DIY SMD-Rework-Station: Professionelles PCB-Rewerkzeug bauen

Komponenten und Zubehör

Werkzeuge & Software

• Lötkolben, Arduino IDE, Autodesk Eagle (PCB-Design)

Projektüberblick

Eine DIY-Heißluft-Rework-Station mit PID-geregelter Temperatur (100–500 °C), Lüfterdrehzahlregelung (PWM), OLED-/LCD-Statusanzeige und Drehencoder-Bedienung. Das Handstück (Typ 858D) enthält K-Typ-Thermoelement, 700 W Heizung (230 V) und 24 V Lüfter. Die Steuerung erfolgt über isolierte Triac-Ansteuerung (Nullpunktschaltung via 4N25) und MOSFET für den Lüfter.

Schaltungsteile

1. Interface: LCD I²C + Drehencoder (Menünavigation, Sollwert-Einstellung).
2. Sensorik: Thermospannung → MCP602 (Verstärkung per 200 kΩ Trimmpoti einstellbar) → Arduino A0. Reed-Schalter im Halter erkennt Handstück-Entnahme.
3. Leistungsteil: Triac BTA12 für Heizung (Phasenanschnitt über Wellenpaketsteuerung), MOSFET IRFZ44 für Lüfter-PWM (31 kHz über Timer1).

PCB

Aufgrund der Komplexität wird ein gefertigtes PCB empfohlen (Eagle-/EasyEDA-Files im Projekt). Bestellung z. B. bei JLCPCB.

Firmware-Features (v1.4)

• PID-Regelung (Parameter in EEPROM speicherbar).
• Drei Referenztemperaturen (200/300/400 °C) für Kalibrierung.
• Tune-Modus: Trimmpoti einstellen bis interne ADC ~900 bei 400 °C.
• Calibrate-Modus: Externes Thermometer nutzen, reale Temps eingeben.
• Automatische Abschaltung: Erkennt Leerlauf über minimalen Heizleistungs-Anstieg.
• EEPROM-Konfiguration mit Prüfsumme & Wear-Leveling (Ringpuffer).
• Summer (aktiv/passiv wählbar) für Signale.

Inbetriebnahme

1. Default-Config laden (Setup-Menü → Reset Config).
2. Tune-Modus: Handstück heizen, Trimmpoti auf ADC ~900 bei 400 °C einstellen.
3. Calibrate-Modus: Referenzpunkte (200/300/400 °C) anfahren, echtes Thermometer ablesen, Wert per Encoder eingeben, speichern.
4. Save im Setup-Menü.

Code-Struktur (Auszug)

Die Firmware ist modular in C++-Klassen organisiert:

• CONFIG / HOTGUN_CFG: EEPROM-Verwaltung, Kalibrierdaten, Presets.
• BUZZER: Signaltöne.
• DSPL: LCD-I²C-Anzeige (Soll/Ist-Temp, Lüfter%, Leistung%, Status).
• HISTORY / EMP_AVERAGE: Glättung der Messwerte.
• PID: Iterativer PID-Algorithmus (Kp=50, Ki=16, Kd=50, Nenner 2¹¹).
• FastPWM_D9: 31 kHz PWM für Lüfter (Timer1).
• HOTGUN: Hauptsteuerung (Zustände: OFF, ON, FIXED, COOLING), Wellenpaketsteuerung synchron zum Netz (100 Hz Perioden).

Der vollständige Sketch ist auf GitHub: ManojBR105/ARDUINO-SMD-REWORK-STATION.

Schaltpläne

Enthalten: Hauptschaltung (Sensorik, Triac, MOSFET, Netzteil), Netzteil-Schaltung (230 V → 5 V/24 V), PCB-Layout.