Muraru Emanuel-Ioan - Soldering Station

Proiectul presupune implementarea unei statii la care va fi conectat un ciocan de lipit care va fi controlat in temperatura. Fata da un letcon obisnuit, o statie de lipit ofera atat o temperatura mai stabila cat si o viteza de ajungere la temperatura de lucru mult mai rapida.

Statia va folosi o sursa de 20V pentru elementul incalzire si va masura temperatura ciocanului de lipit folosing termocupla montata in varful acestuia. Termocupla va fi citita folosind un ADC ADS1115 pe 16 biti, cel de pe placa avand o rezolutie insuficienta (10 biti).

Temperatura de lucru va fi furnizata de utilizator direct statiei de lipit prin intermediul unui rotary encoder.

Utilizatorul va putea vedea temperatura curenta a ciocanului de lipit cat si setpointul de temperatura pe un display 2×16.

Statia va avea doua moduri:

1. modul de lucru: ciocanul de lipit este incalzit la temperatura de lucru
2. modul sleep: desi aparatul functioneaza, acesta nu este incalzit si asteapta sa fie scos din sleep

1. PM Board
2. IRF540
3. Zenner 18V
4. NPN (2x)
5. PNP
6. 47uF, 50V capacitor
7. Resistors: 120, 220, 1k, 5k1, 100k
8. 7805 (1x)
9. 2×16 display
10. Rotary Encoder
11. 100nF ceramic capacitors (3x)
12. ADS1115
13. Soldering iron
14. Wires

Am inceput prin a face toate montajele din schema electrica separat, pe breadboard, si prin a le testa cu un cod minimal.

Driverul de heater a fost lipit pe un protoboard cu trasee suficient de groase pentru a minimiza pierderile, pe breadboard pierdeam aproximativ 2.5V.

Pentru a alimena placa la 5V am folosit un circuit integrat 7805.

Cu toate montajele funtionale am inceput sa montez totul intr-o cutie si am adaugat conectorul pentru ciocanul de lipit. Proiectul are nevoie doar de alimentare la 220V pentru sursa de 20V.

Utilizatorul furnizeaza un setpoint de temperatura prin encoderul rotativ iar placa va comanda driverul de heater pentru a tine temperatura in jurul celei selectate. Driverul functioneaza in logica negata, deci 0 la intrare va incalzi, 1 nu va incalzi.

Pentru feedbackul de temperatura se masoara o termocupla de tip K aflata in varful ciocanului de lipit. Aici e folosit ADC-ul ADS1115. Se masoara o tensiune in mV si dupa se converteste in grade C. Conversia se face utilizand un lookup table de 49 de intrai (0 - 480C din 10 in 10). Se itereaza in lookup table pana se gaseste prima valoare a tensiunii mai mare decat cea masurata (index i) si se va face interpolare liniara intre intrarile i si i-1 din lookup table.

Pentru masuratoarea termocuplei am tras o borna a ei la vcc si una la masa prin rezistente de 100k, astfel incat modul comun ajunge la vcc/2. Masuratoarea se face diferential intre intrarile AIN0 si AIN1, cu PGA-ul setat astfel incat range-ul masuratorii sa fie intre 0 si 255mV.

Am folosit biblioteci pentru ADC si pentru LCD-ul 2×16.

https://drive.google.com/drive/folders/1fR0lxhw5QtTt2CvkDnr8jPpG3S2-xfEV?usp=sharing

soldeing_station_pm.zip

All in all a fost fun, m-am accidentat intr-o noapte cat pentru un an de zile si am invatat lucruri noi: cum sa fac un driver de MOSFET, cum sa masor cu termocupla.

10/10 would do again.