电子小制作：电烙铁恒温控制器

 

电子小制作：电烙铁恒温控制器

 

 

用别的项目的剩余边角物料制作。基本设计是这样的：把一个PT100安装进电烙铁中。尽量贴近前端最热的位置。

 

当然实际情况下电烙铁中的空位置有限，PT100可以安装比较靠近柄的位置，温度并不是很准，比烙铁头上的温度要低很多。

 

不过这并不影响实际的操控。因为热传导的作用，造成PT100感应到的温度与烙铁头温度是正相关的，和单调的，这样就足够控制时的反馈需求了。

 

在网上有很多应用PT100的典型电路，大多要求使用运放，有的还要搭成电桥，再用ADC。实际上单片机中的ADC已经够用，不用电桥和运放。可以串联100~150欧电阻后直接取得分压来采样。

 

分度表采用一个比较粗糙的，够用就可：

floatcode PT100_T_values[] = { -50.0 , 0.0 ,  50.0 ,  100.0  , 150.0 , 200    , 250   , 300   , 350    , 400    , 450   , 500    , 550      };

floatcode PT100_R_values[] = { 80.31 , 100.0 , 119.4 , 138.51 , 157.33 , 175.86 ,194.1 , 212.05 , 229.72 , 247.09 , 264.18 , 280.98 , 297.49   };

 

 

这样的分压和采样做法有2个缺点：

A精度不高，因为单片机中的ADC是10位的，加之串联后电压变化不能充分利用整个从0 到基准电压的区间，造成浪费了精度。

B电流会造成PT100本身升温，造成精度不准。

 

对于缺点A，大约分辨率是1至2度，对于烙铁控制，够用了。

对于缺点B，采用每秒加电流采样，用500微秒采样完毕后就断开电流，使得PT100无法因采样的电流而升温。

 

采用一个按钮，按钮功能是通、保、断、保这样循环。采用4位数码显示，由于实际当中有一位坏了，所以只能显示3倍数字，对于烙铁控制，3位数字够用了。

 

施密特触发用软件实现。在程序中新增一个FSM（状态机）来专门实现施密特触发任务，在低于1.1度和高于1.1度区间内工作。

 

实际测中发现，容易在通电和断电时发生单片机重启。在负载上并联一个1.5K电阻和103电容组成的RC吸收电路，解决了大部分，仍然有小的概率会重启。

 

分析得出，继电器断电时的反冲可能是主因。虽然采用的是ULN2003驱动，它内部有续流2极管，但可能走线太长造成干扰，所以另外找了一个1N4007直接焊在继电器线圈出线上提供续流，并把工作频率从24M降到11M，目前不再发生重启现象。

 

由于有按钮，可以使用中决定控制的时机，通电一段时间后感觉温度合适，就按一次按钮进入保温状态。实际使用中发现，控制在200度比较合适焊接。当然，这是接近柄的地方的温度，烙铁头上肯定高于这个温度很多。