Переделка USB паяльника 5V/8W

[Bigor]

Приобрел на Алиэкспресе маленький USB паяльник на 5в, мощностью 8 Вт.

Попаял немножко и подумал, что выбросил деньги на ветер.
Жало сильно перегревается и канифоль сразу сгорает. Паяльник вроде бы и маленький, и удобный для SMD мелочей, но с таким режимом работы просто очень неудобно и можно легко перегреть детали.
На просторах интернета нашел разные варианты доработок таких паяльников, но мне захотелось с контролем температуры.
Покрутил в руках этот паяльник и термопару от сгоревшего нагревателя паяльника Lukey 900 серии и придумал закрепить термопару снаружи на жале с помощью сделанной из металла стяжки. Выглядит конечно же не очень эстетично, но думаю работать будет.
Немного подумал и нарисовал схемку.

Спойлер

,

Изначально хотел сделать простую и дешевую схему измерительной цепи термопары на операционном усилителе как в собранной мною несколько лет назад паяльной станции с феном от PashaP.
Также использовать уже существующий в этом паяльнике силовой ключ, разъем питания, датчик вибрации.
Как говорится "Аппетит приходит во время еды" и моим хотелкам не было предела...
Захотелось вмонтировать в ручку кнопки управления и графический дисплей.
Так как задумывался пользоваться таким паяльником вне дома, то добавил к схеме усилителя ТП термокомпенсацию холодного спая на диоде, но потом вспомнил, что жало паяника не изолировано (корпус жала является проводником нагревателя) и пришлось отказаться от такой идеи.
Использовать отдельно измерение температуры холодного спая на отдельном канале АЦП тоже не получилось по причине отсутствия свободных портов у выбранного мною микроконтроллера Tiny85 в корпусе SOP8.
Также пришлось оказаться и от N-канального силового ключа, потому что термопара будет иметь общий контакт с корпусом жала.

Пространство в корпусе паяльника очень ограничено, а деталей довольно много.
Разделил на 2 модуля. 1 с дисплеем и кнопками, а все остальное нужно уместить на другой плате шириной 8 мм.
Пока собрал и протестировал только работу модуля дисплея с 3 кнопками.
Дисплей искал и приобретал на Али SSD1316 0.86" 96x32 точек (кстати, продавец прислал со следами пайки шлейфа).

Спойлер

,,,

На сегодняшний день это мой финальный вариант схемы.
Прошивка еще на стадии разработки, так как с каждым днем появляются изменения в схеме.
В планах реализация меню настроек, но еще не определился какие нужны и как реализовать.

Вложения

Solder_T85.png

Схема паяльника

(30.4 KiB) Скачиваний: 580

[musor]

мое мнение нге тот паял чтоб в негоцифровой термостат вставлять...
устанофка термопарноого чипа от махса круто даж через чур для такого...

[vlad5]

Bigor писал(а):

Паяльник вроде бы и маленький, и удобный для SMD мелочей

Что-то очень сложно и дорого по деталям у Вас получается, для такого дешевого паяльника. Не взлетит.
Вот посмотрите как другие делают то же самое: https://github.com/peekpt/MicroSolderingStation
А если воспользоваться поиском, то легко можно найти и другие решения для этого паяльника, например на ATtiny13A.

[vlasovzloy]

Имхо бред эт точно. Но идея с термопарой стоящая. Поставить от люкея термопару и дсдс стабилизатор прям в ручку и юзать вместе с люкеевской станцией. Надо попробовать

[Bigor]

Пожалуй, действительно для такого паяльника дорого получается.
Как чувствовал, не стоит начинать делать печатку для силового модуля.

Я упростил схему с использованием вместо термопары - термистора.
Изменил схему управления нагрева жала на N-канальный ключ.
Придется питать микроконтроллер +5V для надежного открытия силового ключа.
Также пришлось отказаться от функции замера входного напряжения.

Спойлер

[musor]

а напряг то нахркн мерять? мерять температуру надь и сравнивать с уставкой!!

[Bigor]

По поводу замера входного напряжения - это была дополнительная фишка. Подумал если есть дисплей, то почему бы и не замерять... А также в даташите на дисплей есть пунктик последовательности выключения дисплея.

[musor]

дополнителная фишка это хорошо...если не в ушерб другим функциям...
например крупные циферки текушей тепертры куда полезне чем куча не кму не нукжной инфы мелким шрифтом в момент включения или настройки по меню
чем проше тем удобне...и надежнее
вон у китаянцеф в подобном стм8стоит и даже корекция введена под несколко термопрофилей .. но востребованость ээтого стремится к 0 ибо разобратся с меню даже имея под руукой мануал не просто...

[НУ понимаеш...]

из простого-сложное
фишка данного паяльника в минимализме, изначально стоило затеятся полноценной паяльной станцией
иначе получается https://yandex.ru/video/%D0%B7%D0%B0%D0 ... 9799360014 и не сказать что не работает,просто работает не так

[Bigor]

Появилось свободное время, вставил дисплей в корпус.
Ну и немножко фотографий.

Спойлер

,,,

[Bigor]

Очередное продвижение проекта.
Развел плату, с помощью ЛУТ перенес на заготовку, положил травить.
Отвлекся на другие дела и забыл про травление платы, а когда вспомнил... получил с сильно похудевшими дорожками, некоторые как волос и оборванные.
Ну, думаю, ладно. Использую ее как шаблон для подгонки в корпус, а потом переделаю.

Спойлер

,

Но вот переделывать не захотелось. Нарастил дорожки обмоточным проводом.
В итоге получилось так...

Спойлер

,,

Мне не хватает термистора (уже едет из китая). Софт практически готов, но нужно будет поиграться с настройкой ПИД регулятора.

Сделал меню с настройками:
1. Максимальная температура
2. Минимальная температура
3. Максимальная мощность
4. Сон - время
5. Сон - температура
6. Яркость дисплея

Пришлось повозиться с оптимизацией кода. Львиная доля объема - это шрифты для дисплея.

[musor]

там всеже термопара или термистор или тсп?

[Bigor]

Заказал "NTC термистор 100 K Точность 1%" - это терморезистор.

[musor]

а знаю оне есть у меня тока на 50к а вы уверены чтоон будет жить долго при темпераиуре паяла за 250с? у меня после подобного от долгого прогрева прогрева на подошве утюга исползуемого ка термостоол для пайки 1 стал жутко подглючивать ...может брак а может... температура не возврашается к комнатной даже после отключения тена кажет 150-200с и медлено плавает
а каким образом преобразуете нго сопротивсение в температуру??? просто мерите падение на его нагрузке с малым(4.7к) сопротивлением? без функци линеализации?

Добавлено after 8 minutes 18 seconds:
ВАШ проэхт заинтересовал вот почему имется фен китайский на 230 без стабилизаци темпертуры-тупо с димером (ползую тока на выносе -когда надо в походных условиях)там есть термометр до 500с на тп К тип+7106 но ООС по Т потока нет-гуляет силно все гложет мысль его доработать но места там мало и полнгоценую схемку впихать крайнесложно
что основная плата димера и платка термометра занимают почти все скчто в ручке

Спойлер

актуално учитываятем боле основна ПС када отказывть начала в е фене 2 раза менял тен но корпус фена уде трескатца стал

пс а зачем отделный ключ на светодиод? он явно лишний просто подключайте диод с резистором паралелно ТЕНу

[Bigor]

а каким образом преобразуете нго сопротивсение в температуру???

Использую таблицу из даташита (от 26 до 300°С)
Я раньше ремонтировал двухкамерный холодильник Ariston, выкинул от туда термостат, поставил контроллер с терморезисторами на 10К (герметичные в металлической трубке) и также использовал табличные значения. Проверял другим "градусником" - довольно точно получилось. Работает еже более 2-х лет без замечаний. Если интересно - https://bigor.tb.ru/ariston

просто мерите падение на его нагрузке с малым(4.7к) сопротивлением? без функци линеализации?

да, замеряю напряжение на резисторе 4,7к. Пересчитал значения таблицы по закону Ома в соответствии с током на резисторе в значения АЦП (0-1023).
Линеаризация не нужна. Сделал усреднение показаний, чтобы сильно не прыгали значения.

а зачем отделный ключ на светодиод? он явно лишний просто подключайте диод с резистором паралелно ТЕНу

можно и параллельно с нагревателем, но я подумал будет постоянно мигать, а на транзисторе задержка RC цепочкой.

[musor]

ясно...
https://bigor.tb.ru/ariston весма интересный вариант прошифка доступна?

[Bigor]

прошивку нужно искать, много времени прошло с тех пор. Был переезд на другой компьютер. Надеюсь еще где-то лежит.

[Bigor]

Ну вот и подошел к завершению проект.

К сожалению я не дождался термисторов из Китая (возможно, еще едут), приобрел у себя в городе.
Немножко помучился с ПИД регулятором, потом придумал небольшой модуль вывода информации для наглядной настройки по графикам.
Настроил приемлемые для себя показатели.

На левой стороне графика на воздухе с мощностью 200 из 255 единиц (без прикосновений жала к местам пайки), а справа установлена полная мощность паяльника (255) - немножко попаял. На графике видны проседания по температуре.
Если есть желающие повторить сие чудо - прошивка и фото будут немного позже.

В прошивке предусмотрена возможность использования датчика вибрации на пине Reset для вывода паяльника из режима сна. При этом перепрошивка возможна только на высоковольтном программаторе.

[Bigor]

Немного упростил схему - подключил светодиод параллельно ТЭНу. Также изменил номинал резистора на 1.8 кОм, который последовательно с термистором.

Спойлер

Меню с настройками:
1. Максимальная температура
2. Минимальная температура
3. Максимальная мощность
4. Сон - время
5. Сон - температура
6. Яркость дисплея
7. Настройки ПИД
8. Выход

Как уже писал ранее, при включении Fuse бита "RSTDISBL" можно использовать датчик вибрации на пине Reset для вывода паяльника из режима сна.

Выкладываю прошивку

Solder_T85.rar

Прошивка

(18.13 KiB) Скачиваний: 216