DIY สถานีบัดกรี Yihua: 6 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

หากคุณเป็นงานอดิเรกเกี่ยวกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เช่นฉัน คุณต้องใช้หัวแร้งเพื่อสร้างต้นแบบหรือผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของคุณ หากเป็นกรณีของคุณ คุณอาจเคยสัมผัสมาแล้วว่าหัวแร้งของคุณมีความร้อนสูงเกินไปตลอดหลายชั่วโมงของการใช้งาน โดยที่ตัวจัดการสามารถหลอมดีบุกได้

นั่นเป็นเพราะช่างเชื่อมธรรมดาที่คุณต่อโดยตรงกับแรงดันไฟหลัก ทำหน้าที่เป็นฮีตเตอร์ธรรมดา และจะร้อนและร้อนจนกว่าคุณจะถอดออก ที่สามารถสร้างความเสียหายให้กับชิ้นส่วนที่ไวต่ออุณหภูมิได้เมื่อบัดกรีร้อนเกินไป

และนี่คือเหตุผลที่สถานีบัดกรีเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ (หากคุณเพียงบัดกรีสายเคเบิล อาจจะไม่เหมาะกับคุณ)

ปัญหาคือสถานีบัดกรีมีราคาค่อนข้างแพงและอาจไม่ใช่ทุกคนที่ต้องการใช้เงิน 60 หรือ 70 เหรียญกับเครื่องดิจิทัล

ดังนั้นฉันจะอธิบายวิธีสร้างสถานีบัดกรีที่ถูกกว่าโดยใช้เครื่องเชื่อม Yihua ซึ่งเป็นเครื่องเชื่อมทั่วไป (และราคาถูกที่สุด) ที่คุณสามารถหาได้ใน Aliexpress

ขั้นตอนที่ 1: รับส่วนประกอบทั้งหมด

ในการสร้างสถานีบัดกรีของคุณเอง คุณต้องมีตัวประสาน (ไม่ใช่ตัวประสาน คุณต้องมีตัวบัดกรีพิเศษสำหรับสถานี) และแหล่งจ่ายไฟเพื่อให้ความร้อน คุณยังต้องการวิธีการวัดและควบคุมอุณหภูมิ รวมถึงอินเทอร์เฟซสำหรับควบคุมสถานีด้วย

คุณต้องซื้อชิ้นส่วนตามข้อกำหนด ดังนั้นระวังอย่าซื้อชิ้นส่วนที่เข้ากันไม่ได้ หากคุณไม่รู้ว่าจะซื้ออะไร ดูโพสต์ฉบับเต็มก่อนเพื่อตัดสินใจหรือซื้อส่วนประกอบที่แน่นอนที่ฉันใช้

รายการส่วนประกอบทั่วไปคือ:

1x การประสาน สถานีเตารีด1x แหล่งจ่ายไฟ1x เคส1x MCU1x ไดรเวอร์เทอร์โมคัปเปิล1x รีเลย์/Mosfet1x อินเทอร์เฟซ

ในกรณีของฉัน สำหรับโครงการนั้น ฉันใช้:

1x Yihua การประสาน เตารีด 907A (50W) - (13.54€)1x 12V ATX Power Supply - (0€) 1x 24V DC-DC Booster - (5€) 1x MAX6675 ไดร์เวอร์เทอร์โมคัปเปิลสำหรับ K Type - (2.20€)1x Arduino Pro Mini - (3€)1x IRLZ44N Power Mosfet - (1€)1x TC4420 Mosfet Driver - (0.30€)1x OLED IIC Display - (3€)1x KY-040 Rotary Encoder - (1€)1x GX16 5 Pin Male Chassis Connector - (2€)1x OPTIONAL 2N7000 Mosfet - (0.20€)

รวม: ± 31€

ขั้นตอนที่ 2: การวัดและการวางแผน

ขั้นตอนแรกที่ฉันต้องทำคือการวางแผนโครงการ อย่างแรกเลย ฉันซื้อเครื่องเชื่อม Yihua มาเพราะถูกเสนอ และฉันต้องการสร้างสถานีรอบๆ ดังนั้นเมื่อมาถึง ฉันต้องวัดทุกอย่างเกี่ยวกับมันเพื่อสั่งซื้อชิ้นส่วนที่ถูกต้องซึ่งจำเป็นสำหรับสถานี (นั่นเป็นเหตุผลที่การวางแผนทุกอย่างมีความสำคัญ)

หลังจากค้นหาตัวเชื่อมต่อ Yihua มาระยะหนึ่ง ฉันพบว่ามันคือ GX16 ที่มี 5 พิน ขั้นตอนต่อไปคือการหาจุดประสงค์ของแต่ละพิน ฉันแนบไดอะแกรมที่ฉันทำใน Paint ของพินเอาต์ที่ฉันวัด

• หมุดสองตัวที่ด้านซ้ายสำหรับตัวต้านทานความร้อน ฉันวัดความต้านทานที่ 13.34 โอห์ม ตามเอกสารข้อมูลที่ระบุว่ามันสามารถรองรับกำลังไฟได้สูงถึง 50W โดยใช้สมการ V=sqrt(P*R) ให้แรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่ 50W ที่ 25.82 โวลต์
• หมุดตรงกลางมีไว้สำหรับกราวด์ของโล่
• หมุดสองตัวสุดท้ายทางด้านขวาสำหรับเทอร์โมคัปเปิล ฉันเชื่อมต่อสิ่งเหล่านั้นเข้ากับมิเตอร์ และหลังจากทำการตรวจวัดแล้ว ฉันสรุปได้ว่าเป็นเทอร์โมคัปเปิลชนิด K (ชนิดที่พบบ่อยที่สุด)

ด้วยข้อมูลนี้ เราทราบดีว่าสำหรับอุณหภูมิที่อ่านได้ เราจำเป็นต้องมีไดรเวอร์เทอร์โมคัปเปิลสำหรับ K ประเภทหนึ่ง (MAX6675 K) และสำหรับการเปิดเครื่อง ต้องใช้แหล่งจ่ายไฟ 24V

ฉันมี ATX PSU ขนาด 500W สองสามตัวที่บ้าน (มีสองสามตัว ใช่ คุณจะเห็นมันในโครงการในอนาคตด้วย) ดังนั้นฉันจึงตัดสินใจใช้อันหนึ่งแทนการซื้อ PSU ใหม่ ข้อเสียอย่างเดียวคือตอนนี้แรงดันไฟฟ้าสูงสุดคือ 12V ดังนั้นฉันจะไม่ใช้กำลังทั้งหมด (เพียง 11W) ของหัวแร้ง แต่อย่างน้อยฉันก็มีเอาต์พุต 5V ด้วย ดังนั้นฉันจึงสามารถจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดได้ อย่าร้องไห้เพราะสูญเสียกำลังของเตารีดไปเกือบทั้งหมด ฉันมีวิธีแก้ปัญหาแล้ว เนื่องจากสูตร I=V/R บอกเราว่าการเปิดเครื่องบัดกรีด้วย 24V จะดึงกระแส 1.8 แอมป์ ฉันจึงตัดสินใจเพิ่มตัวแปลงบูสต์ ตัวแปลง DC-DC Boost 300W ดังนั้นสำหรับเอาต์พุต 2 แอมป์ก็เพียงพอแล้ว ปรับเป็น 24V และเราเกือบจะสามารถใช้ความสามารถ 50W ของช่างเชื่อมของเราได้

หากคุณใช้ PSU 24V คุณสามารถข้ามส่วนบูสเตอร์ทั้งหมดนี้ได้

สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ฉันได้ Arduino Pro Mini และ IRLZ44N mosfet สำหรับควบคุมการทำความร้อน (สามารถขับ >40A) ที่ขับด้วยไดรเวอร์ TC4420 mosfet

และสำหรับอินเทอร์เฟซ ฉันแค่ใช้เครื่องเข้ารหัสแบบหมุนและจอแสดงผล OLED IIC

พิเศษ: เนื่องจาก PSU ของฉันมีพัดลมที่น่ารำคาญทำงานด้วยความเร็วสูงสุดเสมอ ฉันจึงตัดสินใจเพิ่มมอสเฟตเพื่อขับเคลื่อนความเร็วโดยใช้ PWM จาก Arduino เพียงเพื่อขจัดเสียงรบกวนของพัดลมความเร็วสูง

MOD: ฉันต้องปิดการใช้งาน PWM และตั้งพัดลมที่ความเร็วสูงสุดเพราะมันส่งเสียงอิเล็กทรอนิกส์ที่น่ากลัวเมื่อฉันใช้ระเบียบ PWM

ขั้นตอนที่ 3: เตรียมเคส

เมื่อฉันใช้ ATX PSU ที่มีเคสโลหะเว้นระยะห่างที่ดี ฉันจึงตัดสินใจใช้กับทั้งโปรเจ็กต์ ดังนั้นมันจะดูเท่กว่านี้ ขั้นตอนแรกคือการวัดรูที่จะทำกับคอนเนคเตอร์และโรตารี และ วางแม่แบบในกล่อง

ฉันตัดสินใจใช้รูสายเคเบิลเก่าของ ATX สำหรับจอแสดงผล

ขั้นตอนต่อไปคือการเจาะรูเหล่านั้นด้วยสว่านแล้วทำความสะอาดด้วยกระดาษทราย

ขั้นตอนที่ 4: ซอฟต์แวร์

ขั้นตอนสุดท้ายก่อนที่จะประกอบทุกอย่างคือการสร้างซอฟต์แวร์หลักที่จะใช้งานสถานีและทำให้มันทำงานได้

รหัสที่ฉันเขียนนั้นเรียบง่ายและเรียบง่ายมาก ฉันใช้ไลบรารี่สามไลบรารี: ไลบรารี่หนึ่งสำหรับขับเคลื่อนจอแสดงผล อีกอันสำหรับการอ่านข้อมูลจากเทอร์โมคัปเปิล และอันสุดท้ายสำหรับบันทึกค่าการปรับเทียบลงในหน่วยความจำ EEPROM

ในการตั้งค่า ฉันเริ่มต้นเฉพาะตัวแปรทั้งหมดที่ใช้และอินสแตนซ์ทั้งหมดของไลบรารี ที่นี่เป็นที่ที่ฉันตั้งค่าสัญญาณ PWM สำหรับการขับพัดลมด้วยความเร็ว 50% (ตัวดัดแปลง: เนื่องจากเสียงรบกวน ในที่สุดฉันก็ปรับเป็น 100%)

ฟังก์ชั่นในวงคือที่ที่เวทมนตร์ทั้งหมดเกิดขึ้น เราตรวจสอบทุกรอบว่าถึงเวลาวัดอุณหภูมิหรือไม่ (ทุกๆ 200 มิลลิวินาที) และหากอุณหภูมิแตกต่างจากอุณหภูมิที่ตั้งไว้ เครื่องจะเปิดหรือปิดฮีตเตอร์เพื่อให้ตรงกัน

ฉันใช้ Hardware Interrupt 1 เพื่อตรวจจับการหมุนของตัวเข้ารหัสแบบหมุนแต่ละครั้ง จากนั้น ISR จะวัดการหมุนนั้นและตั้งค่าอุณหภูมิตามนั้น

ฉันใช้ Hardware Interrupt 2 เพื่อตรวจจับเมื่อกดปุ่มของโรตารี่ จากนั้นฉันก็ใช้ฟังก์ชันสำหรับเปิดและปิดหัวแร้งด้วย ISR ของเขา

นอกจากนี้ จอแสดงผลจะรีเฟรชทุก ๆ 500ms หรือหากอุณหภูมิที่ปรับเปลี่ยนแปลงไป

ฉันใช้ฟังก์ชันการปรับเทียบโดยดับเบิลคลิกที่ปุ่มลูกบิด ซึ่งคุณสามารถชดเชยความแตกต่างของอุณหภูมิเหนือเซ็นเซอร์องค์ประกอบความร้อนและปลายเหล็กภายนอกได้ ด้วยวิธีนี้ คุณสามารถตั้งอุณหภูมิเตารีดได้ถูกต้อง

คุณต้องใช้ปุ่มหมุนเพื่อปรับค่าชดเชยจนกว่าอุณหภูมิในการอ่านของสถานีจะเท่ากับอุณหภูมิปลายเตารีด (ใช้เทอร์โมคัปเปิลภายนอก) เมื่อปรับเทียบแล้ว ให้กดปุ่มอีกครั้งเพื่อบันทึก

สำหรับอย่างอื่น คุณสามารถดูรหัสได้

ขั้นตอนที่ 5: ประกอบส่วนประกอบ

ตามแผนภาพวงจร ถึงเวลาประกอบส่วนประกอบทั้งหมดเข้าด้วยกันแล้ว

เป็นสิ่งสำคัญในการเขียนโปรแกรม Arduino ก่อนประกอบ ดังนั้นคุณจึงพร้อมสำหรับการบู๊ตครั้งแรก

คุณต้องสอบเทียบตัวเร่งความเร็วแบบเป็นขั้นก่อน เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้หัวแร้งหรือมอสเฟตเสียหายเนื่องจากแรงดันไฟเกิน

จากนั้นเชื่อมต่อทุกอย่าง

ขั้นตอนที่ 6: ทดสอบและสอบเทียบ

ประกอบเสร็จก็ถึงเวลาเปิดเครื่อง

หากไม่ได้เชื่อมต่อตัวประสาน จะแสดงข้อความ "ไม่เชื่อมต่อ" แทนอุณหภูมิ จากนั้นคุณเชื่อมต่อบัดกรีและตอนนี้อุณหภูมิจะปรากฏขึ้น

สอบเทียบ

ในการเริ่มต้นการสอบเทียบ คุณต้องตั้งอุณหภูมิเป็นอุณหภูมิที่คุณจะใช้มากที่สุด จากนั้นเริ่มให้ความร้อนแก่บัดกรี รอสักครู่เพื่อให้ความร้อนถ่ายเทจากแกนกลางไปยังเปลือกนอก (ปลายเหล็ก)

เมื่อได้รับความร้อนแล้ว ให้ดับเบิลคลิกเพื่อเข้าสู่โหมดการปรับเทียบ ใช้เทอร์โมคัปเปิลภายนอกเพื่อวัดอุณหภูมิของปลาย จากนั้นป้อนความแตกต่างระหว่างการอ่านแกนกลางและการอ่านส่วนปลาย

จากนั้นคุณจะเห็นความแตกต่างของอุณหภูมิและการบัดกรีเริ่มร้อนอีกครั้ง ทำจนกว่าอุณหภูมิที่ปรับแล้วจะเท่ากับค่าที่อ่านได้ของสถานีและค่าที่อ่านค่าของปลาย