Inhaltsverzeichnis
Lötstation für einen Weller-Lötkolben
Dieses Projekt befaßt sich mit der Entwicklung und dem Aufbau einer Lötstion für Weller-Lötkolben mit Temperaturfühler wie dem WSP80.
Die Regelung der Temperatur erfolgt mit einer Schwingungspaketsteuerung [3] des Heizelements mittels eines PID-Regelverhaltens. Damit soll ein schnelles Aufheizen wie auch eine schnelles Nachheizen ohne große Überschwinger der Temperatur erreicht werden. Die Heizung selbst wird mit einem Triac im Nulldurchgang der 24V~ geschaltet. Die Größe der Schwingungspakete bestimmt die Leistung des Lötkolbens. Für den Fall das einmal der Temperatursensor oder der Triac defekt sein sollten ist noch eine Übertemperatur-Abschaltung mit vorgesehen.
Die Steuerung übernimmt wieder ein ATMEGA8. Als Anzeige dient ein 2×16 LCD wo die Soll- und Ist-Temperatur angezeigt werden. Für die Soll-Temperaturvorgabe ist ein Poti vorgesehen. Damit entfällt die Speicherung der Soll-Temperatur bei jeder Änderung. Mit dem Poti ist zudem eine schnellere Änderung der Soll-Temperatur möglich gegenüber Tasten.
Entwicklungsstand
| Hardware entwickelt | 100% |
| Hardware getestet | 100% |
| AVR Software entwickelt | 100% |
| AVR Software getestet | 100% |
02.11.2010 Es geht weiter. Software habe ich nochmal überarbeitet und Bugs beseitigt. Die Lötstation funktioniert.
25.08.2010 Bin zur Zeit etwas vom Pech verfolgt, abbrechende Kabel und Drähte. Werde erstmal Urlaub machen und dann es beenden.
Hardware
Grundlage der Entwicklung ist die Elektronik von [1] . Die Hardware für den Temperaturfühler und die Übertemperaturabschaltung wurden so übernommen und die Bauteile den Anforderungen entsprechend neu dimensioniert.
Als Ansteuerung des Triacs kommt ein MOC3022 wie in [2] zum Einsatz. Die Nullspannungsdetektion wurde auch genauso übernommen. Genaueres zur Funktionsweise findet man auf der HP von Stefan Gemmel [2] . Zusätzlich ist noch eine Standby-Funktion wie in der Original-Weller-Station vorgesehen, wird aber aktuell nicht genutzt.
Das Ganze ist auf einer zweiseitigen Platine untergebracht und größtenteils mit SMD-Bauteilen realisiert um Platz zu sparen.
Schaltplan der Stromversorgung:
Die 5 Volt werden mit einem Schaltregler erzeugt, die Spannungen für die OPVs mit Linearreglern. Mit untergebracht ist die Diode (D4) für die Nullspannungsdetektion da auf der Reglerplatine der Platz nicht mehr ausgereicht hat. ACHTUNG: Die angegebenen Linearregler sind falsch, es müssen anstatt des 78L05 ein 78L12 und anstatt des 79L05 ein 79L12 sein. Wird noch korrigiert
Schaltplan der Reglerplatine:
alle Eagle-Dateien:
Software
Die Software lehnt sich stark an die Software von Stefan Gemmel [2] an. Ich habe die AD-Wandlung geändert und die neuen ISR-Bezeichnungen verwendet. Die Einstellung mit den Tasten habe ich gegen ein Einstellung mit einem Poti geändert. Desweiteren leuchtet die grüne LED nur wenn sich die Ist-Temperatur +/-10°C der Solltemperatur beträgt. Auf der rechten Seite in der ersten Zeiel des LCd wird außerdem dei Heizleistung als Balkenanzeige dargestellt.
Die Berechnung der Ist-Temperatur erfolgt nicht wie im Original mit einer linearen Funktion sondern mit einem Polynom 2.Grades da der Temperaturfühler nicht ganz linear ist. Die PID-Regelung stammt auch von Stefan Gemmel und ist unter [4] zu finden. Die PID-Reglerwerte stehen im EEPROM damit bei Änderung nicht jedesmal die gesamte Firmware geflasht werden muß.
Für die Zukunkft ist noch eine Standby-Funktion vorgesehen, die aber in der aktuellen Station nicht genutzt wird. In der Software ist sie aber schon implementiert aber auskommentiert.
Programmablauf Hauptprogramm
Programmablauf Interrupts
Firmware des AVR
Aufbau
Eingebaut ist das Ganze in einem Plastik-Gehäuse. Vorn ist das Display, die Lötkolben-Buchse und das Poti eingebaut. Der Originalstecker vom Weller-Lötkolben wurde abgeschnitten und durch einen 5-poligen verschraubbaren DIN-Stecker ersetzt. Eine passende Buchse für den Original-Stecker habe ich nicht gefunden. Da der Lötkolben eh nur mit dieser Station betrieben wird ist dies akzeptabel. Die entsprechend passende Buchse ist in die Front des Gehäuses eingebaut.
Verdrahtungsplan der Lötstation:
Author: — Ronny Schmiedel 2010/11/01
