使用Arduino和其他常见组件制作热风枪控制器

描述

简介：DIY SMD返修台

这是基于 Arduino 微控制器的热风枪站的第二个版本。原理图和软件部分完全重新审视。

在本教程中，您可以学习如何使用 Arduino 和其他常见组件制作热风枪控制器。在这个项目中，PID 算法用于计算所需的功率，并由一个隔离的双向可控硅驱动器控制。

本项目使用与 858D 兼容的手柄。它有一个 K 型热电偶、700 瓦 230 VAC 加热器和一个 24 VDC 风扇。

与商用控制器相比，该控制器高效可靠，并且易于构建。

第 1 步：接线

示意图分为两部分：主板和高压板（来自另一个项目）。

主板

EasyEda中提供了主板原理图，您可以在其中查看它并根据需要订购电路板。

主板

 

如您所见，最便宜的运算放大器在原理图中实现，LM358。只要该放大器不是轨到轨放大器，输出电压（在引脚 #1 上）就可以高达 3.2 伏。如果 Arduino 微控制器中的 ADC 由 5 伏供电​​，则最大 ADC 读数约为 675，而不是 1023，为了解决此问题，实施了电压调节器 AMS1117-3.3 以向 Arduino 的 AREF 引脚提供参考电压。您可以使用任何单个功率运算放大器来代替 LM358，但如果您选择轨到轨运算放大器，您可以移除稳压器并为 AREF 引脚提供 5v 或仔细调整 R6 电位器以避免高压（超过 3.3伏）在运算放大器的引脚＃1上。

主板图片如下图所示。如您所见，板上有几个连接器需要说明。

主电路板

 

• JP1为螺纹式24电压电源连接器，请确保极性。
• JP2是热风枪、干簧管、温度传感器、风扇的低压部分。
• JP3 是交流电源 PCB 的接口，用于管理热风枪。
• JP4 是一个旋转编码器连接器。
• JP5 是 I2C 1602 显示连接器。
• JP6 是一个允许上传固件的 Arduino 串行连接器。

交流电源PCB

EasyEda网站也提供高压 pcb 。原理图包含 TRIAC 和光电耦合器模块，允许将电路板与项目的低压部分隔离。

高压板

 

高压板采用宽线，应订购2 盎司深度，以允许热风枪加热器有高电流。订购 2 盎司深度的完整电路板会非常昂贵，因此高压部分被拆分为单独的 PCB。然而，接口连接器通过两个光耦合器 OK1 和 OK2 与交流电源完全隔离。EasyEda 页面包含两个版本的 pcb，都是正确的。你可以选择你喜欢的。

高压PCB

 

板子左侧有 4 个螺丝型连接器，右侧有 1 个接口连接器。

• JP3 是一个交流电源连接器，在这里连接来自插座的交流 220 伏。之前不要忘记安装 5A 保险丝。保险丝可以放置在机箱的后面板上。
• JP6 是可选的主电源开关连接器。在此处连接主开关或短接引脚。
• JP4 是热风枪加热器连接器。
• JP7 是为 AC-DC 24v 电源提供交流电源的连接器。
• JP8 是主板的接口连接器。它为热风枪提供隔离接口。

接口连接器有 5 根电线，用于管理交流电源板：

• “+24”是来自 AC-DC 电源的 +24 伏，用于激活 K1 继电器。如果您不安装继电器，您可以移除此线
• “gnd”是故意地线
• “E”为电源使能信号，用于启动继电器。可以跳过。
• “P”是热风枪加热器信号，用于为热风枪供电。
• “Z”是交流过零信号。

如果您所在的国家/地区不提供可选的 24v RTE24024 继电器，或者您不想在此控制器中实施安全功能，您可以从TE Con​​nnectivity 移除可选的 24v RTE24024 继电器。当热风枪不使用时，该继电器完全断开前面板上热风枪 GX16-8 航空插头的交流电源。如果您安装可选的自动开关，您可以完全断开热风枪与控制器的连接，并且可以安全地触摸 GX16-8 连接器。

要完全移除 RTE24024 继电器，您应该焊接继电器引脚，如下图红线所示。另外，如果您不想实现控制器的主电源缝合，您应该焊接主电源开关的引脚，如下图紫色线所示。

不带继电器的高压PCB

 

此外，您可以将 R24、VT6 和 D3 与继电器一起从 PCB 上移除。

电源

首先，热风枪内部的风扇需要24v电源（有几个手柄有12v风扇，所以你应该检查你需要的那个）。只要风扇不需要太多功率，我相信 1 A 电源就足够了。

正如您在主板原理图上看到的那样，有两个 DC-DC 转换器，一个基于 MP1584 将 24 伏转换为 5 伏以及隔离式 DC-DC 转换器 b0505s 以降低电源噪声。

基于 MP1584 芯片的 29v 到 5v DC-DC 转换器

 

或者您可以使用隔离式 DC-DC 转换器 WSTECH 或 ND，如下图所示。

隔离DC-DC转换器36v->5v

 

热风枪 858D 手柄

要将控制器变成返修站，您可以订购 hakko 858D 热风枪手柄，如下图所示。该手柄价格不贵，包含所有必需的组件：加热元件、风扇、温度传感器和簧片开关。

热风枪手柄 858D

 

通过 GX16-8 插头将热风枪手柄连接到控制器时，您可以使用以下插头引脚参考。不幸的是，我不知道电线的颜色，因为我的手柄是组装好的。有人告诉我，市场上有不同类型的 hakko 858D 手柄，您的手柄可以有不同的引脚排列。要检查您的手柄引脚排列，您可以记住以下标准：

• 插头应该有两根电线用于加热元件，两根电线用于温度传感器，两根电线用于风扇。簧片开关与温度传感器共享接地。
• Earth Ground 连接到手柄的金属体。
• 加热元件的电阻约为 60 欧姆。
• 热电偶（温度传感器）电阻约为 1-3 欧姆。
• 当手柄靠近磁铁时，簧片开关应缩短至接地销
• 当您在其端子上施加 24 伏电压时，风扇应该开始工作。

 

笔记：

热风枪手柄的接线可能因不同类型的棒而异。

固件在GinHub上可用。