Archive for January, 2012

Soldering Iron Driver (SID) GEN3 REV1.4


(for English version please click on UK flag in top right of this post)

Контролер за лемилицу је најзад готов тј. “Soldering Iron Driver” пројекат је најзад стигао у фазу “мени ради”, па да на брзину резимирамо шта се и како дешавало везано за овај пројекат.

Генерација 1 овог пројекта је био PIC16F690 микроконтролер залемљен на прото плочицу са рупама, на њега је био жичкама везан један 1602 карактер дисплеј, 2 дугмета (плус и минус, ако стиснете оба истовремено то је био “ок”) и један операциони појачивач који је појачавао напон који је стизао са делитеља напона који су чинили сензор гордак лемилице (купљене на бувљаку у Панчеву) и 10 килоома отпорник. Идеја је била да имам још једну лемилицу уз моју главну лемилицу када ми затреба да радим са два различита врха па је у гордак дршци био обичан шрафцигер врх док је у главној лемној станици чучао БЦ врх. Програм у микроконтролеру је био врло прост, на дисплеју су писале вредности у релативним јединицама, тј. писала је вредност између 0 и 1023 што су могуће вредности на аналогно дигиталном конвертору. Није постојала конверзија те вредности у степене Целзијуса што лемилицу уопште није чинило мање употребљивом; ја сам знао да за нормалан рад са 1206 и 0805 компонентама треба да држим лемилицу на 620 “јединица” и нисам имао појма која је то температура али је лемилица радила супер. Такође управљање грејачем није користило никакву напредну ПИД контролу већ сам користио најједноставнији систем термостата са хистерезисом, те се грејач гасио када достигне задату вредност а палио када се охлади за хистерезис више од задате вредности.

Generation 1

Generation 1


У некој причи са неким људима, неки “геније” ми је рекао да ове дршке (HAKKO клонови)за сензор имају термопар и да сам ја требао то да читам као термопар а не да правим разделник напона и ја сам, без икакве провере (комплетна будала) у то поверовао и кренуо да правим нови пројекат са читачем термопара. Тако настаје генерација 2 овог пројекта.

Генерација 2 овог пројекта је започела са једном лошом претпоставком (да HAKKO клонови имају термопар за сензор) али и са једном добром одлуком. Решио сам да логујем пројекат како дотични расте и развија се. Форум “опасни прототипови” се у том тренутку чинио као одлично место за тако нешто. Интернационална посета, људи са искуством који за разлику од људи на домаћим форумима не прежу од тога да знање поделе са другима, и отвореност “опасних” је деловала много боље него да сам пројекат кренуо да логујем овде на блогу или на неком локалном форуму. Имао сам идеју да то можда урадим на једном другом форуму који такође посећујем али сам се ипак одлучио за “опасне прототипове”.


Generation 2

SID Generation 2


Шема и плочица за генерацију 2 су биле врло брзо готове, а ја сам гербер фајлове послао на израду још пре него сам испробао да ли то све ради “на столу”. То ми је први пут да сам тако нешто урадио слепо верујући да ће то да ради. Неке делове те шеме сам ја испробао “на столу”, тј. испробао сам како ми ради аналогни део са правим термопаром, али ми није пало на памет да окачим на њега праву лемилицу… Када су плочице стигле из фабрике, и када сам их саставио, полемио, окачио ову гордак лемилицу … десило се чудо … ништа није радило … после 10мин дебагирања схватио сам да сам у старту када сам правио генерацију 1 био потпуно у праву и да је сензор на гордаку као и на осталим HAKKO клоновима РТД односно ПТЦ (отпорник са позитивним температурним коефицијентом). Набуџио сам на улазу у аналогни део уместо термопара напонски делиоц између 10 килооома и гордак сензора и то је “некако радило” али је на жалост сензор имао “много шума”.


PTC garbage when reading with voltage divider and amplifier

PTC garbage when reading with voltage divider and amplifier


Ја сам пробао да исфилтрирам то у апликацији и то је донекле успело али ипак није било решење којим сам ја хтео да се задовољим.


PTC garbage with software filtering

PTC garbage with software filtering

PTC garbage with software filtering

PTC garbage with software filtering


Квалитетно читање овог сензора захтева извор константне струје а не напонски делитељ.


PTC raw data reading with 1mA constant current

PTC raw data reading with 1mA constant current


Да би спасао пропали пројекат (имао сам 10 плочица), решио сам да погледам и неке друге јефтине дршке које су ми доступне и дошао до Соломон дршки. Соломон има термопар типа К сензор и идеалан је за генерацију 2. Брзо сам добавио једну Соломон дршку и закачио је на СИД Генерација 2 и све је прорадило савршено.


SID Generation 2

SID Generation 2


Генерација 2 је у старту користила исти PIC16F690 са истим системом који симулира механички термостат. Како је у флешу било још места решио сам да пробам да угурам некако ПИД контролу у овог малца. Реорганизација апликације, пребацивање табела и стрингова из флеша у еепром и још пар трикова су ми омогућиле да имплементирам комплетну ПИД контролу грејања лемилице.


PID on SID generation 2 (solomon iron)

PID on SID generation 2 (solomon iron)

PID on SID generation 2 (solomon iron)

PID on SID generation 2 (solomon iron)


Генерација 2 је имала још један озбиљан проблем у дизајну. 7805 које је планиран да обезбеди 5 волти за рад микроконтролера и околине није био у стању да се избори (ни са огромним активним хладњаком) са улазних 35 волти и после пар секунди се гасио од прегрејавања. Решење је било екстерни ДЦ:ДЦ претварач на засебној плочици који је онда везиван уместо 7805. Ово је иначе био мој први сусрет са самоградњом ДЦДЦ претварача и ту су ми доста помогли колеге са форума као и колега из Београда који ми је и направио један ДЦДЦ да забодем директ у плочку уместо 7805.

Како ми се HAKKO дршке ипак више свиђају од Соломон дршки, и како за HAKKO дршке имам много више врхова ја сам и даље хтео да имам добру лемну станицу која ради ок са HAKKO лемилицама тако да сам се решио да ипак направим нову шему која ће да реши све ове проблеме.

Генерација 3 настаје као наставак генерације 2 и логује се у истом треду на “опасним прототиповима”. Овај пут сам, уместо да трчим пред руду мало више размислио о свему и консултовао се са колегама. Иан Леснет, власник “опасних” је имао идеју да нова генерација буде на чипу који има УСБ како би било олакшано дебагирање и како се лакше на плочу може послати нова верзија програма. Ја сам погледао шта имам по фиокама и одлучио сам се за PIC18F2550. Овај, врло популаран микроконтролер, постоји у DIP кућишту што је згодно за тестирање, релативно је јефтин, има одличан аналогно дигитални конвертер (постоји и 18f2553 верзија са још бољим конвертером а која је пин компатибилна), има усб, има УАРТ порт и има довољно пинова за све додатне функције које сам хтео да додам. Генерација 3 је испробана на столу пре него је послата на израду али при самом дизајнирању плочице се није превише водило рачуна о изгледу.


SID-3.1.4 - 3dfront

SID-3.1.4 - 3dfront

sid-3.1.4 - 3dback

sid-3.1.4 - 3dback

SID Generation 3

SID Generation 3


Ја сам плочицу издизајнирао “за себе” тј неки делови су стављени у 0805 или SOIC паковању зато што сам то имао по фиокама, неки су “PTH/DIP” зато што сам опет то имао по фиокама. Већи део плочице је изрутиран “ногом” а остатак ауто рутером… Све то наравно ради али “није идеално” што ме и није претерано тангирало када су плочице стигле и када је све прорадило из прве. И HAKKO 907ESD и Gordak 907 и Solomon HQ30 и Weller PES51.. све шљака из прве. Не изгледа лепо, ал шљака :D


SID Generation 3, HAKKO iron, monitoring of temperatures during soldering

SID Generation 3, HAKKO iron, monitoring of temperatures during soldering


DangerousPrototypes верзија је настајала паралелно са генерацијом 3. Иану се од старта свидела идеја те је Филипу Дулићу (Arakis), младом студенту из Београда, запосленом у DangerousPrototypes, дао да ради на DangerousPrototypes верзији СИД-а који би био у верзији лакој за састављање почетницима са лошим лемилицама. Једна од идеја је, ако имаш лошу лемилицу, узмеш СИД и да можеш да га саставиш том лошом лемилицом да би направио бољу. Филип је одрадио то све у Eagle програму за цртање шема и плочица и успео да смести цео пројекат на 8*8цм плочицу и нема ниједну SMD компоненту. Плоча је изрутирана перфектно, одлично су раздвојене 3 целине (снага, аналогни и дигитални део), изгледа одлично. Шема је 90% иста као Генерација 3 осим што је избачен део са Генерације 3 који је давао могућност да се грејач вози DC сигналом преко FET-а. Ова верзија је такође доступна на истом форуму. Ја очекујем да ће се ускоро ове плочице наћи у продаји код “опасних” (ја немам ништа са тим / од тога тако да ће те уређаје подржавати “опасни” а не ја, ја ћу наравно увек помоћи колико год имам времена и знања).


SID - DP (trough hole) Version

SID - DP (trough hole) Version

SID - DP (trough hole) Version

SID - DP (trough hole) Version

Tags:

2012

Драги пријатељи и колеге, СРЕТНА ВАМ НОВА 2012 ГОДИНА.

Back to top