Паяльная станция Eruntop 8586D+ со слетающей прошивкой и ее переделка

На данную станцию в сети большое количество обзоров, про ее работу, калибровку и т.п. рассказывать не буду, расскажу лишь про ее переделку. Станцию приобретал не для какого-то профессионального ремонта, а как вещь нужную в хозяйстве. Брал летом 2019 в районе 46$ с кучей насадок на фен и жалами.

На местном аукционе по цене нового фена и паяльника была приобретена еще одна станция 8586D+, как утверждал продавец — «слетела прошивка», и это было действительно так, после установки живого МК с рабочей станции, вторая станция заработала. Зачем я приобрел ее? — наверное на запчасти, про переделку по началу даже и не думал. Но спустя месяц, от делать нечего возник вопрос — где взять прошивку или как клонировать МК? На 4пда наткнулся на топик про подобную станцию, в основном представлены версии 8586 с одним экраном. У 8586D+ и одноэкранной 8586 схемы разные, но типовая неисправность одна — неисправность микроконтроллера или слетевшая прошивка. Симптомы — при включении станции фен автоматически дует холодным экран не горит, также может не регулироваться температура фена или паяльника. В общем заводская Atmega8 защищена от перезаписей и клонирования, прошивок для двухэкранной станции нет.
Для себя нашел самый простой вариант — собрать станцию по готовой схеме и упаковать в заводской корпус. Меня заинтересовал вариант на сайте d-serviss и более подробно. Кстати плата от нерабочей станции уехала к создателю прошивки для одноэкранной 8586, возможно в скором времени появится прошивка и для 8586D+.
Схему использовал такую:

В процессе сборки в данную схему был добавлен вывод для геркона (28 нога Atmega) и вывод реле (13 нога Atmega), т.к. изначально я не собирался их задействовать. Часть комплектующих можно выпаять из нерабочей 8586D+. Экран не обязательно использовать с I2C, но тогда необходимо на плату будет добавить подстроечник для изменения контраста и дополнительные пины для дисплея. SMD компоненты можно заменить на обычные.

Этап 1 изготовление печатной платы

Плату делал в первый раз, получилось конечно же немного кривовато. Бумагу использовал «специальную» для ЛУТа, по факту эта же самая бумага используется в рулонах с самоклеющейся пленкой. Также экспериментировал с фотобумагой для струйных принтеров. На удивление фотобумага при печати не прилипла к тефлоновому валу лазерного принтера, но лучше отказать от данного способа. Травил в лимонной кислоте 30 г + перекись 100 мл + поваренная соль 5 г, и подогревал это все на паровой бане (лучше делать в проветриваемом помещении, иначе при испарении кислоты будет раздражение слизистых, как в моем случае). Самое долгое в изготовлении платы оказалось проделать отверстия, да и сверла специального в наличии не было, по этому заточил самое маленькое, которое имелось дома.

Этап 2 прошивка МК

Для прошивки МК использовал свою старую Arduino Leonardo, загрузчик optiboot, руководствовался — инструкция и инструкция 2 (на версии Ardunio Ide > 1.8 шаг 2 и редактирование programmers.txt можно пропустить). После прошивки загрузчика залил скетч для проверки с мигающим светодиодом. Возможно метод прошивки через arduino ide не правильный, т.к. на форуме многие используют непонятную для меня AVRDude, тем не менее у меня все работает нормально. Прошивку станции использовал от Link 2.0 (версия final не заработала), вообще под используемую схему платы есть большое количество прошивок, которые встают с минимальными переделками платы и скетча.

Этап 3 сборка и отладка

При лужении и монтировании элементов, самое главное не спаять вместе соседние дорожки, т.к. они находятся очень близко. Как сказал ранее smd можно заменить на обычные элементы, в моем случае это конденсаторы на 1 мкф и 100 мкф, резистор 10 ком.

На верхней части платы проклеил все панельки, разъемы и провода для надежности (один провод идущий к переменным резисторам к сожалению отвалился). Радиаторы на транзисторы, симистор и стабилизатор на 5в можно и не ставить, т.к. корпус хорошо обдувается вентиляторами (сбоку 50 мм, сзади 60 мм). Вообще использование стабилизатора 7812 и 7805 в данной схеме лишнее, т.к. их можно заменить на платку mini360, при условии, что у Вас корпусные вентиляторы будут питаться от отдельного блока питания. 7812 сам по себе греется неплохо, для охлаждения закрепил на корпусе станции.

Т.к. я использовал заводской корпус от 8586D+ это упростило сборку, свободного места достаточно, пилить и проделывать отверстия пришлось по минимуму. Экран встает как родной, остается лишь убрать перегородку. Переменные резисторы и светодиоды индикации нагрева установил вместо родных кнопок регулировки температуры. По поводу светодиодов — необходимо использовать с низким потреблением, иначе оптопара не будет срабатывать. Подстроечники для калибровки оставил на плате, откалибровал один раз и забыл.

Собирать все воедино рано — проверяем на коленке работу станции и калибруем с помощью термопары. Самое главное не забыть, что нагрев фена от 220 в. При тестировании возникали такие проблемы — у паяльника или фена отображалось warning, фен грел, но не шел поток воздуха, реле некорректно работало. При возникновении Warning — проверяем полярность термопар.
Если не идет обдув фена — проверяем транзистор напротив 7805 (у меня был непропай).
Согласно схеме ниже, один вывод катушки реле подключается к + (5, 12, 24), второй к общему минусу через npn транзистор, на базу которого подается сигнальные 5 в от МК. При возникновении неисправности (имитировал пробой терпомпары) реле размыкало цепь 220 в, но при этом МК зависал через 5 секунд и хаотично щелкал катушкой. Возможно проблема была в транзисторе s9013, который я использовал, но разбираться в этом я не стал, просто заменил на готовый модуль с 2мя реле 5 в. Почему модуль с двумя реле? — компоненты использовал, те что валялись дома и не были нигде задействованы. Реле здесь используется для защиты обрыва термопары, пробоя симистора и отключения нагрева при активном герконе (фен на подставке).

Когда все отлажено работает, собираем воедино. Вместо заводского трансформатора использовал блок питания 24в 3а, корпусные вентиляторы на всякий случай запитал от БП 12 в, чтобы не нагружать основной БП. Вообще потребление по низковольтной части около 50 Вт — максимальный нагрев паяльника и обдув фена.

Финальный вариант выглядит так (экран 1602 на самом деле для глаза виден отлично):


Короткое видео работы:

Фен благополучно упал перед записью — в итоге такое дребезжание (уже исправлено). Хотелось бы добавить и по поводу посторонних звуков при работе обдува фена — в большинстве прошивок частота ШИМ обдува задана TCCR2B = TCCR2B & 0b11111000 | 0x02, при максимальных оборотах посторонние звуки отсутствуют, но при уменьшении появляется противный писк, решается изменением 0x02 на 0x04. В использованной прошивке для быстрого нагрева фена, обдув устанавливается на минимальные обороты, а при приближении к заданному значению обороты становятся, те которые выставлены. Изначально я думал что это баг, который я пытался устранить два дня, но оказалась фича. Финальная прошивка от Link у меня работала некорректно — при охлаждении фена обдув был на минимальных оборотах, хотя в версии 2.0 обороты уменьшаются только при нагреве. Более подробная информация по прошивкам, схемам, работе алгоритмов и т.д. на сайте Arduino.ru.
Если сравнивать заводской и самодельный вариант, то разницы в работе практически нет. К достоинствам самодельной станции могу отнести наличие реле которое размыкает цепь 220 в нагрева фена при внештатных ситуациях, а также отсутствие шумящего и греющегося трансформатора, который установлен в заводской версии. По затратам — переделка вышла в районе 15$ без учета БП, реле и Arduino, которые были в наличии. При желании можно сэкономить используя компоненты с нерабочей станции, а оставшиеся заказать с Aliexpress. Вариант сборки с нуля думаю не целесообразен, т.к. стоимость становится больше заводской станции, но а покупать ее или нет решать вам.