Lötstation mit ATmega8 und LPH8731-3C Display

In diesem Artikel geht es um einen so gefragten Assistenten des Funkamateurs als Lötstation. Zum Zeitpunkt dieses Schreibens habe ich eine sehr große Anzahl verschiedener Schemata von Lötstationen gefunden - von den einfachsten bis hin zu komplexen und anspruchsvollen "Monstern", die Sie im Laden nicht finden werden. Die Idee, eine Lötstation zu bauen, kam mir schon vor langer Zeit, aber es gab keine Lust, ein Design von jemandem zu wiederholen, und es war keine Zeit, eine eigene Schaltung zu entwickeln. Aber vor ein paar Monaten wurde dringend eine Lötstation benötigt (ich habe Mikrocontroller in TQFP-Gehäusen gekauft, und ein gewöhnlicher Lötkolben hatte nicht nur eine dicke Spitze, sondern war auch gnadenlos überhitzt und verbrannt).

Die Geräteanforderungen waren wie folgt:

• Möglichkeit der Temperaturspeicherung
• Optische Maus-Encoder-Steuerung
• Mit MK ATmega8 (sie waren auf Lager)
• Informationsanzeige auf LCD

Ursprünglich war nicht geplant, das Rad neu zu erfinden, sondern einfach eines der im Internet vorgestellten Schemata zusammenzustellen. Aber dann, nachdem ich alle Vor- und Nachteile abgeschätzt hatte, beschloss ich, mein eigenes Schema zu erstellen.

Das Ergebnis der Arbeit ist im Folgenden dargestellt:

** Ich war sehr überrascht, als ich die Schaltpläne von Lötstationen im Internet durchgesehen habe. In fast allen Varianten, die ich kennengelernt habe, wurde der Operationsverstärker einfach nach der Schaltung eines nicht invertierenden Verstärkers eingeschaltet. Bei dieser Bauform wird eine Differenzbeschaltung eines Operationsverstärkers verwendet (die einfachste Möglichkeit, funktioniert aber trotzdem viel besser als eine "einfache" Verbindung).

Diese Schaltung hat eine weitere Funktion - um das LCD mit Strom zu versorgen, musste ich einen 3,3-V-Stabilisator verwenden - LM1117-3.3. Von ihm wird der MK zusammen mit dem LCD mit Strom versorgt. Der Operationsverstärker dient zur Spannungsversorgung von 5V, die aus dem Linearstabilisator LM7805 entnommen werden, der sich außerhalb der Leiterplatte befindet und daher im Diagramm nicht dargestellt ist.

Zur Steuerung der Last wurde ein leistungsstarker Feldeffekttransistor Q1 IRFZ24N verwendet, aber da das Potenzial von 3,3 V eindeutig nicht ausreicht, um ihn zu öffnen, musste ein bipolarer Transistor Q2 - KT315 mit geringer Leistung hinzugefügt werden.

Zur Anzeige von Informationen verwendet das Gerät ein LCD-Display eines Siemens A65 Mobiltelefons (auch in A60, A62 usw. zu finden).

AUFMERKSAMKEIT! Es wird ein Display mit gelbem Textolith benötigt, das die Aufschrift LPH8731-3C trägt. Displays mit grünem Hintergrund haben andere Controller, die mit diesem nicht kompatibel sind.

Die Display-Pinbelegung ist unten dargestellt:

Ausgang 6 wird mit 3,3 V vom Stabilisator LM1117-3.3 versorgt und die Hintergrundbeleuchtung wird von 5 V über 100 Ohm-Widerstände versorgt.

Die Leiterplatte besteht aus einem doppelseitigen Folienmaterial (Textolite oder Getinax) und hat die Abmessungen 77x57 mm. Es ist für einen ATmega8-Mikrocontroller im TQFP32-Gehäuse ausgelegt und kann sich daher keiner besonderen Einfachheit rühmen. Aber damit können Sie problemlos umgehen (ich habe die Schienen mit Lack gestrichen).

Die Topologie der Leiterplatte ist unten dargestellt:

Als Ergebnis erhielt das Gerät die folgenden Funktionen:

• Einstellen der Anfangstemperatur (Starttemperatur)
• Möglichkeit, drei Profile (Temperaturen) einzustellen und schnell zwischen ihnen zu wechseln
• Die Werte werden über einen Encoder eingestellt, wodurch zusätzliche Tasten vermieden wurden
• Wenn die eingestellte Temperatur erreicht ist, wird das Tonsignal eingeschaltet (kann im Menü ausgeschaltet werden)
• Das Drücken der Tasten kann auch von Tonsignalen begleitet werden (im Menü abschaltbar)
• Der Rand des Tonsignals kann ebenfalls geändert werden.
• PWM wird verwendet, um die eingestellte Temperatur zu halten
• Es ist möglich, die Temperaturgrenze einzustellen, bei deren Erreichen sich die PWM einschaltet
• Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung einstellbar
• Es gibt einen Standby-Modus
• Standby-Temperatur einstellbar
• Zeit bis zum Standby ist einstellbar
• Vier Temperaturanzeigeoptionen zur Auswahl (nur Set, nur Real, Set + Real, Set + Real im Wechsel)

Diese Schaltung verwendet einen Encoder von einer optischen Maus, und es wird nicht schwierig sein, ihn zu bekommen.

Pinbelegung des Encoders:

Der Mikrocontroller kann leider nicht einmal durch einen ähnlichen ohne den "L"-Index ersetzt werden, da die Stromversorgung der Schaltung 3,3 V beträgt. Die Anzeige wurde bereits erwähnt. In der Schaltung werden hauptsächlich SMD-Widerstände der Standardgröße 0805 verwendet, aber es gibt auch 4 normale MLT-0.125. Alle Kondensatoren, mit Ausnahme der Elektrolytkondensatoren, haben die gleiche Standardgröße 0805. Als 3,3-V-Stabilisator können Sie jeden beliebigen Kondensator ähnlich dem LM1117-3.3 verwenden, zum Beispiel AMS1117-3.3. Anstelle der Transistoren BC547 und KT315 können Sie beliebige Silizium-n-p-n-Strukturen mit geringem Stromverbrauch verwenden, z. B. KT312, KT315, KT3102 usw. Der Transistor IRFZ24N kann durch IRFZ44N ersetzt werden o.ä. Das Programm für den Mikrocontroller ist eingeschrieben. Ich werde den Code im Artikel nicht beschreiben, da dies viel Text erfordert.

Wenn Sie Fragen haben, stellen Sie diese in den Kommentaren oder im Forenthread.

Alle notwendigen Dateien zur Selbstzusammenstellung des Projekts befinden sich im Archiv, das dem Artikel beigefügt ist.

Bei der Programmierung des Mikrocontrollers ist es notwendig, den JP1-Jumper zu entfernen und ihn unter Umgehung des 3,3-V-Stabilisators mit dem oberen (gemäß dem Diagramm) 5V-Kontakt des Programmiergeräts zu verbinden. Außerdem ist es vor dem Programmieren notwendig, das LCD-Display auszuschalten, da es nicht für die Verwendung mit einer 5V-Versorgungsspannung gedacht ist (obwohl es bei mir funktioniert hat, aber Sie sollten es nicht riskieren). Ich habe die Firmware mit dem Programm und dem Programmierer in den Mikrocontroller gegossen.

Ein Screenshot zum Setzen von Sicherungsbits ist unten gezeigt:

Um die Op-Amp-Verstärkung fein abzustimmen, müssen die Regler der Trimmwiderstände RV1 und RV2 so eingestellt werden, dass der Gesamtwiderstand von RV1 + R7 und RV2 + R16 genau 100-mal größer ist als der Widerstand von R8 und R10. Weiterhin ist es erforderlich, die tatsächliche Temperatur der Lötkolbenspitze z. B. mit einem Multimeter mit Thermoelement zu messen, um zu überprüfen, ob der Temperaturwert auf dem Gerätebildschirm und die Multimeterdaten übereinstimmen. Wenn die Messwerte stark abweichen, müssen sie mit den Widerständen RV1 und RV2 korrigiert werden.

Für die zufällige Aktivierung / Deaktivierung des Standby-Modus ist ein separater Taster (SB3) vorgesehen.

Und zum Schluss Fotos und Videos des Geräts:

Liste der Radioelemente