Основы · 19 мин чтения

Как паять паяльником: температура жала, припой и штыревые гребёнки

Пайка шаг за шагом: температура паяльника, свинцовый и бессвинцовый припой, лужение жала, штыревые гребёнки, холодная пайка, мостики, выпайка и термоусадка.

Коротко о том, как паять: прикоснись чистым залуженным жалом паяльника одновременно к медной контактной площадке на плате и к выводу компонента и прогрей соединение 1–2 секунды; затем подай проволоку припоя в нагретое место пайки, а не на жало. Как только припой расплавится и растечётся по площадке и выводу, сначала убери проволоку, потом паяльник, и не двигай деталь, пока соединение не остынет. При правильной температуре всё занимает 3–4 секунды, а в итоге получается гладкая пайка в форме маленького вулкана вокруг вывода.

При работе с Arduino, ESP32 или Raspberry Pi Pico без пайки долго не обойтись: большинство модулей датчиков поставляется со штыревыми гребёнками россыпью в пакетике, Pico и Arduino Pro Mini обычно приходят без пинов, а провода моторов робота-машинки и концы светодиодных лент тоже нужно паять. В этом руководстве шаг за шагом разберём, как выбрать паяльник и припой, выставить температуру, очистить и залудить жало и припаять штыревые гребёнки к модулям. Дальше — как отличить хорошую пайку от плохой, найти и исправить холодную пайку и мостики из припоя, выпаять детали оловоотсосом и оплёткой, срастить провода и изолировать их термоусадкой, а также правила безопасности, которые берегут и здоровье, и плату.

Модуль датчика BMP280 с ещё не припаянной штыревой гребёнкой
Большинство модулей датчиков идёт с отдельной штыревой гребёнкой: прежде чем вставить модуль в макетную плату, эту 6-пиновую полоску нужно припаять в отверстия на плате.

Что такое припой и как он работает?

Припой — сплав на основе олова, который плавится при температуре намного ниже, чем медь (примерно 180–230 °C). Когда расплавленный припой касается чистой медной поверхности, он её смачивает: между оловом и медью образуется тонкий интерметаллидный слой, и два металла соединяются химически. Поэтому припой — это не клей: он создаёт и электрическое, и механическое соединение между выводом компонента и медным кольцом на плате (контактной площадкой). Чтобы такое соединение образовалось, нужны два условия: поверхности должны прогреться выше температуры плавления припоя, а оксидная плёнка на них должна быть удалена. Тепло даёт паяльник, а оксид растворяет флюс (канифоль) внутри проволоки припоя. Если припой не пристаёт, проблема почти всегда в одном из двух: либо место пайки недостаточно прогрето, либо флюс выгорел и поверхность снова окислилась.

Выбор паяльника: мощность, регулировка температуры и жало

При покупке паяльника для электроники первым делом смотри не на мощность, а на регулировку температуры. Дешёвые нерегулируемые паяльники-карандаши греются всё сильнее, пока включены в сеть, и в простое могут превысить 400 °C; от этого жало быстро чернеет, флюс мгновенно сгорает, а контактные площадки могут отслоиться от платы. Паяльник с регулировкой держит жало на заданной температуре. Мощность показывает, как быстро нагреватель восстанавливает температуру, а не насколько сильно он греет: регулируемый паяльник на 60 W, коснувшись большой площади GND, возвращает температуру гораздо быстрее, чем паяльник на 25 W. Для хобби-электроники идеальный старт — паяльная станция или регулируемый паяльник-карандаш на 50–80 W с диапазоном от 200 до 450 °C.

Тип паяльникаТипичная мощностьРегулировка температурыДля работы с Arduino
Нерегулируемый паяльник-карандаш25–40 WНетСойдёт; жало быстро изнашивается, высокий риск отслоить площадки
Регулируемый паяльник-карандаш60–80 WРучка или цифровая настройкаХорошее начало
Паяльная станция50–90 WЦифровая, с датчикомЛучший выбор; жала легко менять
«Умный» паяльник с питанием от USB-C40–90 W (зависит от адаптера)ЦифроваяПортативный; нужен мощный адаптер USB-C PD
Паяльный пистолет100 W и вышеНетДля толстых проводов, а не для печатных плат
Термовоздушная станция (фен)Зависит от нагревателяЦифроваяДля демонтажа SMD и усадки термоусадки

Температура зависит от используемого припоя. Правило простое: жало должно быть примерно на 120–150 °C горячее температуры плавления припоя, потому что по пути от жала к месту пайки тепло теряется, а само соединение должно уверенно перейти точку плавления. Значения ниже — хорошая отправная точка для штыревых гребёнок с шагом 2,54 мм и обычных выводных деталей:

ПрипойТемпература плавленияРекомендуемая температура жала
Sn63/Pb37 (свинцовый, эвтектический)183 °C300–330 °C
Sn60/Pb40 (свинцовый)183–190 °C320–350 °C
SAC305 (Sn96.5/Ag3/Cu0.5, бессвинцовый)217–220 °C350–370 °C
Sn99.3/Cu0.7 (бессвинцовый)227 °C360–380 °C
Большая площадь GND, толстый проводТа жеНа 20–30 °C больше или более широкое жало

Выбор жала важен не меньше температуры. Тепло передаётся через поверхность, которой жало касается места пайки; острое коническое жало касается вывода гребёнки лишь в одной точке и передаёт тепло медленно. Новички пытаются компенсировать это повышением температуры и в итоге сжигают плату. Для выводных (THT) деталей и штыревых гребёнок идеально жало «отвёртка» (тип D) шириной 1,6–2,4 мм или скошенное жало (тип C). Тонкое коническое жало нужно только для очень тесной работы с SMD; для толстых проводов и клемм моторов бери жало-«отвёртку» от 3 мм.

Если припой не растекается, не спеши первым делом поднимать температуру. Проверь, что жало чистое и блестящее, что место пайки касается его плоская грань и что флюса достаточно. Если проблема остаётся, перейди на более широкое жало, и только после этого поднимай температуру на 10–20 °C.

Выбор припоя: свинцовый, бессвинцовый и с канифолью внутри

Припой для электроники — это тонкая проволока из сплава с одним или несколькими каналами флюса внутри. На упаковке встречается код вроде Sn60/Pb40: это значит, что сплав на 60 процентов состоит из олова (Sn) и на 40 процентов из свинца (Pb). Свинцовые припои плавятся при более низкой температуре, легко растекаются и дают блестящую поверхность, поэтому для обучения они прощают больше всего ошибок. Особенно Sn63/Pb37: это эвтектический сплав, то есть он затвердевает сразу при одной температуре (183 °C); поскольку при остывании у него нет пастообразной стадии, риск холодной пайки ниже, даже если деталь слегка сдвинется. Бессвинцовые припои (сплавы олово–серебро–медь, например SAC305) применяют в серийной электронике из-за директивы RoHS; им нужна более высокая температура, они растекаются чуть хуже и от природы выглядят матовыми.

СвойствоСвинцовый (Sn63/Pb37, Sn60/Pb40)Бессвинцовый (SAC305)
Температура плавления183–190 °C217–220 °C
Растекание и смачиваниеОчень хорошие, прощают ошибкиМедленнее, нужно больше флюса
Как выглядит хорошая пайкаБлестящая, гладкаяМатовая или сатиновая, слегка зернистая
Срок службы жалаДолгийКороче из-за более высокой температуры и содержания олова
ЗдоровьеСодержит свинец, мыть руки обязательноСвинца нет, но пары флюса всё равно вредны
Где применяетсяХобби, ремонт, обучениеСерийные изделия, работы с требованием RoHS

По диаметру: для выводных деталей вроде штыревых гребёнок с шагом 2,54 мм, резисторов и светодиодов идеален припой 0,6–0,8 мм; проволока 1 мм подходит для толстых кабелей и клемм моторов, а 0,3–0,5 мм не даёт перелить припой при работе с SMD. Флюса внутри проволоки обычно 1–3 процента по массе, а на упаковке написано rosin (канифоль), RMA или no-clean (безотмывочный). Канифольный флюс — классика; безотмывочный оставляет мало остатков, и в большинстве хобби-работ его можно не смывать. Для выпайки и исправления мостиков очень стоит завести флюс-карандаш или флюс-пасту на основе канифоли, предназначенную для электроники. Липкие коричневые остатки флюса в конце можно смыть изопропиловым спиртом (IPA 99%) и старой зубной щёткой.

Кислотные флюсы и пасты, которыми сантехники паяют медные трубы, для электроники не подходят. В них есть едкие вещества вроде хлорида цинка; остатки на плате медленно разъедают медные дорожки и выводы компонентов и приводят к неисправностям, которые проявляются через несколько месяцев. В электронике используй только канифольный или безотмывочный флюс либо флюс с явной пометкой «для электроники».

Инструменты и материалы для пайки

  • Регулируемый паяльник и подставка: подставка обязательна, чтобы горячий паяльник никогда не лежал на столе.
  • Припой: 0,8 мм, с канифолью внутри; для начала Sn60/Pb40 или Sn63/Pb37.
  • Очиститель жала: латунная стружка (рекомендуется) или слегка влажная целлюлозная губка.
  • Флюс-карандаш или канифольная паста: для исправления мостиков, выпайки и окисленных поверхностей.
  • Оплётка для выпайки и оловоотсос: чтобы переделать неудачную пайку.
  • Бокорезы и стриппер: чтобы аккуратно откусывать выводы и снимать изоляцию.
  • Термоусадочная трубка: небольшой набор 2:1 нескольких диаметров.
  • «Третья рука» или держатель плат: чтобы плата и провода не двигались; модели с лупой помогают при мелкой работе.
  • Защитные очки и вентилятор-дымоуловитель: берегут глаза от брызг припоя, а лёгкие — от паров флюса.
  • Мультиметр: чтобы после пайки проверить замыкания и обрывы.

Очистка и лужение жала паяльника

Жало паяльника — это медный стержень, снаружи покрытый железом. Пока это покрытие смочено припоем, оно отлично передаёт тепло к месту пайки. На воздухе, особенно когда паяльник простаивает при высокой температуре, жало окисляется, чернеет и перестаёт брать припой: вместо того чтобы приставать к жалу, припой собирается в шарик и скатывается. Это называют «мёртвым» жалом. Секрет долгой жизни жала — держать его всегда покрытым тонким слоем припоя; это называется лужением.

  1. Первое включение: когда новое жало нагревается и доходит примерно до 200 °C, прикоснись к нему проволокой припоя и залуди его со всех сторон. Так оно не окислится в первую же минуту.
  2. Каждые несколько паек: ткни жалом в латунную стружку или быстро проведи им по влажной губке. Губка должна быть отжатой и слегка влажной, а не мокрой; используй дистиллированную или фильтрованную воду.
  3. Лудить сразу после очистки: нанеси немного свежего припоя на чистое блестящее жало. Чистое, но голое жало снова окисляется за секунды.
  4. В перерывах: перед тем как поставить паяльник на подставку, оставь на жале небольшую каплю припоя; если отходишь больше чем на несколько минут, понизь температуру примерно до 200 °C или выключи паяльник.
  5. Перед выключением: не очищай жало; покрой его толстым слоем припоя и только потом выключай. Этот слой защищает жало от воздуха, пока оно остывает.
  6. Если жало почернело: несколько раз окуни горячее жало в активатор жала (tip tinner) и почисти в латунной стружке. Никогда не шкурь, не пили и не скобли жало ножом: как только железное покрытие сойдёт, жало очень быстро погибнет окончательно.

Как паять: шаг за шагом

Шаги ниже — для пайки к плате выводной (THT) детали: резистора, светодиода или штыревой гребёнки. Если первые попытки сделать на старой плате или с несколькими резисторами на перфоплате, руки быстро привыкнут.

  1. Подготовка: выставь на паяльнике подходящую для твоего припоя температуру, затем очисти и залуди жало. Если плата или выводы компонента жирные или окисленные, протри их спиртом.
  2. Установи деталь: просунь выводы в отверстия и слегка разведи их наружу, примерно на 30°, чтобы деталь не выпала, когда плата перевёрнута.
  3. Прогрей: приложи жало примерно под углом 45° так, чтобы оно касалось вывода и медной площадки одновременно, и подержи 1–2 секунды.
  4. Подай припой: прикоснись проволокой припоя к месту, где вывод встречается с площадкой, с противоположной от паяльника стороны. Проволоку должно расплавить нагретое соединение; не касайся проволокой жала и не капай припой с него.
  5. Подбери количество: остановись, когда припой растечётся по всей площадке и образует вокруг вывода небольшой конус. Для штыревой гребёнки с шагом 2,54 мм обычно хватает 2–4 мм проволоки.
  6. Сначала убери проволоку, потом паяльник: отведя проволоку, подержи паяльник ещё полсекунды, затем уведи его вверх вдоль вывода.
  7. Не двигай: припой застывает за 2–3 секунды; в это время не двигай ни плату, ни деталь, и дуть на пайку не нужно.
  8. Откуси вывод и проверь: срежь лишний вывод бокорезами чуть выше припоя, оставив около 1 мм; придерживай конец пальцем, чтобы он не отлетел. В конце осмотри пайку при хорошем освещении.

При правильной температуре весь процесс занимает не больше 3–5 секунд. Если за 5 секунд припой не растёкся, не продолжай греть соединение: убери паяльник, дай месту пайки остыть, добавь немного флюса, очисти жало и попробуй снова. Есть небольшая хитрость, чтобы тепло быстрее шло в соединение: в момент касания паяльником места пайки капни чуть-чуть припоя в точку контакта. Эта капля расплавленного припоя работает как тепловой мостик и увеличивает площадь контакта. А вот носить припой на жале и размазывать его по соединению неправильно: флюс в припое на жале выгорает за секунды, и до места пайки доходит окисленный припой, который не растекается.

Пайка штыревых гребёнок и модулей

Чаще всего в проектах на Arduino приходится припаивать к датчику или модулю штыревую гребёнку (pin header, полоску штырей «папа» с шагом 2,54 мм). Модули вроде MPU-6050, BME280 и HX711, I2C-адаптеры для LCD, Raspberry Pi Pico и Arduino Pro Mini часто приходят с непропаянными пинами. Настоящая сложность тут не в самой пайке, а в том, чтобы пины стояли идеально ровно и перпендикулярно плате. Проще всего использовать как оправку макетную плату.

16-пиновый I2C-адаптер для LCD
16 пинов I2C-адаптера впаиваются в 16 отверстий LCD 16x2; не делай первую пайку, пока не проверено, что пин 1 на обеих платах находится с одного края.
  1. Отломи от гребёнки нужное число пинов бокорезами или плоскогубцами; режь на один пин дальше, чтобы не повредить пластик крайнего пина.
  2. Вставь длинные ножки гребёнки в макетную плату с шагом, как у рядов пинов модуля. Для плат с двумя рядами (Pico, Pro Mini) вставь обе полоски одновременно.
  3. Надень модуль на короткие ножки стороной с микросхемами и компонентами вверх.
  4. Сначала припаяй только один угловой пин, затем посмотри сбоку, ровно ли лежит модуль.
  5. Если он перекошен, снова прогрей этот пин и выровняй модуль, мягко нажимая ручкой или пинцетом, а не пальцем.
  6. Когда модуль точно стоит ровно, припаяй пин в противоположном углу; теперь модуль держится в двух точках.
  7. Пропаяй остальные пины по одному. Не трать на каждый пин больше 2–3 секунд, чтобы не нагреть пластик макетной платы; на платах с большим числом пинов чередуй стороны, чтобы тепло распределялось.
  8. В конце вынь модуль из макетной платы, внимательно осмотри все пины через лупу или камеру телефона и проверь, что между соседними пинами нет мостиков.
Модуль MPU-6050
Модуль MPU-6050
Модуль HX711
Модуль HX711
Плата Wemos D1 Mini
Плата Wemos D1 Mini

На Raspberry Pi Pico паяется 40 пинов в два ряда по 20; в первый раз это может занять 10–15 минут, так что не торопись. Номера GP на Pico напечатаны на нижней стороне платы, и когда гребёнки установлены снизу, эти надписи закрыты; поэтому держи рядом схему распиновки. Благодаря зубчатым краям (полуотверстиям) Pico можно припаять и прямо на другую плату без гребёнок. Что делает каждый пин, смотри в статье Что такое Raspberry Pi Pico?. При пайке I2C-адаптера к дисплею проследи, чтобы метки пина 1 совпадали; подробности в статье I2C LCD-дисплей: подключение и использование. Если непонятно, какой пин куда идёт, карту пинов своей платы можно открыть в утилите распиновки.

Гребёнка, припаянная не с той стороны, — самая частая ошибка и самая трудная для исправления: модуль оказывается в макетной плате вверх ногами или порядок пинов зеркальный, а выпаять 16 или 40 пинов — долгая и утомительная работа. Перед пайкой первого пина ещё раз проверь ориентацию. У большинства модулей, которые вставляются в макетную плату, пластиковая часть гребёнки остаётся снизу, а паяют сверху, со стороны микросхем.

Как выглядит хорошая пайка и как — плохая?

Хорошая пайка похожа на маленький конус или вулкан, который покрывает всю площадку и поднимается к выводу вогнутой дугой. Её края плавно, под небольшим углом переходят в площадку и вывод — это значит, что припой смочил обе поверхности. Со свинцовым припоем поверхность блестящая и гладкая. С бессвинцовым даже хорошая пайка выглядит матовой или сатиновой, поэтому с бессвинцовым припоем суди по форме, а не по блеску. В металлизированных отверстиях, если припой заполнил отверстие и образовал тонкое кольцо и на другой стороне платы, значит, тепло прошло через всё отверстие.

Внешний видЧто это значитРешение
Гладкий вогнутый конус; площадка полностью покрытаХорошая пайкаНичего не трогать
Выпуклая, как шарик или капля, края не переходят в площадкуСлишком много припоя или площадка не прогрета и не смоченаДобавить флюс, прогреть и снять излишек оплёткой
Серая, матовая, шероховатая, с трещинами или морщинамиХолодная пайка или соединение сдвинулось при остыванииДобавить флюс и прогреть, пока припой полностью не растечётся
Площадка открыта частично, отверстие не заполненоМало припояПрогреть и добавить ещё немного припоя
Припой соединился с соседним пиномМостик из припоя, короткое замыканиеРазделить флюсом и чистым жалом или снять оплёткой
Тёмное кольцо вокруг вывода, припой не взялся за выводВывод окислен или не прогретОчистить вывод, добавить флюс и перепаять, прогревая и вывод
Острый кончик (как сосулька)Флюс закончился или паяльник отводили слишком медленноДобавить немного флюса и оплавить коротким касанием
Коричневый горелый флюс, отслоившаяся или оторванная площадкаСлишком высокая температура или слишком долгий нагревПонизить температуру; оторванную площадку соединить с дорожкой тонким проводом

Холодная пайка и мостики из припоя

Холодная пайка — это когда припой расплавился и лежит на соединении, но настоящей связи с медью не образовал. Типичных причин три: соединение прогрето недостаточно (обычно прогревался только вывод или только площадка), поверхность была окислена и не хватило флюса, или деталь сдвинулась, пока припой застывал. Холодная пайка — коварная неисправность, потому что схема то работает, то нет. Датчик, который снова оживает, если надавить на модуль, I2C-устройство, которое то и дело отваливается, или робот, который перезагружается от вибрации, — обычно признаки холодной пайки. Исправить её легко: добавь к соединению немного флюса, прогрей чистым жалом, пока припой полностью не растечётся и не заблестит, и при необходимости добавь чуть-чуть свежего припоя.

Мостик из припоя — это когда лишний припой соединяет два соседних пина. Он легко образуется даже на гребёнках с шагом 2,54 мм и может замкнуть между собой два сигнала или, что хуже, 5V и GND. Чтобы убрать мостик, сначала нанеси флюс, затем проведи чистым залуженным жалом от середины мостика наружу, в сторону от пинов; благодаря флюсу припой разделится между двумя пинами. Если припоя всё ещё слишком много, сними его оплёткой. Самый надёжный способ найти невидимые мостики — проверить соседние пины в режиме прозвонки (со звуковым сигналом) мультиметра; как это сделать, рассказано в статье Как пользоваться мультиметром.

Перед тем как подать питание на только что пропаянную плату, измерь мультиметром сопротивление между 5V и GND (на Pico — между 3V3 и GND и между VSYS и GND). Непрерывный писк означает короткое замыкание; в этом случае не подключай плату к USB. Замкнутая шина питания может вызвать срабатывание защиты USB-порта компьютера или сжечь стабилизатор либо микросхему платы.

После проверки мультиметром саму плату можно использовать как тестовый прибор. Скетч ниже держит сигнальные пины Arduino Uno, Nano или Pro Mini в состоянии HIGH через встроенные подтягивающие резисторы. Вставь плату со свежепропаянными гребёнками в макетную плату, подключи провод-перемычку к пину GND и по очереди касайся свободным концом провода каждого пина. В мониторе порта (9600 бод) при каждом касании должно появляться только имя пина, которого коснулся провод.

C++ (Arduino IDE)
1// Lehim testi: header pinlerine GND kablosuyla tek tek dokun / Solder test: touch each header pin with a GND wire
2// Önce multimetreyle 5V ile GND arasında kısa devre olmadığını ölç / First make sure 5V and GND are not shorted (multimeter)
3// 0-1 seri port, 13 dahili LED yüzünden listede yok / 0-1 (serial) and 13 (onboard LED) are left out
4const uint8_t PINS[] = {2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, A0, A1, A2, A3, A4, A5};
5const uint8_t PIN_COUNT = sizeof(PINS) / sizeof(PINS[0]);
6bool wasLow[PIN_COUNT];
7
8void printPin(uint8_t pin) {
9  if (pin >= A0) {                       // analog pinleri A0..A5 diye yaz / print analog pins as A0..A5
10    Serial.print('A');
11    Serial.print(pin - A0);
12  } else {
13    Serial.print('D');
14    Serial.print(pin);
15  }
16}
17
18void setup() {
19  Serial.begin(9600);
20  for (uint8_t i = 0; i < PIN_COUNT; i++) {
21    pinMode(PINS[i], INPUT_PULLUP);      // boştayken HIGH okunur / reads HIGH while idle
22  }
23  delay(50);
24  Serial.println(F("Lehim testi basladi / Solder test started"));
25  for (uint8_t i = 0; i < PIN_COUNT; i++) {
26    wasLow[i] = (digitalRead(PINS[i]) == LOW);
27    if (wasLow[i]) {                     // dokunmadan LOW: GND'ye köprü / LOW untouched: bridged to GND
28      Serial.print(F("GND'ye kisa devre? / Short to GND? "));
29      printPin(PINS[i]);
30      Serial.println();
31    }
32  }
33}
34
35void loop() {
36  bool changed = false;
37  uint8_t lowCount = 0;
38  for (uint8_t i = 0; i < PIN_COUNT; i++) {
39    bool low = (digitalRead(PINS[i]) == LOW);
40    if (low != wasLow[i]) {
41      wasLow[i] = low;
42      changed = true;
43    }
44    if (low) lowCount++;
45  }
46  if (changed && lowCount > 0) {         // yalnız değişince yaz / print only on change
47    Serial.print(F("LOW:"));
48    for (uint8_t i = 0; i < PIN_COUNT; i++) {
49      if (wasLow[i]) {
50        Serial.print(' ');
51        printPin(PINS[i]);
52      }
53    }
54    if (lowCount > 1) {
55      Serial.print(F("  <- kopru olabilir / possible bridge"));
56    }
57    Serial.println();
58  }
59  delay(20);                             // dokunma titreşimini süz / filter contact bounce
60}
Что видно в мониторе портаЧто это значит
Появляется только тот пин, которого коснулся проводПайка в порядке
Касание пина, но ничего не выводитсяОбрыв или холодная пайка; пин не соединён с платой
При касании одного пина выводятся сразу дваМежду этими двумя пинами мостик из припоя
Предупреждение о замыкании на GND при запускеЭтот пин замкнут мостиком на GND

Пины 0 и 1 исключены из списка, потому что их занимает последовательный порт, а пин 13 — потому что встроенный светодиод на нём может мешать чтению с подтяжкой. A6 и A7 на Nano и Pro Mini — только аналоговые входы, цифрой их не прочитать; проверь их мультиметром. Касаться пинов проводом GND безопасно: встроенный подтягивающий резистор на 20–50 kΩ ограничивает ток значением меньше 0,25 mA. Если гребёнки припаяны к Raspberry Pi Pico, тот же тест можно запустить на MicroPython из Thonny:

MicroPython
1from machine import Pin
2import time
3
4# Pico kenar pinleri: GP0-GP22 ve GP26-GP28 / Pico header GPIOs: GP0-GP22 and GP26-GP28
5numbers = list(range(23)) + [26, 27, 28]
6pins = [Pin(n, Pin.IN, Pin.PULL_UP) for n in numbers]   # boşta 1 okunur / reads 1 while idle
7time.sleep_ms(50)
8
9was_low = [p.value() == 0 for p in pins]
10for n, low in zip(numbers, was_low):
11    if low:                                  # dokunmadan 0: GND'ye köprü / 0 untouched: bridged to GND
12        print("GND'ye kisa devre? / Short to GND? GP%d" % n)
13print("GND kablosunu pinlere tek tek degdir / Touch each pin with the GND wire")
14
15while True:
16    low_now = [p.value() == 0 for p in pins]
17    if low_now != was_low:                   # yalnız değişince yaz / print only on change
18        was_low = low_now
19        touched = ["GP%d" % n for n, low in zip(numbers, low_now) if low]
20        if touched:
21            note = "  <- kopru olabilir / possible bridge" if len(touched) > 1 else ""
22            print("LOW: " + " ".join(touched) + note)
23    time.sleep_ms(20)                        # dokunma titreşimini süz / filter contact bounce

Этот код проверяет все 26 пинов GPIO по краям Pico (GP0–GP22 и GP26–GP28); пинов GND, 3V3, VSYS, VBUS, 3V3_EN, ADC_VREF и RUN в списке нет, их измерь мультиметром. Код без изменений работает и на Pico W. Когда провод GND подключён к любому пину GND на Pico, при касании каждого пина GP по очереди в окне Shell в Thonny должно появляться только имя этого пина.

Выпайка оловоотсосом и оплёткой

Снимать припой приходится, когда гребёнка припаяна не с той стороны, светодиод впаян наоборот или нужно снять деталь со старой платы. Для этого есть два основных инструмента: оловоотсос (вакуумный насос для выпайки), который очищает отверстие за один раз, и оплётка для выпайки (тонкая медная плетёнка, пропитанная флюсом), которая впитывает расплавленный припой за счёт капиллярного эффекта. Оловоотсос лучше подходит для очистки отверстий выводных деталей, а оплётка — для снятия лишнего припоя с поверхностей, мостиков и площадок SMD. При любом способе работа идёт легче, если сначала добавить к старому припою немного свежего припоя: свежий флюс растворяет оксид, а с большим количеством расплавленного припоя лучше передаётся тепло. На заводских платах с бессвинцовым припоем капля свинцового припоя ещё и понижает температуру плавления смеси.

Выпайка оловоотсосом:

  1. Нажми на поршень до щелчка фиксации.
  2. Прогрей соединение паяльником и убедись, что припой полностью расплавился.
  3. Приложи тефлоновый носик оловоотсоса к расплавленному припою перпендикулярно плате, вплотную к паяльнику.
  4. Убери паяльник и сразу нажми кнопку оловоотсоса; поршень резко возвращается и втягивает припой.
  5. Если отверстие очистилось не полностью, добавь немного свежего припоя и повтори. Время от времени разбирай оловоотсос и вытряхивай скопившийся внутри припой.

Выпайка оплёткой:

  1. Нанеси немного флюса на конец оплётки; уже использованный и полный припоя кусок отрежь.
  2. Положи оплётку на припой, который нужно убрать.
  3. Прижми жало паяльника сверху к оплётке; когда припой расплавится, оплётка впитает его и станет серебристой.
  4. Поднимай оплётку и паяльник вместе. Если оторвать оплётку после того, как припой застыл, можно оторвать и площадку.
  5. Отрежь кусок, полный припоя, и при необходимости повтори чистым участком. В конце смой остатки флюса спиртом.
Не пытайся снять многопиновую гребёнку целиком: все пины сразу не расплавить, и площадки оторвутся. Вместо этого разрежь пластик гребёнки между пинами бокорезами, прогревай пины по одному и вытаскивай их пинцетом, а потом очисти отверстия оловоотсосом. Модуль останется целым, а потеряется только гребёнка стоимостью в несколько центов.

Сращивание проводов и термоусадка

При подключении проводов к моторам, батарейным отсекам, светодиодным лентам или модулям зарядки пайка гораздо надёжнее проводов-перемычек: она не расходится от вибрации, а переходное сопротивление низкое. Сначала сними с проводов 5–7 мм изоляции и собери жилки многожильного провода, скрутив их пальцами. Затем предварительно залуди каждый конец отдельно: если подать припой на прогретый провод, он затекает между жилками, и конец становится жёстким. Когда два залуженных конца приложены друг к другу, для соединения хватает короткого касания паяльником.

Модуль зарядки TP4056 с площадками для проводов B+, B-, OUT+ и OUT-
На модулях питания вроде TP4056 провода паяют прямо на большие площадки: сначала отдельно залуди площадку и конец провода, затем совмести их и расплавь коротким касанием.
  1. Сначала надень термоусадку: перед соединением надень на один из проводов кусок термоусадочной трубки подходящего диаметра и отодвинь его на 3–4 см от места пайки, чтобы его не задело теплом.
  2. Зачисти и залуди: сними по 5–7 мм изоляции с концов обоих проводов, скрути жилки и предварительно залуди их.
  3. Соедини: приложи концы рядом или внахлёст встык; для более прочного соединения жилки можно обвить друг вокруг друга.
  4. Пропаяй: прикоснись паяльником к соединению, дай припою затечь между жилками и при необходимости добавь ещё чуть-чуть. Если припой затечёт глубоко под изоляцию, провод станет жёстким и сломается в этом месте, так что не перегревай.
  5. Дай остыть и проверь: слегка потяни за соединение, чтобы проверить прочность, и убедись, что нигде не торчат острые жилки.
  6. Усади трубку: надвинь трубку на соединение так, чтобы она заходила минимум на 5 мм с каждой стороны, и равномерно прогрей её термофеном. Зажигалка или паяльник усаживают её неравномерно и могут прожечь.

Обычная термоусадочная трубка усаживается в соотношении 2:1, то есть при нагреве её диаметр уменьшается вдвое. Поэтому её внутренний диаметр до усадки должен быть немного больше самой толстой части соединения, а после усадки — меньше диаметра самого провода. Для соединений, которые будут на улице или могут намокнуть, бери трубку 3:1 с клеевым слоем: при нагреве клей внутри плавится и герметизирует соединение. Если паяешь провода к клеммам DC-мотора, керамический конденсатор на 100 nF между двумя клеммами мотора снижает электрические помехи; подробности в статье Управление DC-мотором через L298N. А вот концы проводов, которые идут в винтовые клеммы, не лудят: со временем припой течёт под давлением винта, контакт ослабевает, и место соединения греется. Для таких соединений используй кабельные наконечники-втулки.

Никогда не паяй провода паяльником прямо к литиевым аккумуляторам вроде 18650. Долгий нагрев может повредить внутреннюю структуру элемента и его предохранительный клапан, а это риск короткого замыкания и пожара. Используй литиевые аккумуляторы в батарейном отсеке или готовыми сборками с никелевыми лентами, приваренными на заводе точечной сваркой. На модулях зарядки вроде TP4056 перепутанные B+ и B- губят модуль; перед первой пайкой проверь полярность аккумулятора мультиметром.

Безопасность и вентиляция

  • Не вдыхай дым: белый дым при пайке — это не свинец, а горящий флюс. Пары канифоли раздражают дыхательные пути, а при долгом воздействии могут вызвать профессиональную астму. Открой окно и используй вентилятор, который отгоняет дым от лица, или дымоуловитель с угольным фильтром.
  • Помни о свинце: при температуре пайки свинец не испаряется; настоящий риск — занести его с рук в рот. Не ешь во время пайки, не держи напитки на рабочем столе, по окончании вымой руки с мылом и не оставляй на столе обрезки припоя.
  • Надевай очки: откушенные выводы могут отлететь, а при нагреве флюса могут разбрызгиваться мелкие капли припоя.
  • Пользуйся подставкой: никогда не клади паяльник на стол или на кабели; шнур самого паяльника тоже держи подальше от горячего жала.
  • Работай без питания: отключи USB-кабель и вынь батарею из платы, которую паяешь; в схемах с крупными конденсаторами сначала убедись, что они разряжены.
  • Ожог — под прохладную воду: сразу подержи место ожога под прохладной проточной водой 20 минут; лёд и зубную пасту не прикладывай.
  • Присматривай за детьми: дети, которые учатся паять, должны работать рядом со взрослыми; жало нагрето примерно до 350 °C и остаётся горячим ещё несколько минут после выключения.
  • По окончании выключай: выдерни вилку паяльника, оставь его на подставке до остывания и проветри рабочее место.

Идеи проектов для тренировки пайки

  • Гребёнки на модулях датчиков: 6–8-пиновые модули вроде BME280 и BMP280 или MPU6050 идеальны для первой гребёнки.
  • Проводка робота-машинки: при сборке робота-машинки на Arduino припаяй провода к клеммам моторов и изолируй соединения термоусадкой.
  • Подключение светодиодной ленты: припаяй провода 5V, GND и данных к площадкам ленты WS2812B NeoPixel.
  • Постоянная схема: перенеси схему, работающую на макетной плате, на перфоплату и сделай её постоянной.
  • Крошечная плата: припаяй гребёнки к Arduino Pro Mini и проверь каждый пин тестовым скетчем выше.
  • Портативное питание: собери свой аккумуляторный блок питания с модулем зарядки TP4056 и батарейным отсеком.
  • Своя печатная плата: когда пайка станет привычной, спроектируй печатную плату в EasyEDA и преврати свою схему в профессиональную плату.

Частые ошибки и как их исправить

ПроблемаВероятная причинаРешение
Припой собирается в шарик на жале и не пристаётОкисленное («мёртвое») жалоПочистить в латунной стружке и залудить активатором жала
Припой не пристаёт к площадке и катается вокруг выводаПлощадка не прогрета или окисленаКасаться жалом и площадки, добавить флюс, взять более широкое жало
Припой плавится, но застывает, едва коснувшись соединенияСлишком низкая температура или слишком маленькое жало; площадь GND отводит теплоПоднять температуру на 20–30 °C или перейти на жало-«отвёртку»
Флюс мгновенно чернеет, много дымаСлишком высокая температураПонизить температуру под тип припоя
Модуль работает, если на него надавить, и отключается, если отпуститьХолодная пайкаДобавить флюс на подозрительные пины и оплавить их заново
USB отключается или плата греется при подключенииЗамыкание 5V–GND из-за мостика из припояНайти мультиметром и убрать мостик флюсом и оплёткой
Гребёнка стоит кривоВсе пины пропаяны без предварительной фиксацииПрогреть один пин и выровнять; в следующий раз использовать способ с макетной платой
Термоусадка не налезает на соединениеЕё не надели до пайкиРаспаять соединение, надеть трубку и спаять заново
Прежде чем браться за Pico или дорогой модуль, сделай 15-минутную разминку: припаяй к перфоплате 10 резисторов и полоску штыревой гребёнки, а затем сними их все оловоотсосом и оплёткой. Номиналы резисторов можно прочитать с помощью утилиты цветового кода резисторов. Это короткое упражнение раз и навсегда учит чувствовать время прогрева, количество припоя и способ убрать мостик.

Пайка — это путь от тестовых схем на макетной плате к постоянным и прочным проектам; после нескольких попыток пайка штыревой гребёнки станет обычным делом на пару минут. Когда пропаянные модули готовы к работе, в приложении BlueGrays есть пошаговые схемы подключения и код для таких проектов, как I2C LCD-дисплей, робот-машинка, светодиоды WS2812B и проекты со светодиодами на Raspberry Pi Pico.

Частые вопросы

Какой должна быть температура паяльника?

Для свинцового припоя (Sn63/Pb37 или Sn60/Pb40) хорошая отправная точка — 300–350 °C, для бессвинцового (SAC305) — 350–380 °C. На больших площадях GND и толстых проводах сначала попробуй более широкое жало и только потом поднимай температуру на 20–30 °C. Температура выше 400 °C быстро изнашивает жало, сжигает флюс и может отслоить площадки от платы.

Как понять, что пайка холодная?

Холодная пайка выглядит серой, матовой, шероховатой или с трещинами и сидит на площадке шариком, а не переходит в неё плавной дугой. В схеме она проявляется как контакт, который работает при нажатии, пропадает от вибрации или время от времени отваливается. Обычно помогает добавить немного флюса и прогреть соединение, пока припой полностью не растечётся.

Какой припой выбрать: свинцовый или бессвинцовый?

Во время обучения свинцовый припой (Sn63/Pb37 или Sn60/Pb40) плавится при более низкой температуре, легче растекается и прощает ошибки. Бессвинцовый припой обязателен в серийных изделиях и безопаснее для здоровья, но ему нужна более высокая температура и больше флюса. Что бы ни было выбрано, мой руки после пайки и не вдыхай дым.

Почему припой не пристаёт?

Самая частая причина — соединение недостаточно прогрето: паяльник касается только вывода или только площадки, либо жало слишком маленькое. Вторая причина — окисление: если жало почернело или площадка и вывод окислены, припой не может смочить поверхность. Очисти и залуди жало, добавь флюс и касайся паяльником площадки и вывода одновременно.

Зачем нужен флюс при пайке?

Флюс растворяет оксид на поверхностях и помогает расплавленному припою растекаться по меди. В сердцевине проволоки припоя флюс уже есть, но дополнительный флюс сильно облегчает исправление мостиков, выпайку и пайку окисленных деталей. Не используй для электроники кислотные флюсы и пасты для сантехники: со временем они разъедают плату.

Вреден ли дым от пайки?

Да, дым при пайке — это в основном горящий флюс, и долгое вдыхание паров канифоли может привести к проблемам с дыханием, например к астме. При температуре пайки свинец не испаряется, но может попасть с рук в рот. Работай с открытым окном или с дымоуловителем и мой руки после работы.

Все проекты
Мигание встроенным светодиодом Raspberry Pi Pico (Pico и Pico W)
#147Новичок

Мигание встроенным светодиодом Raspberry Pi Pico (Pico и Pico W)

Первый проект серии Raspberry Pi Pico! Мигаем зелёным встроенным светодиодом, чтобы проверить, что плата работает, — классический первый опыт «Hello World». НИКАКИХ внешних компонентов, только Pico и USB-кабель. Код написан на MicroPython (официальном языке, поддерживаемом Raspberry Pi Foundation). Изучи в Thonny IDE класс machine.Pin, режим Pin.OUT, методы led.on()/off() и time.sleep(). Каждое переключение видно в выводе (REPL).

5.0(1)
10
Raspberry Pi Pico: управление внешним светодиодом (макетная плата)
#148Новичок

Raspberry Pi Pico: управление внешним светодиодом (макетная плата)

Следующий шаг после встроенного светодиода Pico: подключить внешний светодиод на макетной плате и управлять им через пин GP14. В этом проекте ты узнаешь, как использовать любой пин GPIO общего назначения у Pico как выход, какая полярность у светодиода (длинная ножка = анод/+, короткая = катод/–) и зачем нужен токоограничивающий резистор (220Ω). Без резистора через светодиод пойдёт слишком большой ток, и он может сгореть. Схема очень простая: Pico GP14 → резистор 220Ω → светодиод → GND.

4.5(2)
7
LCD-экран с I2C
#32Новичок
Premium

LCD-экран с I2C

Дай своему Arduino собственный экран и заставь его написать первое сообщение. Двухстрочный LCD-экран подключается всего несколькими проводами; в верхней строке появляется приветствие, затем второе соо

4.8(53)
70
Вывод сообщения на LCD-экран 2x16
#29Продвинутый
Premium

Вывод сообщения на LCD-экран 2x16

Твой первый шаг к выводу текста на экран. Двухстрочный LCD-экран сначала показывает сообщение ожидания, затем пишет приветствие в верхней строке и печатает слово по букве в нижней строке, как пишущая

4.6(37)
51
Машинка на L298N с управлением по Bluetooth
#80Продвинутый
Premium

Машинка на L298N с управлением по Bluetooth

Преврати телефон в пульт и управляй своей машинкой-роботом. Arduino получает команды из приложения-пульта на телефоне через Bluetooth-модуль и вращает колёса через драйвер моторов; машинка едет вперёд

5.0(38)
65
Робот, объезжающий препятствия
#81Продвинутый
Premium

Робот, объезжающий препятствия

Как насчёт того, чтобы собрать умную машину, которая сама находит дорогу? Робот, объезжающий препятствия, постоянно осматривает всё вокруг благодаря ультразвуковому датчику спереди. Встретив препятств

5.0(38)
49
Работа со светодиодной лентой WS2812B
#69Средний
Premium

Работа со светодиодной лентой WS2812B

Познакомься с умной светодиодной лентой, где каждому огоньку можно задать свой цвет. Arduino сначала зажигает первые пять светодиодов красным, через секунду остальные пять — синим, затем выключает все

4.8(54)
70
Умная станция полива
#83Продвинутый
Premium

Умная станция полива

Садовник, который сам поливает растения, чтобы они не засохли, пока ты в отпуске. Датчик влажности почвы измеряет, насколько влажная земля; когда она сохнет, Arduino на несколько секунд включает водян

5.0(42)
57