ТЕМА: Простая паяльная станция

Недавно прибыл с Али паяльничек HAKKO907. Захотел сделать паяльную станцию .
Устройство разработано под термопарный датчик температуры. У меня же - в паяльнике терморезистор. Его характеристику привожу в виде таблички (на рисунке). Если построить график, характеристика датчика незначительно отличается от линейной: кривая чуть прогибается вниз.
Не могу добиться, чтобы станция показывала правильную температуру! Легко отладить одну точку, где реальная и отображаемая температура совпадает. Но в остальных точках наблюдается значительное расхождение. Пытался согласовать при помощи ОУ LM358, полдня игрался с величинами резисторов (стандартная неинвертирующая схема), но не получается. Между делом спалил Атмегу8 :(
Кто может помочь - прошу в тему!

Посмотрите вот по этой схеме

терморезистор чуть с другими характеристиками, но смысл тот же, там в моей статье про котел и проект протеуса для этой схемы где-то должен быть, начальная отладка производилась именно в нем.

Во-первых, LM358 имеет очень большую нелинейность вначале шкалы. Для получения более-менее нормальных результатов на нем нужно работать где-то выше 0,2-0,5V на выходе. Если рабочий диапазон расположен именно в этой области, тогда следует или применить двухполярное питание, или заменить ОУ на Rail-to-Rail.
Можно сместить 0, как у Oto. Но тогда надо что-то с этим смещением делать дальше, как-то убирать, если мешает.
Во-вторых, такое подключение датчика гарантирует нелинейность. Если брать соотношение номиналов в пределах как у Oto, тогда можно считать относительно линейным. Но тогда однозначно попадаем в во-первых. Для получения линейности вместо R4 должен быть генератор стабильного тока. Или ОУ должен усиливать по нелинейной характеристике, или в дальнейшей обработке учитывалась эта нелинейность.

Айнцвайдрайченко , спокойно делайте по схеме что во втором посте, для стабильности там в цепях терморезистора добавите дополнительно TL431, и для вашего нагревателя линейность там будет нормальная.

С учетом рекомендаций Soir и Oto, за что им большое спасибо, родилась вот такая схема:



Для отладки, изготовил имитатор датчика на переключаемых, тщательно подобранных резисторах, для точек 100, 200, 300 и 400 градусов.
Точка "100 градусов" устанавливается R5, а "400 градусов" - R9. Настройки взаимозависимы, поэтому их надо повторить несколько раз. В прямоугольниках, рядом с подстроечниками, указано их окончательное сопротивление, после окончательной настройки.
В результате, с подключенным реальным паяльником, максимальное расхождение температуры, отображаемой на дисплее станции, и контролируемой термопарой, получилось не более 3-5 градусов для всех контрольных точек. Точность более чем достаточная для работы. Буду разводить плату.

На мой взгляд ТЛка там лишняя и R11.Оба входа работают от одного источника.

bars59 пишет: Ну, не знаю, может и без неё будет работать. Однако, должен заметить, что схема, несмотря на невысокий коэффициент усиления, вымотала меня изрядно. Долго не мог понять, откуда взялся гистерезис регулирования температуры, в 20-30 градусов. А на макете такого не было! Оказалось, что ток нагревателя, проходя по пути, обозначенному белой линией, вносит искажения в сигнал. Перерезал дорожку (крест красным цветом под С6) и соединил толстой проволокой напрямик. Гистерезис пропал и температура стала держаться с точностью до градуса!

Этого следовало ожидать при такой разводке силовой части.Там не искажения вносились а при включении нагрузки происходило падение напряжения на общей шине и соответственно на входных делителях ОУ,за счет протекания тока через тонкие проводники .Минус нужно было садить непосредственно на общую шину.

В том-то и дело, что минус был на общей шине и из-за этого искажался уровень сигнала. Для решения вопроса следует разделить сигнальные и силовые цепи, что я и сделал, скорректировав плату.

Это не разделение сигнальных и силовых цепей,это то о чем я писал раньше,а именно.Уменьшение влияния силовой цепи на измерительную.Минус у вас сидел на шине электрически,но из за тонких проводников ....,а я имел ввиду точку подключения минуса как на картинке

.Хотя можно и так как у вас на доработанной плате.
Пардон,только теперь понял что то не разъем а диодный мост на плате,И мой совет подключать минус в другую точку не уместен.
Но в любом случае ситуацмя была прогнозируемой,здесь явная ошибка при проэктировке ПП.С уважением.

bars59 пишет: Легко говорить об ошибке после того, как диагноз уже поставлен. С уважением.

Help please! 2й раз слетает прошивка, приходится перепрошивать AtMega8. Вижу 3 варианта причины данного научного явления:
- плохая микросхема
- плохой программатор (Pony)
- плохой я (не умею).
У кого такое случалось? Каковы возможные причины?

Есть еще вариант плохая разводка платы.

Программатор ни при чем.
Для начала нужно определиться, что именно слетает. Чаще всего слетает EEPROM, если он здесь задействован, конечно. Вернее, наверняка задействован, но насколько его сбой критичен для работы всей программы.
Поэтому:
1. Опишите, в чем выражается сбой работы.
2. Постарайтесь определить закономерность. Чаще всего такое происходит при включении мощной нагрузки.
3. Если есть возможность (осциллограф), исследуйте питание МК на предмет наличия пульсаций и импульсных наводок.
4. Считайте прошивку, в т.ч. и EEPROM после очередного сбоя. Сравните с оригиналом. PONYPROG позволяет это делать довольно просто. Если будет статистика, тогда проанализировать, какая именно область памяти, или ее страница, или отдельные ячейки слетают.
5. Возьмите другой МК и проведите те же наблюдения.

Soir пишет: Несколько недель устройство работает нормально. Питание 5 В - "чистое", нагрузка на него не влияет.
Сбой заключается в том, что из 5 кнопок, перестают работать 3 кнопки предустановки температуры 200, 250, 300 градусов, т.е. нет никакой реакции на их нажатие. Температуру можно выставлять только 2-мя работающими кнопками "+" и "-"
Верификация показала:
Verify Program (FLASH) - OK
Verify Data (EEPROM) - failed
В файле прошивки, EEPROM не содержит данных, т.е. все ячейки FF
В EEPROM "испорченного" контроллера, несколько ячеек оказались заполнеными данными.
Такое впечатление, что программа вдруг портит сама себя, вернее, записывает данные, которые препятствуют нормальной работе.

Айнцвайдрайченко пишет: Это могут быть и правильные данные. Проведите такую операцию.
1. Перепрошейте МК с стиранием EEPROM.
2. Включите в работу, поменяйте настройки, сохраните их. Считайте EEPROM, файл сохраните.
3. Продолжите эксплуатацию, не перепрошивая МК и не стирая EEPROM.
4. Когда произойдет очередной сбой - снова считайте EEPROM и сохраните в файл.
5. Сравните оба файла.

Причиной сбоя может быть питание (высокий уровень пульсаций) или сильные импульсные наводки (например, если рядом коммутируется мощная нагрузка) в сочетании с неудачно разработанной процедурой записи. Может быть и качество самого МК.
Попробуйте в FUSE включить детектор напряжения питания (BODEN). По питанию добавьте конденсаторов, дроссель...

Спасибо! Всё сделаю. Сейчас прошил другой МК.
Вообще, странная прошивка В любой момент может самопроизвольно уйти в SLEEP, причем вручную это сделать невозможно, т.к. это не предусмотрено в программе.

Айнцвайдрайченко пишет: А как Вы определили SLEEP?
Создайте проект в Proteus, погоняйте там. Если есть ошибка в программе, возможно она вылезет при симуляции. Тогда все станет ясно и без экспериментов с железом.
Исходники есть?
Кстати, а что за прошивка, может проще новую написать?

Прошивка - без исходников,- взята из глубин тырнета.
SLEEP определяется крайне просто: на дисплее "SLP" и паяльник выключен.
Я подумываю о новой прошивке... Вот, уложу все хотелки по полочкам и выложу ТЗ. Может, у Вас найдётся время и желание создать прошивку?

Айнцвайдрайченко пишет: Понятно, это еще совсем не означает, что МК спит.

Айнцвайдрайченко пишет: Для начала покажите схему и дайте hex-файл.

Вот схема и прошивка.
Аналоговая часть - моя, МК с прошивкой - от Неизвестного Автора.

Микроконтроллер какой? Индикатор? Описание работы есть?
Насколько вижу - ничего сложного в прошивке не должно быть.

AtMega8, 3-разрядный с ОК
Вот, нашел ссылку на авторский вариант:
e-device.in.ua/digital_station_own_hands/

Айнцвайдрайченко пишет: Почитал статью, техническое описание. Нет ни слов, ни слез.
Почитал комментарии. Слов нет, слез тоже.
Скачал файлы схемы и печатной платы. Слов нет , номиналов тоже.
Короче.. все вместе, конечно же впечатление произвело, но я бы на такое не покусился((

---

Посмотрел из вашего архива файл "Chem"
Айнцвайдрайченко пишет: Если вы нарисовали в ней все как есть, даже если предположить что у ваша печатная плата хороша в разводке, то думаю что не стоит так утверждать , что у вас там все так хорошо с 5ю вольтами, номиналы схемы питания явно для "тепличных" 5ти вольт.
Вот интересно бы посмотреть где нибудь, додумались ли в какой нибудь паяльной станции , китайцы, таким ключем включать полевой транзистор. Они то толк в удешевлении схем компонентами знают, снимаю шляпу если у них так делается в промышленных масштабах.

мммДа, целый вагон гнилых помидор... :(((
Итак, по порядку.
2 стабилизатора последовательно включены потому, что при отключенной нагрузке, напряжение на входе стабилизатора превышает разрешенные 35В для 7805. (Это не от Автора, это моё) Чем плоха такая схема?
И не понял критику по ключевому транзистору. Я перелопатил много схем паяльных станций прежде, чем нарисовать ту, что в архиве.

Та ладно про помидоры, я не просто так написал этот пост, все на собственном опыте.
Дело в том, чтоу меня к этому нет претензий, что два стабилизатора, на импульсные помехи это не влияет , хоть 4 стабилизатора будет у вас стоять последовательно, стабилизаторы эти успевают реагировать на килогерцовые импульсы, а микроконтроллер успевает реагировать и на МГц всплески и провалы, я сам лично такое видел когда искал причину глюка в схеме “GSM good”.
В вашей схеме для борьбы с импульсной помехой ни сделано ничего, кроме двух конденсаторов 0.1 мкф.
Даже тот же 1000мкф который стоит правильно должен быть буфером , срезающим все аномалии, при включении нагревателя , эффект конденсатора становится равен 10% , при потреблении нагревателем до 2х ампер , он должен быть до 10000мкф.
Ну в общем то можете не обращать внимание на то что я написал, это все мои теоретические размышления для вашей схемы, правильный диагноз может подтвердить осциллограф, или длительные эксперименты с фильтрацией ненужного наугад....
Схемы неудачников, я и сам "лопатил" не раз , но мощный полевой транзистор без драйвера,
это опять же до определенной частоты управления,
дальше если не хватает умения правильно рассчитать такое управление теоретически, тогда только с помощью осциллографа можно сделать анализ правильной работы.
Если где попадался обзор китайской схемотехники (срисованой) для паяльной станции , дайте ссылку ознакомлюсь с интересом.