Профессиональные паяльные станции импортного производства обладают большим набором сервисных функций, но очень дороги и недоступны большинству радиолюбителей. Поэтому радиолюбители сами разрабатывают схемы управления паяльником. В основном это простейшие регуляторы мощности на основе тиристоров, и чаще всего — на напряжение 220 В. Между тем, паяльник на 220 В (особенно старый) — не только электро и пожароопасный инструмент, он может стать "палачом" для современных радиокомпонентов. Кроме того, тиристорный регулятор мощности является сильным источником радиопомех.
Для увеличения пожаробезопасности регуляторы снабжают таймерами, отключающими паяльник через определенный промежуток времени.

Для электробезопасности применяют паяльники на низкое напряжение — от 6 до 42 В, которые, к тому же, безопасны и для радиокомпонентов.
Как показывает практика, для нормальной работы достаточно 5-6 ступеней регулировки мощности. Появление микроконтроллеров позволяет значительно расширить функции самодельной паяльной станции. 

Автор разработал подобное устройство, обладающее следующими достоинствами:

- постоянный контроль за положением паяльника (лежит на рычаге подставки или снят с него);
- наличие таймеров разогрева и отключения паяльника от сети;
- светодиодная шкала выходной мощности;
- звуковая сигнализация для привлечения внимания;
- пять ступеней выходной мощности (60, 70,80,90, 100%);
- автоматический переход в дежурный режим при длительных остановках в работе,
- автоматическое отключение от сети по истечении определенного времени простоя.

Все функции управления работой паяльной станции выполняет микроконтроллер PIC16F84A (рис.1). При нажатии на кнопку "Bкл."(SB1) подается напряжение на первичную обмотку трансформатора Т1. Питание со средней точки вторичной обмотки Т1 через выпрямитель VD2-VD3-R1 и стабилизатор VD1-C1-DA1-C5 подается на микроконтроллер DD1. Микроконтроллер инициализируется и включает через транзисторный ключ VT1 реле К1, которое контактами К1.1 блокирует кнопку включения. Одновременно включается светодиод VD5, сигнализируя включение питания. В начальный момент напряжение на паяльник не подается, так как на выводе 12 DD1 устанавливается высокий уровень, открывающий транзистор VT2, который шунтирует R10 и отключает регулятор DA2. Светодиоды VD7 VD12 не горят. Программа микроконтроллера проверяет, находится ли паяльник на рычаге станции. На конце рычага прикреплен флажок, который открывает световой канал оптрона VU1 — когда паяльник снят, и закрывает — когда паяльник положен на рычаг. Если паяльник оказался не на рычаге, следует серия звуковых сигналов "SOS" (азбукой Морзе) В течение этого времени следует положить паяльник на рычаг, иначе микроконтроллер отключит реле К1 и полностью обесточит станцию контактами K1.1

Если при включении паяльник находится на рычаге, то оптрон VU1 закрыт, и на выводе 17 DD1 — высокий уровень, следует звуковое приветствие и включается режим 100% мощности для разогрева паяльника. Транзисторы VT2 VT7 при этом закрыты, и выходное напряжение стабилизатора DA2 максимально. Оно определяется сопротивлением R10. Во время разогрева индикатор VD12 включен. По истечении 2 минут короткий звуковой сигнал предупреждает о включении номинальной мощности (в данном случае 70%). При этом высоким уровнем с вывода 8 DD1 включается светодиод VD9 и открывается ключ VT5, который подключает параллельно резистору R10 резистор R20. Их эквивалентное сопротивление определяет выходное напряжение DA2, соответствующее 70% мощности паяльника. Кнопками SB2 и SB3 можно переключать 6 ступеней мощности по кругу. Выходное напряжение стабилизатора DA2 на каждой ступени получается за счет параллельного подключения к R10 дополнительных резисторов R16, R19, R20, R22, R25, коммутируемых транзисторными ключами VT2 VT7

При снятии паяльника с рычага микроконтроллер включает сторожевой таймер, который предупреждает пользователя через каждую минуту коротким звуковым сигналом, что паяльник не на рычаге Если паяльник не положить на рычаг в течение 5 минут, следует тревожный сигнал и полное отключение от сети. Когда паяльник кладется на рычаг, происходит сброс сторожевого таймера.

Если паяльник долго не снимается с рычага, через 5 минут следует звуковое предупреждение, а еще через 5 минут микроконтроллер переводит паяльник в дежурный режим (чуть разогретый). В дежурном режиме паяльник может находиться 20 минут, после чего следует звуковой сигнал, и станция отключается от сети.

При снятии паяльника с рычага, когда он находился в дежурном режиме, автоматически включается полная мощность на 1 минуту для разогрева. Дежурный таймер сбрасывается. При нажатии на кнопку "Выкл " (SB4) звучит сигнал окончания работы, и станция выключается.

Детали.
В данной конструкции используется самодельный паяльник (24 В/30 Вт) Интегральные стабилизаторы напряжения DA1 и DA2 заменимы на отечественные КР142ЕН5А и КР142ЕН12 соответственно. Трансформатор Т1 — 220/30 В с выводом от средней точки. Можно применить Т1 без вывода средней точки и запитать стабилизатор DA1 от источника 30 В через больший гасящий резистор R1 и стабилитрон VD1. Диоды VD2, VD3 в этом случае не устанавливаются. Реле К1 — малогабаритное, импортное, на напряжение 24 В. Транзисторы в ключах — любые с допустимым обратным напряжением не менее 40.. 50 В. Возможно применение транзисторных сборок. Капсюль BF1 — электромагнитный, типа SD160701 фирмы TDK, от старого компьютера, с сопротивлением катушки 60 Ом. Если применяется низкоомный излучатель, его следует включить через транзисторный усилитель. Оптопара VU1 с открытым оптическим каналом — от старого факсимильного аппарата Возможно применение оптопары диод-транзистор от дисководов или от "мышки" Светодиоды — любые, с разным цветом свечения.

Схема собрана на двух односторонних печатных платах Первая — размерами 65x90 мм (рис.2) — плата процессора, вторая — 50x90 мм (рис.3) — плата регулятора. На процессорной плате кнопки и светодиоды припаяны со стороны печатных проводников (рис.4). Реле, стабилизатор 5 В и звуковой капсюль также установлены на процессорной плате Предохранитель FU1, диодный мост, конденсаторы фильтра, регулятор DA2, ключи VT2...VT7 с соответствующими резисторами R15. R25 установлены на плате регулятора Микросхема DA2 припаяна к плате со стороны печатных проводников и прикреплена к ребристому радиатору размерами 60x90x40мм. Микроконтроллер DD1 установлен на панельку для удобства извлечения при возможной модификации программы. Платы соединяются между собой ленточным кабелем. Внешний вид собранного устройства показан на рис.5.

Настройка.
В зависимости от входного напряжения DA1 рассчитывается гасящий резистор R1, так чтобы на входе стабилизатора было напряжение 8...10 В. Потребляемый DA1 ток с включенным BF1 — около 60 мА Резисторы R16, R19, R20, R22, R25 при настройке заменяют по очереди цепочкой из последовательно соединенных постоянного резистора сопротивлением 1 кОм и переменного 20 кОм. Включают соответствующий режим и переменным резистором устанавливают напряжение на выходе DA2, необходимое для получения установленной мощности паяльника. В режиме "Stand by" паяльник должен быть слегка теплым. При программировании микроконтроллера можно установить иные задержки таймеров, кратные 1 минуте, эквивалентным 16-разрядным числом.

Адреса констант задержек приведены в табл.1, адреса ячеек для включения режима после прогрева паяльника — в табл.2. Управляющая программа микроконтроллера на Ассемблере представлена в табл.З, а карта прошивки — в табл.4. Несколько слов о модернизации станции В ней можно использовать блок на микросхеме КР1182ПМ1 для регулирования нагрева сетевого паяльника (220 В/100 Вт) Изменение программы при этом не требуется Микросхема регулятора мощности подключается к станции через оптронные ключи [2] Описанное устройство с успехом можно применить для других приборов (утюг плойка и тп )

Исходный код и прошивка.

Литература
1 Федотов М Сервис для паяльника — Радиолюбитель, 2001 N2 С 12
2 Нечаев И Регуляторы мощности на микросхеме КР1182ПМ1 —Радио 2000 N3 С 53
3 Пискунов А Регулятор мощности для паяльника — Радиолюбитель 2000 N10 С 18
4 Семенов И Паяльная станция РМ 001 — Радиомир 2002 N10 С 12
5 Интегральные микросхемы Микро схемы для линейных источников питания и их применение — М ДОДЭКА, 1998
6 Ультрих В А Микроконтроллеры PIC16C7X — М Наука и техника 2000
7 Предко М Справочник по PIC-микроконтроллерам — М ДМК Пресс 2002
8 Яценков В С Микроконтроллеры Microchip Практическое руководство — М Горячая линия-Телеком 2002

Автор А.КУЗНЕЦОВ, E-mail: fvnalex@vologda.ru