba244 за принципиальную схему контроллера и блока питания

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32

    Контроллер паяльного фена с TaoBao или Опус о том, как я собирал паяльный фен на микроконтроллере STM32