Estació de soldadura Yihua de bricolatge: 6 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

Si us agrada l’afició electrònica com jo, heu d’utilitzar un soldador per fer els vostres prototips o producte final. Si aquest és el vostre cas, probablement hagueu experimentat com el soldador, al llarg de les hores d’ús, s’escalfa de manera que el manipulador també pot fondre l’estany.

Això es deu al fet que un soldador normal que es connecta directament a la tensió de xarxa, actua com un simple escalfador i s’escalfarà fins que el desconnecteu. Això pot danyar algunes parts sensibles a la temperatura quan la soldadura està sobreescalfada.

I és per això que l'estació de soldadura és la millor opció per a l'electrònica. (si només soldeu cables, potser això no us convé).

El problema és que les estacions de soldadura són bastant costoses i potser no totes les persones volen gastar 60 o 70 dòlars en una de digital.

Així que aquí estic per explicar-vos com podeu crear la vostra pròpia estació de soldadura més barata mitjançant una soldadora Yihua, que és el tipus de soldador més comú (i el més barat) que podeu trobar a Aliexpress.

Pas 1: Obteniu tots els components

Per crear la vostra pròpia estació de soldadura, necessiteu una soldadura (no cap soldadura, necessiteu una especial destinada a les estacions) i una font d’alimentació per escalfar-la. També necessiteu una manera de mesurar i controlar la temperatura i també una interfície per controlar l’estació.

Cal comprar les peces segons les seves especificacions, així que tingueu en compte que no compreu peces incompatibles. Si no sabeu què comprar, mireu primer la publicació completa per decidir o comprar els components exactes que he utilitzat.

Una llista genèrica de components és:

1 x Planxa d’estació de soldadura 1 font d’alimentació 1 x caixa 1 x MCU 1 x controlador de termoparell 1 x relé / Mosfet 1 x interfície

En el meu cas, per a aquest projecte he utilitzat:

1x Soldador Yihua 907A (50W) - (13,54 €) 1x Alimentació ATX 12V - (0 €) 1x Booster DC-DC 24V - (5 €) 1x Controlador de termopar MAX6675 per a tipus K - (2,20 €) 1x Arduino Pro Mini - (3 €) 1x Mosfet de potència IRLZ44N - (1 €) 1x Controlador de mosfet TC4420 - (0,30 €) 1x pantalla OLED IIC - (3 €) 1x codificador rotatiu KY-040 - (1 €) 1x GX16 Connector de xassís de 5 pins - (2 €) 1x OPCIONAL 2N7000 Mosfet - (0,20 €)

TOTAL: ± 31 €

Pas 2: Mesures i planificació

El primer pas que havia de fer és planificar el projecte. En primer lloc, vaig comprar el soldador Yihua perquè hi havia una oferta i volia crear l'estació al seu voltant, de manera que, quan arribés, vaig haver de mesurar-ho tot per demanar les peces correctes que necessitaven l'estació. (Per això és important planificar-ho tot).

Després d’una estona buscant el connector Yihua, vaig trobar que es tracta d’un GX16 de 5 pins. El següent pas és trobar el propòsit de cada passador. He adjuntat un esquema que he fet a Paint del pin-out que he mesurat.

• Els dos passadors del costat esquerre són per a la resistència de calefacció. Vaig mesurar una resistència de 13,34 ohms. Segons el full de dades que diu que pot manejar una potència de fins a 50 W, mitjançant l’equació V = sqrt (P * R), em dóna un voltatge màxim @ 50 W de 25,82 volts.
• El passador central és per a la connexió a terra de l’escut.
• Els dos darrers passadors del costat dret corresponen al termoparell. Els vaig connectar a un metre i, després de fer algunes mesures, vaig concloure que es tracta d’un termoparell tipus K (el més comú).

Amb aquestes dades, sabem que per a la lectura de la temperatura necessitem un controlador de termoparell per al tipus K (el MAX6675 K) i per alimentar-lo una font d’alimentació de 24 V.

Tenia unes quantes PSU ATX de 500 W a casa (algunes d’elles, sí, així que també les veureu en futurs projectes), així que vaig decidir utilitzar-ne una en lloc de comprar una nova PSU. L'únic inconvenient és que la tensió màxima ara és de 12 V, de manera que no utilitzaré tota la potència (només 11 W) del soldador. Però almenys també tinc sortides de 5 V. Per poder alimentar tots els aparells electrònics. No ploreu per la pèrdua de gairebé tota la potència del ferro, tinc una solució. Com que les fórmules I = V / R ens indiquen que alimentar la soldadura amb 24 V obtindrà 1,8 amp de corrent, vaig decidir afegir un convertidor d’augment. Un convertidor de 300W DC-DC Boost, de manera que per a la sortida de 2 amperis és suficient. Ajustant-lo a 24V i gairebé podem utilitzar la capacitat de 50W del nostre soldador.

Si utilitzeu una alimentació de 24V, podeu ometre tota aquesta part de reforç

Després, per a l’electrònica vaig obtenir un Arduino Pro Mini i un mosfet IRLZ44N per controlar la calefacció (pot conduir> 40A) amb un controlador de mosfet TC4420.

I per a la interfície, simplement he utilitzat un codificador rotatiu i una pantalla OLED IIC.

EXTRA: Com que la meva PSU té un molest ventilador que funciona sempre a la màxima velocitat, vaig decidir afegir un mosfet per controlar la seva velocitat mitjançant PWM de l’Arduino. Només per treure aquest soroll de ventilador d’ultra velocitat.

MOD: Vaig haver de desactivar el PWM i configurar el ventilador a la màxima velocitat perquè feia un soroll electrònic horrible quan vaig aplicar el reglament PWM.

Pas 3: prepareu el cas

Com que feia servir una font d'alimentació ATX que tenia una bona caixa espaiada de metall, vaig decidir utilitzar-lo per a tot el projecte, de manera que quedaria més fresc. El primer pas va ser mesurar els forats que cal fer per al connector i el rotatiu col·loqueu la plantilla al quadre.

Vaig decidir utilitzar l'antic forat de cables de l'ATX per a la pantalla.

El següent pas és fer aquests forats amb un trepant i netejar-los amb una mica de paper de vidre.

Pas 4: el programari

L'últim pas abans de muntar-ho tot és fer que el programari principal que operarà l'estació i la faci funcional.

El codi que escric és molt senzill i minimalista. Faig servir tres biblioteques: una per conduir la pantalla, una altra per llegir les dades del termoparell i l’última per guardar els valors de calibratge a la memòria EEPROM.

A la configuració només inicialitzo totes les variables utilitzades i totes les instàncies de biblioteques. Aquí també he configurat el senyal PWM per conduir el ventilador a una velocitat del 50%. (mod: a causa del soroll, finalment l'he ajustat al 100%)

La funció de bucle és on està succeint tota la màgia. Cada bucle comprovem si és hora de mesurar la temperatura (cada 200 ms) i si la temperatura és diferent de la establerta, encén o apaga l’escalfador perquè coincideixi amb ella.

He utilitzat la interrupció de maquinari 1 per detectar cada rotació del codificador rotatiu. A continuació, l'ISR mesurarà aquesta rotació i establirà la temperatura en conseqüència.

He utilitzat la interrupció de maquinari 2 per detectar quan es prem el botó del rotatiu. Després vaig implementar una funcionalitat per activar i apagar el soldador amb el seu ISR.

A més, la pantalla s'actualitza cada 500 ms o si la temperatura ajustada varia.

Vaig implementar una funcionalitat de calibratge fent doble clic al botó del botó on podeu compensar la diferència de temperatura sobre el sensor de l'element calefactor i la punta de ferro externa. D'aquesta manera, podeu establir la temperatura correcta del ferro.

Heu d’utilitzar el comandament per ajustar el desplaçament fins que la temperatura de lectura de l’estació sigui igual a la temperatura de la punta del ferro (utilitzeu un termocuople extern). Un cop calibrat, torneu a prémer el botó per desar-lo.

Per a la resta, podeu veure el codi.

Pas 5: muntar components

Seguint el diagrama del circuit, ara és el moment de muntar tots els components junts.

És important programar l'Arduino abans de muntar-lo, de manera que el tingueu llest per al primer arrencada.

També cal calibrar el reforç Step-up abans per evitar danyar el soldador o el mosfet a causa de la sobretensió.

A continuació, connecteu-ho tot.

Pas 6: prova i calibració

Després de muntar-ho tot, és hora d’engegar-lo.

Si la soldadura no està connectada, es mostrarà el missatge "No connectar" en lloc de la temperatura. A continuació, connecteu la soldadura i ara es mostra la temperatura.

CALIBRACIÓ

Per iniciar el calibratge, heu d’establir la temperatura a la que més utilitzarà i després començar a escalfar la soldadura. Espereu un minut perquè la calor es transmeti del nucli a la capa exterior (punta de ferro).

Un cop escalfat, feu doble clic per entrar al mode de calibratge. Utilitzeu un termoparell extern per mesurar la temperatura de la punta. A continuació, introduïu la diferència entre la lectura del nucli i la lectura del consell.

A continuació, veureu com varia la temperatura i com es torna a escalfar la soldadura. Feu-ho fins que la temperatura ajustada sigui igual a la lectura de l'estació i a la lectura de la punta.