Furrë DIY Reflow With Reflowduino: 4 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:20

Reflowduino është një bord kontrollues i pajtueshëm me Arduino të gjithë-në-një që personalisht e kam projektuar dhe ndërtuar, dhe lehtë mund të transformojë një furrë thotë dolli në një furrë të rimbushjes PCB! Ai ka një mikroprocesor të gjithanshëm ATmega32u4 me ndërfaqe programimi mikro USB, një ndërfaqe termike të integruar MAX31855 K me filtrim të zhurmës, Bluetooth Low Energy (BLE 4.0) për komunikim të lehtë me një pajisje celulare, ngarkim të baterisë LiPo dhe tregues të statusit, një ngurtë opsionale. stafetë e gjendjes, dhe një zile piezo për të luajtur këngët tuaja të preferuara me temë. Më mirë akoma, unë i kam lëshuar të gjitha këto si një burim krejtësisht të hapur për të gjithë që të mund të shijojnë, duke përfshirë skedarët PCB EAGLE, kodin shembull Arduino IDE, mostrën e aplikacionit Android për kontrollin Bluetooth dhe mësime të plota se si të modifikoni një furrë thotë dolli për të filluar gatimin '!

Nëse dëshironi të porositni një Reflowduino ose modul stafetë Sidekick ju lutemi vizitoni faqen time në internet!

Për dokumentacionin e plotë, skedarët burim, skemat dhe informacion më të plotë në lidhje me Reflowduino, ju lutemi vizitoni faqen zyrtare të Github këtu.

Tani le të fillojmë!

Hapi 1: Mblidhni pjesët tuaja

Lista e Pjesëve

• Reflowduino Pro ORReflowduino Basic + stafetë në gjendje të ngurtë (do të përdor modulin e stafetës Sidekick)
• Termoelement i tipit K (i përfshirë me Reflowduino)
• Reflowduino burim energjie: bateri LiPo, 5V mikro USB (nga një laptop ose përshtatës), ose të dyja!
• Furrë thotë dolli OSE pjatë e nxehtë (e kam përdorur këtë furrë dolli 1100W kur ishte rreth 20 dollarë)
• Kaçavidë (për ndarjen e furrës së thotë dolli)
• Kaçavidë e vogël me kokë të sheshtë (për terminalet e vidave)
• Smartphone ose pajisje me Bluetooth. Aktualisht është i disponueshëm vetëm një version Android i aplikacionit
• Opsionale: një kompjuter portativ për të mbledhur dhe grafikuar të dhënat në kohë reale përmes Excel! Ju do të duhet të lidhni Reflowduino me laptopin përmes mikro USB që kjo të funksionojë.

Artikujt e mëposhtëm janë të nevojshëm vetëm nëse doni të bëni shumë personalizime për ndërtimin e furrës suaj (nuk nevojitet në shumicën e rasteve):

• Preres telash
• Saldim dhe saldim
• Teli 14-18 AWG (tela e bllokuar është më e lehtë për tu trajtuar)
• Tub i tkurrjes së nxehtësisë me madhësi të përshtatshme për telat izolues. Varet nga konfigurimi juaj.
• Syzet e sigurisë (qëndroni të sigurt, këtu kemi të bëjmë me tensione kryesore!)
• Doreza (fleta metalike e furrave të thotë dolli mund të jetë e mprehtë dhe e hipur me vida që nxjerrin kudo!)

Mohimi i sigurisë: Nëse jeni fillestar në elektronikë ose nuk keni përvojën e duhur për të punuar me tensionin e rrjetit, unë do t'ju sugjeroja që ose të mos ngatërroheni me të, të konsultoheni me një profesionist ose të vazhdoni të mësoni derisa të jeni mjaft të aftë ! Unë nuk jam përgjegjës për ndonjë fatkeqësi që mund të ndodhë për shkak të keqpërdorimit të PCB -së Reflowduino ose përbërësve të tij dhe sistemit elektrik (përfshirë energjinë elektrike, panelet e ndërprerësve, etj). Merrni të gjitha masat paraprake të sigurisë sipas nevojës. Për më tepër, nuk rekomandohet të përdorni të njëjtën pajisje për të ndezur PCB -të si për të gatuar ushqim për konsum. Kjo mund të rezultojë në helmim nga ushqimi, veçanërisht nëse përdorni saldim me plumb për PCB -të tuaj. Ju jeni plotësisht përgjegjës për veprimet tuaja dhe i kryeni ato në rrezikun tuaj!

Duke u thënë kështu, DIY largoni miqtë e mi … argëtohuni dhe qëndroni të sigurt!

Reflowduino & Ndihmësi anësor

SH NOTNIM: Tani ekziston gjithashtu një modul shtesë i quajtur "Reflowduino32" për një bord zhvillimi ESP32 për të kontrolluar gjithashtu pa tel një furrë të rimbushjes. Ju lutemi shikoni faqen Reflowduino Github për dokumentacionin e plotë, si dhe këtë udhëzues të furrës së rimbushjes ESP32!

Para së gjithash, ekzistojnë dy versione të Reflowduino: Basic dhe Pro, dhe në varësi të aplikacionit tuaj të veçantë mund të dëshironi të zgjidhni njërën ose tjetrën. Tjetra, unë bëra një modul të dobishëm të stafetës me gjendje të ngurtë të quajtur Solid-State Sidekick që trajton të gjitha instalimet elektrike për ju dhe eliminon plotësisht nevojën për të bashkuar ndonjë gjë. Thjesht futeni pajisjen drejtpërdrejt në Sidekick, si dhe dy telat e hyrjes të stafetës nga Reflowduino dhe jeni gati!

Më poshtë është një përmbledhje e opsioneve tuaja në dispozicion:

1. Reflowduino Pro
2. Reflowduino Basic + Solid-State Sidekick
3. Reflowduino Basic + stafetë tjetër në gjendje të ngurtë (zgjidhni tuajin)
4. Pllakë tjetër e pajtueshme me Arduino + ndërfaqe termoelement + termoelement + modul Bluetooth + Sidekick i gjendjes së ngurtë (ose stafetë tjetër) + bateri LiPo "shpinës" (opsionale)

Opsioni i parë vjen me stafetën e montuar tashmë në bordin e Reflowduino. Ky është një opsion i mirë i gjithanshëm për kontrollin e çdo furre të zakonshme të thotë dolli ose pjatë të nxehtë, veçanërisht nëse doni të lidhni telat vetë dhe të kurseni para.

Opsioni i dytë është deri tani opsioni më i lehtë (dhe më i sigurt) dhe nuk kërkon bashkim ose rregullim të pajisjes nëse nuk dëshironi vërtet sepse moduli i stafetës Sidekick ka stafetën e gjendjes së ngurtë si dhe të gjitha dispozitat për ju thjesht lidhini gjërat me të duke i lidhur. Po, më dëgjuat mirë! Kjo do të thotë që ju mund të kontrolloni çdo furrë thotë dolli pa e hapur atë!

Opsioni i tretë është nëse preferoni të zgjidhni stafetën tuaj të gjendjes së ngurtë, ndoshta me një kapacitet aktual më të lartë ose për ndonjë arsye tjetër si konfigurimi i montimit me porosi (kush e di?).

Opsioni i fundit është për ata që tashmë mund të kenë shumë pjesë të shtrirë dhe duan të bashkojnë diçka shpejt pa blerë diçka të re, gjë që është gjithashtu mirë! Ju mund të përdorni Arduino së bashku me diçka si kjo tabelë e thyerjes së termoelementit dhe natyrisht, vetë termoelementi. Për të përdorur aplikacionin demo, do t'ju duhet gjithashtu një modul Bluetooth HM-10, përveç nëse doni të lini jashtë komunikimin pa tel dhe t'i përmbaheni grafikimit të të dhënave në Excel përmes një kompjuteri. Vini re se në varësi të pjesëve që zgjidhni, mund t'ju duhet të ndryshoni kodin demo që i përshtatet nevojave tuaja.

Burimet:

• Klikoni këtu për specifikimet e shpejta të Reflowduino.
• Klikoni këtu për një përshkrim të pinouts Reflowduino

Stafetë e gjendjes së ngurtë

Nëse jeni duke përdorur Reflowduino Pro mund ta kaloni këtë seksion, por nëse jeni duke përdorur Reflowduino Basic ju ose do të keni nevojë të merrni Sidekick ose të zgjidhni modulin tuaj të stafetës. Kur zgjidhni tuajin, kontrolloni për sa vijon:

• Lloji i stafetës: duhet të jetë në gjendje të ngurtë, jo vetëm një stafetë konvencionale kontakti. Ju MUND të jeni në gjendje të largoheni nga një stafetë konvencionale për aplikimin tonë të veçantë (pasi ne do të përdorim kontroll proporcional me kohën, jo PWM të vazhdueshëm), por nuk është e garantuar ose e rekomanduar. Gjithashtu, do të dëgjoni stafetën "klik" sa herë që ndizet, gjë që mund të jetë e bezdisshme.
• Opto-izolimi: kërkoni një që është izoluar optikisht për siguri. Kjo do të thotë që mund të jeni të sigurt që Arduino -ja juaj nuk do të kapet me 120V/240VAC!
• Tensioni i Kontrollit: duhet të jetë i pajtueshëm me 3.3V ose 5V
• Vlerësimi i daljes: duhet të trajtojë sasinë e rrymës që pajisja juaj do të përdorë. për çdo pajisje amerikane (duke u përdorur në mënyrë të ligjshme), 15A/120VAC është gjithçka që do t'ju duhet ndonjëherë që nga udhëtimi i ndërprerësve në 15A.

Stafeta e gjendjes së ngurtë opto-të izoluar të Reflowduino Pro ka një tension kontrolli prej 3-15VDC dhe mund të trajtojë deri në 25A/240VAC me ftohje të duhur të konvekcionit. Në rrethana normale mund të trajtojë 10A/240VAC, ose 20A/120VAC të cilat do të jenë mjaft të mira për të gjitha pajisjet amerikane dhe duhet të jenë të përshtatshme për shumicën e pajisjeve 240VAC.

Burimet:

Fletë specifikimi i stafetës së gjendjes së ngurtë të Reflowduino

Furrë thotë dolli ose Pjatë e nxehtë

Kur zgjidhni një furrë thotë dolli është e rëndësishme të zgjidhni atë që është madhësia e duhur për aplikimin tuaj pasi që më e vogla është e barabartë me efikasitet më të lartë përsa i përket ngrohjes! Sidoqoftë, ato më të mëdhatë do të funksionojnë, thjesht kontrolloni rishikimet për t'u siguruar që nuk janë mbeturina të plota. Unë personalisht e bleva këtë nga Walmart për rreth 21 dollarë përfshirë taksën kur ishte në shitje.

Alsoshtë gjithashtu një ide e mirë të siguroheni që do të keni një tabaka metalike të sheshtë për të ulur PCB -në. Shumë furra thotë dolli (përfshirë atë që kam blerë!) Vijnë me tabaka që kanë gunga dhe modele të pjekjes në to, dhe kjo nuk është aspak ideale për rimbushjen e PCB sepse shkakton joniformitete termike në të gjithë PCB. Sidoqoftë, unë pata fat sepse tabaka e pikave ishte e përsosur për atë që më duhej, kështu që thjesht hodha grilën metalike dhe tiganin e gatimit me të cilin erdhi.

Për pllakat e nxehta është po aq e rëndësishme të zgjidhni një me një sipërfaqe të sheshtë. Shumica e pllakave të nxehta kanë një zonë rrethore të zhytur në mes të pllakës që nuk është e dëshirueshme, kështu që përpiquni ta minimizoni këtë zonë në mënyrë që të keni hapësirën më të përdorshme për të vendosur PCB -të tuaj. Gjithashtu, zgjidhni një pjatë të nxehtë që ka vetëm një çelës të vetëm (kontroll i temperaturës) sepse në këtë mënyrë nuk do të keni nevojë as ta hapni për të ndryshuar instalimet elektrike!

Për më shumë informacion në lidhje me këtë temë, ju lutemi shihni faqen wiki të Github.

Hapi 2: Lidheni atë

Tani që keni pjesët, është koha t'i lidhni të gjitha! Ka shumë mënyra për të lyer një furrë me dolli, prandaj dëgjoni dhe sigurohuni që të lexoni mohimin e sigurisë të deklaruar më parë!

Pllaka të nxehta

Për çdo pajisje, parimi kryesor është ndërrimi i telit të drejtpërdrejtë të kordonit të energjisë duke e vendosur rele në seri me tela të drejtpërdrejtë dhe anashkaloni çelësat e kontrollit të pajisjes nëse është e nevojshme. Për pllakat e nxehta me një çelës të vetëm të kontrollit të temperaturës nuk keni nevojë as të rregulloni vetë pllakën e nxehtë; thjesht mund ta ktheni çelësin në LART HIGH (vendosja maksimale) dhe jeni gati për të shkuar! Kjo siguron që pllaka e nxehtë të mundësohet (kontakti brenda pllakës së nxehtë do të mbyllet) kur stafeta të ndizet.

Për instalimet e përhershme ose mund të prishni kordonin e rrymës dhe ta bashkoni atë, ose mund ta bëni nga kontaktet e kordonit të energjisë. Përsëri, gjithmonë sigurohuni që të izoloni siç duhet të gjitha lidhjet. Ndiqni skemën e përgjithshme në imazhin e parë dhe duhet të jeni gati për tu rimbushur!

Ju lutemi vini re se kam përdorur kapësa aligatori dhe një kordon tjetër energjie (me kapësa aligatori në skajet) vetëm për të provuar. Kjo nuk rekomandohet dhe duhet të përdoret vetëm për testime të përkohshme. Për instalime më të përhershme ju duhet të lidhni dhe izoloni gjithçka ose përdorni Sidekick për të lidhur gjithçka.

Furra thotë dolli

Furrat e thotë dolli kontrollohen duke përdorur konceptin e njëjtë si pllaka e nxehtë në të cilën zakonisht mund t'i kontrolloni pa i prekur instalimet elektrike thjesht duke nxjerrë çelësin e temperaturës, duke e kthyer cilësimin në "Piqem" në mënyrë që të dy fijet e ngrohjes të jenë të ndezura, dhe maksimizimin jashtë kohëmatësit. Në varësi të thotë dolli, ju gjithashtu mund të keni një veçori "Qëndroni aktiv" në mënyrë që të mos shqetësoheni se kohëmatësi po mbaron!

Sidoqoftë, nëse akoma doni ta ndani atë, ndryshoni telat për të anashkaluar çelësat dhe shtoni kontrolle të personalizuara në emër të shkencës, prapë mundeni! Për fat të mirë edhe nëse doni ta ndani, parimi i përgjithshëm është akoma shumë i thjeshtë: ju duhet të shkëputni të gjitha çelësat që janë të lidhur me telin e drejtpërdrejtë dhe të lidhni të gjitha fijet e ngrohjes në tela të drejtpërdrejtë në mënyrë që ato të ndizen me forcë të plotë. kur lidhni kordonin e rrymës në mur.

Në këtë Instructable unë nuk do të marr kohë për të kaluar nëpër këtë, por ju mund të shihni se si e ndryshova furrën time të thotë dolli në wiki tim Github.

Hapi 3: Konfigurimi i softuerit

Tani që keni të gjithë pajisjen e konfiguruar, le të kalojmë sesi të vendosim softuerin.

Konfigurimi i aplikacionit

Shihni këto udhëzime se si të instaloni aplikacionin demo Reflowduino dhe si të importoni të dhëna të ruajtura në Excel nga aplikacioni.

Përmbledhje e shkurtër:

• Aplikacioni aktualisht është vetëm për Android dhe është plotësisht me burim të hapur!
• Aplikacioni shfaq temperaturën në kohë reale dhe e grafikon atë pasi të fillojë procesi i rimbushjes.
• Aplikacioni gjithashtu ruan të dhëna pasi procesi i rifreskimit të jetë përfunduar ose ndërprerë dhe të dhënat mund të importohen në Excel për analiza!

Arduino IDE Setup

Shihni këto udhëzime për konfigurimin e Arduino IDE dhe instalimin e bibliotekave të nevojshme.

Përmbledhje e shkurtër:

• Ngarkoni kodin "Reflowduino_Demo", zgjidhni "Adafruit Feather 32u4" nën Tools -> Bordet në Arduino IDE.
• Përpiloni atë vetëm për t'u siguruar që të gjitha bibliotekat janë instaluar në mënyrë korrekte.
• Ngarko kodin në Reflowduino dhe mbani në mend se mund t'ju duhet të shtypni butonin e rivendosjes në Reflowduino nëse Arduino IDE fillon të kërkojë portën.

Reflowduino Demo

Shihni këto udhëzime se si të përdorni kodin Reflowduino Demo.

Përmbledhje e shkurtër:

• Skica Reflowduino Demo lejon që Reflowduino juaj të punojë së bashku me aplikacionin demo përmes Bluetooth.
• Reflowduino lexon temperaturën nga termoelementi dhe i dërgon të dhënat në aplikacion nëpërmjet Bluetooth çdo 2 sekonda.
• Reflowduino përdor kontrollin proporcional të kohës PID për të kontrolluar stafetën e gjendjes së ngurtë gjatë procesit të rimbushjes.
• Për funksionimin e pavarur, komentoni rreshtin që ka "ndërsa (! Serial) vonesë (1);" i cili pret që të krijohet një lidhje serike para se të ekzekutohet kodi aktual.
• Ju mund ta bëni Reflowduino të veprojë si një tastierë duke vendosur ndryshoren "enableKeyboard" të vërtetë pranë pjesës së sipërme të skicës për t'u përdorur me këtë skedar demo të Excel. Kjo do ta bëjë Reflowduino të "shkruajë" të dhënat në Excel në kohë reale kur është e lidhur përmes USB. Vetëm sigurohuni që kur të filloni procesin e rimbushjes kursori juaj është në qelizën e parë të disponueshme (A2) në Excel!

Video Demo

• Kjo video tregon të dhënat që futen në Excel nga Reflowduino.
• Kjo video tregon funksionimin e përgjithshëm të konfigurimit të aplikacionit dhe harduerit me një furrë thotë dolli.
• Kjo video tregon se çfarë ndodh në fund të procesit të rimbushjes.

Burimet

• Gjithmonë mund të gjeni kodin më të fundit Arduino dhe skedarin demo të Excel për futjen e të dhënave në kohë reale në Github
• Ju gjithashtu mund të gjeni skedarët më të fundit të aplikacioneve Android në Github

Hapi 4: Rezultatet & Përfundimet

Rezultatet

Bashkangjitur janë disa pamje të afërta të një dërrasë që unë e rifillova duke përdorur Reflowduino dhe disa pasta saldimi me temperaturë të ulët me temperaturën e rimbushjes të vendosur në 155 ° C (kjo pastë e veçantë saldimi duket të fryjë në një temperaturë më të ulët se sa rekomandohet 165 ° C tipike, dhe Kam vërejtur se lëvizja e rifreskimit filloi të ndodhë në rreth 125 ° C sesa në “temperaturën e shkrirjes” të shpallur 138 ° C). Lidhjet e saldimit ishin perfekte, dhe nuk mund të kisha kërkuar asgjë më të mirë!

Bërja e bordeve tuaja

Dizajni i PCB: Për hartimin e PCB -ve unë personalisht përdor Autodesk EAGLE i cili është një mjet falas, por i fuqishëm që ju lejon të krijoni shpejt PCB cilësore! Ai gjithashtu ka disa veçori vërtet interesante si sinkronizimi i modeleve 3D të PCB tuaj në dhe nga Fusion 360.

Prototipet e PCB: Për prototipe të shpejta dhe të përballueshme kam gjetur që OSH Park të ofrojë cilësinë më të mirë. Ata përdorin një proces pa plumb të quajtur ENIG, i cili në të vërtetë arrin pllakat e kontakteve, kështu që ato do të duken të shkëlqyera për një kohë shumë të gjatë!

Asambleja e PCB: Përdorni Reflowduino tuaj për të mbledhur dërrasat!

Përfundimet

Në përgjithësi Reflowduino është pajisja perfekte për të kontrolluar çdo furrë thotë dolli ose pjatë të nxehtë! Me Reflowduino Pro ju mund të bëni një furrë plotësisht funksionale të rimbushjes me të gjitha këmbanat dhe bilbilët për pak më shumë se 100 dollarë (me një furrë thotë dolli 20 dollarë). Këtu mund të shihni disa vërejtje teknike.

Nëse ju pëlqeu ky projekt, ju lutemi komentoni më poshtë dhe mos hezitoni të bëni pyetje, të jepni sugjerime ose të jepni reagime konstruktive! Nëse dëshironi të shihni diçka të bërë, ju lutemi së pari referojuni listës së detyrave për përmirësimet që tashmë janë duke u shqyrtuar. Unë jam aktualisht në procesin e mbledhjes së gjërave për të filluar një fushatë Indiegogo, kështu që ju lutemi përhapni fjalën!

Përsëri, faleminderit për të gjithë mbështetjen, dhe nuk mund ta kisha bërë këtë pa të gjithë ata që kanë vënë përpjekjet e tyre me të gjithë!

• Nëse ju pëlqeu ky projekt, ju lutemi ndani, shtoni një zemër dhe votoni për Reflowduino!
• Nëse e përsëritni këtë projekt, ju lutemi ndani rezultatet tuaja dhe çdo këshillë që të tjerëve mund t'u duket e dobishme!
• Ju gjithashtu mund të jeni të interesuar për këtë tutorial që kam bërë në lidhje me përdorimin e një ESP32 dhe një modul të ri shtesë Reflowduino32!
• Nëse keni ndonjë pyetje, koment ose shqetësim, mos hezitoni t'i pyesni ose t'i ndani!

~ Tim