Паяльник на ардуино. Паяльная станция на Arduino своими руками: пошаговая инструкция

Сборка и настройка паяльной станции

Процесс сборки паяльной станции на Arduino включает следующие основные этапы:

1. Монтаж компонентов на макетной плате согласно схеме
2. Программирование Arduino и загрузка прошивки
3. Тестирование работы станции в безопасном режиме
4. Настройка параметров ПИД-регулятора для стабильной работы
5. Монтаж компонентов в корпус
6. Финальное тестирование и калибровка

При настройке важно правильно откалибровать измерение температуры и подобрать оптимальные параметры ПИД-регулятора для быстрого нагрева без перерегулирования.

Возможные улучшения и дополнительные функции

После сборки базовой версии паяльную станцию на Arduino можно улучшить, добавив следующие функции:

• Режим сна с автоотключением
• Несколько предустановленных температурных режимов
• Калибровка температуры через меню
• Подключение термофена для демонтажа SMD-компонентов
• Вывод графиков температуры на OLED-дисплей
• Управление через Bluetooth с мобильного приложения

Все эти улучшения можно реализовать программно, доработав код для Arduino и при необходимости добавив дополнительные компоненты.

Меры безопасности при использовании паяльной станции

При работе с самодельной паяльной станцией необходимо соблюдать следующие меры безопасности:

• Используйте качественные компоненты от проверенных производителей
• Обеспечьте надежную изоляцию всех токоведущих частей
• Не превышайте максимально допустимую температуру паяльника
• Работайте в хорошо вентилируемом помещении
• Используйте защитные очки и перчатки при пайке
• Не оставляйте включенную станцию без присмотра
• Регулярно проверяйте исправность всех компонентов

Соблюдение этих мер позволит безопасно использовать самодельную паяльную станцию и избежать возможных проблем.

Arduino: Пайка

Статья проплачена кошками — всемирно известными производителями котят.

Если статья вам понравилась, то можете поддержать проект.

В сети полно материалов по поводу пайки, в том числе видеоуроки. Здесь краткая выжимка из всей информации.

Пайка проводов состоит из следующих этапов:

1. Зачищаем бокорезами кончики проводов от изоляции. Для многожильного провода скручиваем жилы в одну косичку
2. Лужение провода . Если попробовать спаять нелуженые провода, то, скорее всего, пайка будет некачественной, потому что на поверхности медных жил находится окись, препятствующая прилипанию припоя. Для лужения помещаем кончик жала паяльника в канифоль, и пока расплавленная канифоль не испарилась с жала, переносим её на зачищенный кончик провода. Теперь повторяем ту же операцию с припоем: берём на кончик паяльника каплю припоя, а затем переносим её на кончик провода. Капля припоя должна растечься, и оголённый кончик провода приобретёт цвет припоя, при этом жилки провода прочно спаяются между собой.
   Операция лужения перед пайкой обязательна.
3. Соединяем спаиваемые концы проводов между собой и дотрагиваемся паяльником с капелькой припоя до места соединения — капля растечётся по проводам и, после охлаждения, прочно спаяет провода. Долго паяльник держать не нужно, для тонких проводов достаточно долей секунды.
4. После охлаждения место спайки необходимо изолировать изолентой или трубкой ПВХ

Для удобной пайки тонких проводов и контактов электронных схем требуется паяльник с тонким жалом и мощностью 20–30 ватт. Если вы планируете паять толстые провода, то потребуется паяльник мощностью 40–60 ватт, но им можно испортить микросхемы и радиодетали. Можно приобрести пару паяльников.

При пайке на жале паяльника постоянно скапливается нагар, что препятствует смачиванию его припоем. Нагар можно убрать, поместив жало в проволочную губку. Такую губку можно приобрести в магазине кухонных принадлежностей или в специализированных — в них губка помещена в специальную баночку.

Медное жало может обгорать до такой степени, что чистка в губке уже не помогает, — в этом случае кончик жала зачищают напильником. Напильником также можно придавать кончику жала удобную для пайки форму. Когда жало полностью сработается, его можно заменить — запасные жала имеются в продаже.

Припои

В качестве припоя применяется легкоплавкий сплав металлов, температура плавления которого может колебаться от 200 до 350 градусов. При монтаже электроники используются оловянно-свинцовые припои. Согласно отечественной маркировке, оловянно-свинцовый пропой обозначается буквами ПОС, после которых идёт число, обозначающее процентное содержание олова. Температуры плавления различных оловянно-свинцовых припоев в градусах Цельсия: ПОС30 — 240°, ПОС40 — 210°, ПОС61 — 180°, ПОС90 — 310°. Проволочный припой может содержать внутри себя сердцевину из канифоли для лучшего качества спайки.

Флюсы

Флюс служит для удаления слоя окисла со спаиваемых поверхностей, предохраняет металл от окисления при пайке, а также способствует равномерному растеканию припоя. Флюсы делятся на активные и неактивные. Активные флюсы содержат активные кислоты и применяются для пайки различных металлов, не только меди. Остатки активных флюсов должны обязательно удаляться после пайки смывкой,иначе они начинают разъедать место пайки. Неактивные флюсы в удалении не нуждаются, но справляются далеко не со всеми окислами металлов.

К неактивным флюсам относится канифоль и её растворы. Смачиваем контакт канифолью, а затем паяем припоем. Но, в случаях, когда спаять требуется сталь или алюминий, канифоль бесполезна. Так, если надо припаять провод к контакту аккумулятора, без активного флюса не обойтись. Активные флюсы бывают жидкими и желеобразными. Желеобразными флюсами пользоваться удобнее, они не стекают после нанесения на поверхность. Самым распространённым активным паяльным флюсом является паяльная кислота , и её обязательно нужно смывать после пайки. Хорошо зарекомендовал себя флюс для алюминия, с ним можно паять почти все металлы.

Дополнительные материалы

Реклама

Паяльная станция на Arduino простым языком — СделайСам — Витебск

Сегодня я постараюсь рассказать вам о проекте нашего товарища, которым лично я с удовольствием пользуюсь и по сей день — это Паяльная станция с феном и паяльником на контроллере Ардуино. Сам не очень разбираюсь в радиоэлектронике, но основные понятия имею, поэтому буду рассказывать скорее с точки зрения обывателя а не профессионала, тем более что самому автору пока рассказать подробно об этом проекте некогда.

Назначение устройства и органы управления

Основное назначение — это удобная и качественная пайка на паяльной станции при помощи паяльника и фена. Включаются и выключаются фен и паяльник отдельными кнопками, и могут работать одновременно.

Главное отличие нашего паяльника (и фена) от обычного — это постоянный контроль температуры! Если я задал температуру в 300 градусов, то на жале паяльника будет поддерживаться именно эта температура с самыми небольшими отклонениями. Этот паяльник не нужно регулярно вынимать из розетки, как обычный, и не нужно снова вставлять в розетку когда он остыл. Той же функцией обладает и фен.

Станция снабжена ЖК-экраном на котором отображается заданная температура для паяльника и фена, а также текущая измеряемая температура на этих устройствах. При наблюдении за этими показаниями можно заметить, что измеряемая температура постоянно стремится к заданной и отклоняется от неё только на доли секунд и на считанные градусы. Исключение — момент включения, когда устройство только нагревается.

Кроме кнопок включения и экрана, на внешней панели станции есть ещё три ручки потенциометров. Ими можно задать температуру паяльника и фена, а также скорость вращения вентилятора фена. Температура измеряется в градусах цельсия, а скорость фена в процентах. При этом 0% — это не выключенный вентилятор, а просто минимальная скорость.

Фен снабжён защитной функцией продувки. Если вы пользовались феном и выключили его кнопкой, то нагревательный элемент фена выключится, а его вентилятор продолжит вращаться, продувая фен, до тех пор, пока его температура не понизится до безопасных 70 градусов. Чтобы фен не вышел из строя, не выключайте станцию из розетки до окончания продувки.

Устройство и принцип действия

Основой устройства я считаю печатную плату разработки и изготовления товарища Kamik. В центре этой платы расположилась колодка, в которую установлен контроллер Arduino Nano V3. Контроллер подаёт сигналы на три MOSFET-транзистора, которые плавно управляют тремя нагрузками: Нагревательные элементы паяльника и фена, а также вентилятор фена. Также на плате есть подстроечные резисторы для настройки термопар паяльника и фена, а также множество колодок и разьёмов для подключения фена и паяльника (через разьёмы GX-16), экран, кнопки включения фена и паяльника и потенциометров. Также прямо на плату приклеен понижающий модуль LM2596 для понижения напряжения с 24в до 5вольт с целью питания самой ардуины и ЖК-экрана. Вентилятор и нагреватель фена работают от напряжения 220в, паяльник — от 24в. Для питания паяльника присутствует отдельный блок питания 220в->24в, заказывался из китая. Пятивольтовые потребители питаются от понижайки LM2596.

Фен и паяльник присоединяются к паяльной станции при помощи разьёмов GX16 с восемью и пятью контактами соответственно. Для присоединения шнура питания 220в предусмотрено специальное гнездо со встроенным выключателем и предохранителем.

Список деталей, стоимость

Мы с товарищами решили собрать сразу несколько таких паяльных станций, поэтому на некоторых деталях из Китая нам удалось сэкономить за счёт мелкооптовых партий: мы специально искали лоты где нужные нам детали продаются по 5 штук а в некоторых случаях (например потенциометры) — и по 20шт. В результате, себестоимость одной станции (без корпуса) составила около 40$.

Все цены указаны мною на момент покупки деталей мною мелкооптовыми партиями, поэтому они могут отличаться от действующих в настоящий момент.

Итак, перечень деталей:

• Печатная плата (травить самостоятельно) — 7.5$
• Контроллер Arduino Nano V3 — 2$
• Паяльник 24в — 8. 66$
• Фен — 10,49$
• Блок питания 24в — 6.61$
• Понижающий модуль LM2596 — 0.99$
• Гнездо 220в с выключателем и предохранителем — 0.87$
• MOSFET-транзисторы IRFZ44 — 2шт. — 0,62$
• Симистор BTA138
• Дисплей 1602 — 2.35$
• Потенциометры 10КОм 3шт — 0.72$
• Ручки потенциометров 3шт — 0.46$
• Кнопочные выключатели 2шт — 0.62$
• Штекеры GX-16 (1шт 5pin и 1шт 8pin) — 1,7$

Дополнительные материалы

И теперь, наконец-то предлагаю Вашему вниманию прошивку паяльной станции: СКЕТЧ.

Схему разводки печатной платы.

А так же скетч I2C-Сканера, который поможет вам узнать адрес вашего экрана в шине I2c, ведь его адрес придётся прописывать в вышеуказанный скетч.

Фотогалерея

Презентация:

Бонусом предлагаю посмотреть спонтанную презентацию этой паяльной станции.

Руководство по пайке Arduino | Документация Arduino

Изучите основы пайки — фундаментальный навык, которым должен обладать каждый мастер.

АВТОР: José Bagur

ПОСЛЕДНЯЯ РЕДАКЦИЯ:

21.04.2023, 07:46

Обычно, когда мы работаем над созданием проектов электронных схем, мы используем макетные платы, особенно при прототипировании. Когда мы закончили этап прототипирования, нам часто нужно перенести наши проекты с макетной платы на специальную плату, например, на печатные платы (PCB), чтобы наш проект был безопасным и долгим. Именно в этих случаях нам нужно знать, как паять электронные детали или компоненты.

Пайка — это процесс, при котором две электронные детали или компоненты соединяются вместе путем плавления припоя вокруг электрического и/или механического соединения между этими компонентами с использованием ручного инструмента, называемого паяльником . Припой создает прочную и постоянную электрическую и механическую связь между электронными компонентами после охлаждения.

Для освоения пайки нужна практика, много, но и хорошие инструменты. Давайте сначала поговорим о основные инструменты и материалы нам нужно начать пайку.

Инструменты для пайки

Паяльники и паяльные станции

Паяльник является основной частью портативного оборудования , используемого в процессе пайки. Паяльники нагреваются, чтобы расплавить припой вокруг электрических или механических соединений; по мере плавления припой затекает в пространство между двумя компонентами и вокруг них. После соединения припой оставляют охлаждаться и затвердевать, создавая постоянное и проводящее соединение; он может снова расплавиться в жидкой форме, если достаточно разогреть соединение. Процесс повторного нагрева и разделения ранее спаянного соединения называется 9.0013 распайка

Паяльник Weller WP35 (источник: Weller®).

Паяльная станция — более продвинутый и профессиональный тип паяльника с отдельным блоком контроля температуры; паяльники обеспечивают только один фиксированный температурный режим, в то время как паяльные станции предлагают ряд конкретных температур. Паяльные станции обеспечивают гораздо более высокую степень точности при работе с температурно-критическими условиями.

Паяльная станция HAKKO® FX-888D (источник: HAKKO®).

Ручные паяльники мощностью от 15 Вт до 30 Вт — хорошее начало для начинающих.

Жала для паяльника

В настоящее время большинство паяльников имеют взаимозаменяемые и сменные жала , иногда также называемые битами . Существует множество различных типов и вариаций паяльных жал, каждое из которых используется для определенных целей и имеет определенные преимущества или недостатки при его использовании. Наиболее распространенными и стандартными жалами, используемыми в паяльниках, являются 9. 0013 конический наконечник и долотовидный наконечник . Давайте поговорим об этих типах паяльных жал:

• Коническое жало : тонкое, похожее на карандаш жало, которое может отводить тепло на меньшие участки, не воздействуя на окружающую среду. Этот наконечник представляет собой насадку стандартной формы для общего применения, но он также удобен для тонкой и точной электроники.
• Наконечник долото : широкий и сплющенный наконечник, хорошо подходящий для пайки проводов, компонентов со сквозными отверстиями, компонентов для поверхностного монтажа и распайки.

Конические (слева) и долотообразные (справа) паяльные жала.

Найти лучший наконечник для пайки может быть непросто. Конических и долотообразных наконечников должно быть достаточно для пайки стандартных электронных компонентов для сквозного и поверхностного монтажа для начинающих.

Одной из наиболее серьезных причин проблем с пайкой является плохое обслуживание наконечника. Очень важно хорошо заботиться о паяльных наконечниках, чтобы увеличить их общий срок службы и уменьшить потребность в регулярной замене.

Латунь и обычные губки

Использование губки поможет содержать жала паяльника в чистоте, удаляя окисление (окисленные жала почернеют и не будут принимать припой). Обычные влажные губки подходят для очистки жала паяльника, но они, как правило, сокращают срок службы жала из-за теплового удара. Кроме того, влажные губки временно снижают температуру наконечника при протирании.

Лучшей альтернативой являются латунные губки для очистки паяльных наконечников. Латунные губки лучше удаляют мусор из наконечников; у них меньший тепловой удар, и им не нужна вода, как обычным губкам.

Латунная губка для очистки паяльных наконечников.

Припой

Припой представляет собой металлический сплав , который плавится для создания постоянного соединения между электрическими частями или компонентами. Припой выпускается как в свинцовом, так и в бессвинцовом исполнении, а также разного диаметра; наиболее распространенными диаметрами являются 0,8 мм и 1,5 мм. Внутри ядра припоя материал, известный как флюс , помогает улучшить электрический контакт и механическую прочность припоя.

Припой обычно используется для пайки.

Для пайки электроники наиболее часто используется бессвинцовый припой со смоляным сердечником . Этот тип припоя состоит из олова и медного сплава. Припой со свинцовой канифолью также широко используется, но он становится менее популярным из-за проблем со здоровьем, связанных со свинцом.

При использовании припоя обязательно обеспечивайте достаточную вентиляцию и мойте руки после пайки.

Руки помощи

Рука помощи , также называемая «третьей рукой», представляет собой устройство, которое может помочь вам во время пайки, удерживая детали или компоненты, которые вы пытаетесь паять, оставляя ваши руки свободными для работы.

Рука помощи, также называемая третьей рукой.

Пайка 101

Теперь, когда мы знаем об основных инструментах и ​​материалах, используемых для пайки, давайте приступим к пайке. Прежде чем мы сможем начать, нам нужно подготовить жало паяльника с помощью лужения 9.0014 это с припоем, это всегда должно быть первым шагом. Лужение — это процесс, который помогает улучшить передачу тепла от паяльника к электронной части или компоненту, который мы хотим припаять; он также помогает защитить жало паяльника от окисления.

Давайте начнем с того, что убедимся, что наше паяльное жало правильно присоединено к нашему паяльнику, затем включим его и дадим ему нагреться. Если вы используете паяльную станцию, установите температуру на 400°C (или 752°F). Когда паяльник или паяльная станция нагреты и готовы:

• Протрите паяльное жало обычной влажной губкой или латунной губкой. Целью этого является очистка наконечника путем удаления с него любого присутствующего окисления или мусора. После очистки жала паяльника следует подождать несколько секунд, чтобы оно снова нагрелось.
• Прикоснитесь к припою жалом паяльника, нанесите небольшое количество припоя на жало, следя за тем, чтобы припой равномерно обтекал его.

Не забывайте лужить жало паяльника до и после каждой пайки. Лужение является хорошей практикой, которая может увеличить срок службы паяльного жала.

Пайка печатных плат

Теперь давайте припаяем резистор к печатной плате. Для этого процесса рекомендуется использовать руку помощи или другое зажимное приспособление, например, тиски. Начнем с крепления резистора к печатной плате. Вставьте резистор в отверстия на плате.

Резистор вмонтирован в печатную плату.

Затем переверните печатную плату и отогните ее выводы наружу на 45°.

Выводы резистора загнуты наружу на 45°.

Одновременно коснитесь медной площадки и одного из выводов резистора, удерживайте паяльник на месте, чтобы нагреть соединение , образованное площадкой и выводом резистора, в течение трех-четырех секунд.

Нагрев сустава в течение трех-четырех секунд.

Нанесите припой на соединение, удерживая паяльник на медной площадке и проводе резистора. Избегайте нанесения припоя непосредственно на жало паяльника; соединение должно быть достаточно горячим, чтобы расплавить припой.

Когда в соединении будет достаточно припоя, выньте паяльник и дайте ему остыть естественным образом. После остывания отрежьте лишний провод от вывода резистора. Избегайте плохих соединений, дуя на припой и не позволяя ему остыть естественным путем. Повторите этот процесс с другим выводом резистора и остальными компонентами схемы.

Хорошие паяные соединения гладкие, блестящие и имеют форму вулкана. В хороших паяных соединениях также достаточно припоя, чтобы покрыть все соединение, но не слишком много, чтобы он не пролился.

Проволока для пайки

Работа с электрическими цепями включает также работу с проводами; давайте научимся их паять. Для пайки проводов также рекомендуется использовать руку помощи или зажимное устройство другого типа:

1. Начнем с снятия изоляции с концов проводов, которые будем паять. Если провод многожильный, мы должны скрутить пряди пальцами.
2. Прикоснитесь жалом паяльника к концу одного провода, удерживайте паяльник на месте до нагрейте провод в течение трех-четырех секунд.
3. Удерживая паяльник на проводе, нанесите припой до полного покрытия . Повторите этот процесс на другом конце провода.
4. С двумя лужеными проводами, поместите их луженые концы друг на друга и нагрейте их паяльником. Это должно расплавить припой и покрыть их . При необходимости нанесите припой, чтобы оба провода были покрыты равномерно.
5. Выньте паяльник и дайте ему остыть и затвердеть естественным образом.

Используйте термоусадку для покрытия соединений между проводами.

Демонтаж

Что произойдет, если мы захотим удалить паяное соединение? Или если мы собираемся изменить его, чтобы исправить? Или как насчет удаления компонента с печатной платы. Паяные соединения можно легко удалить или заменить, повторно нагрев и разделив их; это называется распайка . Для распайки соединения нам понадобится демонтажная оплетка , также известная как припойный фитиль 9.0014 .

Использование оплетки очень просто:

1. Поместите оплетку на верхнюю часть паяного соединения, чтобы удалить ее.
2. Нагрейте паяльную оплетку и место пайки жалом паяльника. Начинайте снимать оплетку припоя; вы увидите, что припой извлечен и удален.

Будьте осторожны при использовании оплетки для пайки, так как она нагревается.

Если у вас много припоя, использование оплетки для удаления припоя может оказаться не лучшим вариантом. В данном случае устройство под названием припой — лучший вариант. Присоска для припоя — это портативный механический пылесос, который всасывает горячий припой, как правило, нажатием кнопки.

Использовать присоску также просто:

1. Нажмите на плунжер присоски.
2. Нагрейте место пайки жалом паяльника, затем поместите наконечник присоски на горячий участок пайки.
3. Нажмите кнопку всасывания припоя, чтобы всосать припой.

Протоэкраны Arduino®

Разработка пользовательских схем с платами Arduino® легко выполняется с помощью Proto Shields. Например, MKR Proto Shield — это экран для прототипирования, разработанный для плат семейства MKR. Этот экран легко подключается к любой плате MKR с помощью прилагаемых разъемов типа «мама/папа» и предлагает дублирующий выход для каждого контакта на плате, а также множество сквозных отверстий для пайки на стандартной сетке 0,1 дюйма (2,54 мм).

Протоэкран Arduino® MKR.

Другой пример — MKR SD Proto Shield. Этот экран позволяет легко подключить карту microSD к плате семейства MKR; в этом щите также есть небольшая область прототипирования для пайки компонентов.

Arduino® MKR SD Proto Shield.

Ознакомьтесь с документацией по MKR SD Proto Shield для получения дополнительной информации, руководств и ресурсов.

Соберите комплект для пайки UNO — Интернет-магазин Arduino

Код: uno-пайка-110 / Штрих-код: uno-пайка-110

79,50 $

| /

С этим комплектом у вас есть все инструменты и компоненты, необходимые для создания собственного Arduino UNO и синтезатора.

##цена##

Расширьте свои возможности, добавьте в корзину: 0,00 долл. США

Обзор

Начните свое путешествие, чтобы стать мастером с набором для пайки Make Your UNO, который включает в себя комплект Arduino Make Your UNO и все необходимые инструменты для сборки паяльной станции дома.

С помощью набора Arduino Make Your UNO вы изучите основы электроники, собирая Arduino UNO, и познакомитесь с пайкой, монтируя каждый отдельный компонент.

Набор для пайки Arduino содержит все инструменты и защитное снаряжение, необходимые для сборки вашей собственной паяльной станции.