Pasidaryk pats „Reflow“orkaitė su „Reflowduino“: 4 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

„Reflowduino“yra viskas viename su „Arduino“suderinama valdiklio plokštė, kurią aš asmeniškai suprojektavau ir sukūriau, ir ji gali lengvai paversti skrudintuvo orkaitę į PCB perpildymo krosnį! Jame yra universalus ATmega32u4 mikroprocesorius su mikro USB programavimo sąsaja, integruota MAX31855 K tipo termoporos sąsaja su triukšmo filtravimu, „Bluetooth Low Energy“(BLE 4.0), leidžianti lengvai bendrauti su mobiliuoju prietaisu, „LiPo“akumuliatoriaus įkrovimo ir būsenos indikacija, pasirinktinai būsenos estafetę ir pjezo garsinį signalą mėgstamoms teminėms dainoms groti. Dar geriau, aš išleidau visa tai kaip visiškai atviro kodo, kad visi galėtų mėgautis, įskaitant EAGLE PCB failus, „Arduino IDE“pavyzdinį kodą, „Android“programos pavyzdį, skirtą „Bluetooth“valdymui, ir visas pamokas, kaip pakeisti skrudintuvo orkaitę, kad ji pradėtų kepti '!

Jei norite užsisakyti „Reflowduino“arba „Sidekick“relės modulį, apsilankykite mano svetainėje!

Norėdami gauti visą dokumentaciją, šaltinio failus, schemas ir išsamesnės informacijos apie „Reflowduino“, apsilankykite oficialiame „Github“puslapyje čia.

Dabar pradėkime!

1 žingsnis: Surinkite savo dalis

Dalių sąrašas

• „Reflowduino Pro“arba „Reflowduino Basic“+ kietojo kūno relė (naudosiu „Sidekick“relės modulį)
• K tipo termoelementas (įtrauktas į „Reflowduino“)
• „Reflowduino“maitinimo šaltinis: „LiPo“baterija, 5 V „micro USB“(iš nešiojamojo kompiuterio ar adapterio) arba abu!
• Skrudintuvo orkaitė ARBA kaitlentė (aš naudojau šią 1100 W skrudintuvo orkaitę, kai ji kainavo apie 20 USD)
• Atsuktuvas (skrudintuvo orkaitės išardymui)
• Mažas atsuktuvas plokščia galva (varžtų gnybtams)
• Išmanusis telefonas arba „Bluetooth“įrenginys. Šiuo metu galima tik „Android“programos versija
• Neprivaloma: nešiojamasis kompiuteris, skirtas rinkti ir grafikuoti duomenis realiuoju laiku naudojant „Excel“! Kad tai veiktų, turėsite prijungti „Reflowduino“prie nešiojamojo kompiuterio per „micro USB“.

Šie elementai reikalingi tik tuo atveju, jei norite daug kartų pritaikyti savo orkaitės konstrukciją (daugeliu atvejų to nereikia):

• Vielos pjaustytuvai
• Lituoklis ir lituoklis
• 14-18 AWG viela (su viela lengviau tvarkoma)
• Tinkamo dydžio termiškai susitraukiantys vamzdžiai laidams izoliuoti. Priklauso nuo jūsų sąrankos.
• Apsauginiai akiniai (būkite saugūs, čia mes susiduriame su tinklo įtampa!)
• Pirštinės (skrudintuvų krosnių lakštinis metalas gali būti aštrus ir prisukamas visur išsisukančiais varžtais!)

Atsisakymas dėl saugos: jei esate pradedantysis elektronikos srityje arba neturite tinkamos patirties dirbti su tinklo įtampa, siūlau nesusipykti, pasikonsultuoti su specialistu arba toliau mokytis, kol būsite pakankamai įgudę ! Aš nesu atsakingas už bet kokias nesėkmes, kurios gali atsirasti dėl netinkamo „Reflowduino“PCB arba su juo susijusių komponentų ir elektros sistemos (įskaitant maitinimą, pertraukiklius ir pan.) Naudojimo. Jei reikia, imkitės visų saugos priemonių. Be to, nerekomenduojama naudoti to paties prietaiso PCB perpildymui, kaip ir gaminant maistą. Tai gali sukelti apsinuodijimą maistu, ypač jei PCB naudojate lydmetalį su švinu. Jūs esate visiškai atsakingas už savo veiksmus ir atlikite juos savo rizika!

Tai sakant, pasidaryk pats mano draugai … linksminkis ir būk saugus!

„Reflowduino“ir „Sidekick“

PASTABA: Dabar taip pat yra papildomas modulis, pavadintas „Reflowduino32“, skirtas ESP32 kūrimo plokštei, taip pat belaidžiu būdu valdyti grįžtamąją krosnį. Norėdami pamatyti visą dokumentaciją, taip pat žr. „Reflowduino Github“puslapį, taip pat šią ESP32 krosnies atnaujinimo pamoką!

Visų pirma, yra dvi „Reflowduino“versijos: „Basic“ir „Pro“, ir, priklausomai nuo konkrečios programos, galbūt norėsite pasirinkti vieną ar kitą. Tada aš padariau patogų kietojo kūno relės modulį, pavadintą „Solid-State Sidekick“, kuris tvarko visus elektros laidus ir visiškai pašalina poreikį lituoti bet ką. Tiesiog prijunkite prietaisą tiesiai prie „Sidekick“, taip pat du relės įvesties laidus iš „Reflowduino“ir viskas!

Žemiau pateikiama galimų parinkčių santrauka:

1. „Reflowduino Pro“
2. „Reflowduino Basic“+ kietojo kūno „Sidekick“
3. „Reflowduino Basic“+ kita kietojo kūno relė (pasirinkite savo)
4. Kita su „Arduino“suderinama plokštė + termoporos sąsaja + termoelementas + „Bluetooth“modulis + kietojo kūno „Sidekick“(arba kita relė) + „LiPo“akumuliatoriaus „kuprinė“(neprivaloma)

Pirmasis variantas yra su relė, jau sumontuota „Reflowduino“. Tai yra universalus pasirinkimas norint valdyti bet kokią bendrą skrudintuvo orkaitę ar kaitlentę, ypač jei norite patys lituoti laidus ir sutaupyti pinigų.

Antrasis variantas yra pats lengviausias (ir saugiausias) variantas ir nereikalauja jokio prietaiso litavimo ar keitimo, nebent to tikrai norite, nes „Sidekick“relės modulis turi kietojo kūno relę ir visas jums skirtas sąlygas. tiesiog prijunkite daiktus prie jo prijungdami juos. Taip, jūs mane teisingai girdėjote! Tai reiškia, kad galite valdyti bet kurią skrudintuvo orkaitę jos net neatidarę!

Trečiasis variantas yra, jei verčiau pasirinksite savo kietojo kūno relę, galbūt su didesne srovės galia arba dėl kokių nors kitų priežasčių, pvz., Pritaikytą montavimo konfigūraciją (kas žino?).

Paskutinis variantas skirtas tiems, kurie jau gali gulėti daug dalių ir nori greitai ką nors sudėti, nenusipirkdami naujo, o tai taip pat puikiai tinka! Galite naudoti „Arduino“kartu su kažkuo panašiu į šią termoporos išardymo plokštę ir, žinoma, su pačia termoelementu. Jei norite naudoti demonstracinę programą, jums taip pat reikės „Bluetooth“modulio „HM-10“, nebent norite nutraukti belaidį ryšį ir toliau grafikuoti duomenis „Excel“naudodami kompiuterį. Atminkite, kad priklausomai nuo to, kokias dalis pasirinksite, gali tekti pakeisti demonstracinį kodą, kad jis atitiktų jūsų poreikius.

Ištekliai:

• Spustelėkite čia, kad gautumėte greitas „Reflowduino“specifikacijas.
• Spustelėkite čia, kad gautumėte „Reflowduino“kontaktų aprašymą

Kietojo kūno relė

Jei naudojate „Reflowduino Pro“, galite praleisti šį skyrių, tačiau jei naudojate „Reflowduino Basic“, turėsite gauti „Sidekick“arba pasirinkti savo relės modulį. Rinkdamiesi savo, patikrinkite šiuos dalykus:

• Relės tipas: turi būti kietojo kūno, ne tik įprasta kontaktinė relė. GALITE atsikratyti įprastos mūsų konkrečiai programai skirtos relės (nes mes naudosime laiko proporcijų valdymą, o ne nuolatinį PWM), tačiau tai nėra garantuota ar rekomenduojama. Be to, jūs išgirsite relės „spragtelėjimą“kiekvieną kartą, kai ji persijungia, o tai gali erzinti.
• Optoizoliacija: saugumui ieškokite optiškai izoliuoto. Tai reiškia, kad galite būti tikri, kad jūsų „Arduino“nebus apkrautas 120V/240VAC!
• Valdymo įtampa: turi būti suderinama su 3.3V arba 5V
• Išvesties įvertinimas: turi valdyti srovės kiekį, kurį naudos jūsų prietaisas. bet kokiam JAV prietaisui (naudojamas legaliai) 15A/120VAC yra viskas, ko jums kada nors prireiks, nes išjungikliai išjungiami 15A.

„Reflowduino Pro“opto izoliuota kietojo kūno relė turi 3–15 VDC valdymo įtampą ir gali valdyti iki 25A/240VAC, tinkamai aušinant konvekciją. Įprastomis sąlygomis jis gali valdyti 10A/240VAC arba 20A/120VAC, kuris bus pakankamai geras visiems JAV prietaisams ir turėtų būti tinkamas daugumai 240VAC prietaisų.

Ištekliai:

„Reflowduino“kietojo kūno relės PF240D25R specifikacijų lapas

Skrudintuvo orkaitė arba kaitlentė

Renkantis skrudintuvą, svarbu pasirinkti tinkamiausią jūsų reikmėms dydį, nes mažesnis yra didesnis efektyvumas šildant! Tačiau didesnės taip pat veiks, tiesiog patikrinkite atsiliepimus, kad įsitikintumėte, jog tai nėra visiška šiukšlė. Aš asmeniškai nusipirkau šį iš „Walmart“už maždaug 21 USD, įskaitant mokesčius, kai jis buvo parduodamas.

Taip pat gera idėja įsitikinti, kad turėsite plokščią metalinį dėklą, ant kurio bus galima sėdėti PCB. Daugelyje skrudintuvų krosnelių (įskaitant tą, kurią nusipirkau!) Yra padėklai, ant kurių yra nelygumų ir grotelių, ir tai tikrai nėra idealu PCB perpildymui, nes tai sukelia šiluminius nevienodumus visoje PCB. Tačiau man pasisekė, nes lašintuvo padėklas buvo tobulas tam, ko man reikėjo, todėl tiesiog išmečiau metalines groteles ir kepimo skardą, kurią gavome.

Karštoms plokštėms taip pat svarbu pasirinkti plokščią paviršių. Daugelyje kaitviečių plokštės plokštės viduryje yra nepageidaujamas apskritas plotas, kuris nėra pageidautinas, todėl stenkitės šią sritį sumažinti iki minimumo, kad turėtumėte kuo daugiau erdvės savo PCB įdėti. Taip pat pasirinkite kaitlentę, kurioje yra tik viena rankenėlė (temperatūros valdymas), nes tokiu būdu jums net nereikės jos atidaryti, kad patobulintumėte laidus!

Norėdami gauti daugiau informacijos apie šią temą, apsilankykite „Github“wiki puslapyje.

2 žingsnis: prijunkite

Dabar, kai turite dalis, laikas viską prijungti! Yra daug būdų, kaip nulupti skrudintuvo orkaitę, todėl klausykitės ir būtinai perskaitykite anksčiau nurodytą saugos atsisakymą!

Karštos plokštės

Bet kurio prietaiso pagrindinis principas yra perjungti maitinimo laido įtampos laidą, sujungiant relę nuosekliai su įtampa, ir apeiti prietaiso valdymo rankenėles, jei reikia. Karštoms plokštėms su viena temperatūros reguliavimo rankenėle net nereikia pakoreguoti pačios kaitlentės; galite tiesiog pasukti rankenėlę į AUKŠTĄ (maksimalus nustatymas) ir viskas gerai! Tai užtikrina, kad įjungus relę, kaitlentė bus maitinama (kontaktas kaitvietės viduje bus uždarytas).

Jei įrenginys yra nuolatinis, galite nukirpti maitinimo laidą ir jį sujungti, arba galite tai padaryti iš maitinimo laido kontaktų. Vėlgi, visada būtinai tinkamai izoliuokite visas jungtis. Vykdykite pirmame paveikslėlyje pateiktą bendrą schemą ir būsite pasiruošę persipildyti!

Atkreipkite dėmesį, kad tik bandymui naudojau aligatoriaus spaustukus ir kitą maitinimo laidą (su aligatoriaus spaustukais). Tai nerekomenduojama ir turėtų būti naudojama tik laikinam bandymui. Jei norite daugiau pastovių įrenginių, turėtumėte lituoti ir izoliuoti viską arba naudoti „Sidekick“, kad viską prijungtumėte.

Skrudintuvo krosnys

Skrudintuvų krosnelės valdomos pagal tą pačią koncepciją kaip ir kaitlentė, nes paprastai jas galite valdyti net nepaliesdami laidų, tiesiog maksimaliai išjungdami temperatūros rankenėlę, pasukdami nustatymą į „Kepti“, kad abu kaitinimo siūlai būtų įjungti ir išjungti laikmatį. Priklausomai nuo skrudintuvo, taip pat galite turėti „Stay On“funkciją, kad nereikėtų jaudintis, kad laikmatis pasibaigs!

Tačiau, jei vis tiek norite jį išardyti, pataisykite laidus, kad apeitumėte rankenėles ir pridėtumėte pasirinktinius valdiklius mokslo vardu, vis tiek galite! Laimei, net jei norite jį išardyti, bendras principas vis dar yra labai paprastas: turite atjungti visas rankenėles, prijungtas prie įtampos laido, ir pritvirtinti visus kaitinimo siūlus prie įtampos laido, kad jie įjungtų visą stiprumą prijungus maitinimo laidą prie sienos.

Šioje instrukcijoje aš neskiriu laiko tai išsiaiškinti, bet jūs galite pamatyti, kaip aš pakeičiau savo skrudintuvo orkaitę savo „Github wiki“.

3 veiksmas: programinės įrangos sąranka

Dabar, kai turite visą aparatūrą, pažiūrėkime, kaip nustatyti programinę įrangą.

Programos sąranka

Žr. Šias instrukcijas, kaip įdiegti „Reflowduino“demonstracinę programą ir kaip iš programos importuoti išsaugotus duomenis į „Excel“.

Trumpa santrauka:

• Programa šiuo metu skirta tik „Android“ir yra visiškai atviro kodo!
• Programa rodo temperatūrą realiuoju laiku ir ją grafikuoja, kai tik pradedamas atnaujinimo procesas.
• Programa taip pat išsaugo duomenis po to, kai atnaujinimo procesas yra baigtas arba nutraukiamas, o duomenis galima importuoti į „Excel“analizei!

„Arduino IDE“sąranka

Žiūrėkite šias instrukcijas, kaip nustatyti „Arduino IDE“ir įdiegti reikiamas bibliotekas.

Trumpa santrauka:

• Įkelkite „Reflowduino_Demo“kodą, „Arduino IDE“skiltyje Įrankiai -> Lentos pasirinkite „Adafruit Feather 32u4“.
• Sudarykite ją tik tam, kad įsitikintumėte, jog visos bibliotekos įdiegtos teisingai.
• Įkelkite kodą į „Reflowduino“ir atminkite, kad jei „Arduino IDE“pradės ieškoti prievado, gali tekti paspausti „Reflowduino“nustatymo iš naujo mygtuką.

„Reflowduino“demonstracinė versija

Žr. Šias instrukcijas, kaip naudoti „Reflowduino“demonstracinį kodą.

Trumpa santrauka:

• „Reflowduino“demonstracinis eskizas leidžia „Reflowduino“veikti kartu su demonstracine programa per „Bluetooth“.
• „Reflowduino“nuskaito temperatūrą iš termoporos ir kas 2 sekundes siunčia duomenis į programą per „Bluetooth“.
• „Reflowduino“naudoja PID laiko proporcijų valdymą, kad valdytų kietojo kūno relę perpildymo proceso metu.
• Jei norite atlikti atskirą operaciją, pakomentuokite eilutę, kurioje yra „while (! Serial) delay (1);“) kuris laukia, kol bus sukurtas nuoseklusis ryšys prieš paleidžiant tikrąjį kodą.
• Galite priversti „Reflowduino“veikti kaip klaviatūra, nustatydami kintamąjį „enableKeyboard“tiesą ties eskizo viršuje, kad galėtumėte naudoti su šiuo „Excel“demonstraciniu failu. Dėl to „Reflowduino“duomenis „įves“į „Excel“realiuoju laiku, kai jie bus prijungti per USB. Tiesiog įsitikinkite, kad pradėję pakartotinio srauto procesą, žymeklis yra pirmoje galimoje „Excel“ląstelėje (A2)!

Demonstraciniai vaizdo įrašai

• Šiame vaizdo įraše parodyta, kaip „Reflowduino“įvedė duomenis į „Excel“.
• Šiame vaizdo įraše parodytas bendras programos veikimas ir aparatinės įrangos sąranka naudojant skrudintuvo orkaitę.
• Šiame vaizdo įraše parodyta, kas vyksta pasibaigus atnaujinimo procesui.

Ištekliai

• „Github“visada galite rasti naujausią „Arduino“kodą ir „Excel“demonstracinį failą, kad galėtumėte įvesti duomenis realiuoju laiku
• Naujausius „Android“programų failus taip pat galite rasti „Github“

4 žingsnis: Rezultatai ir išvados

Rezultatai

Pridedami keli planšetės, iš kurių aš perpyliau naudojant „Reflowduino“, ir kai kurios žemos temperatūros lituoklio pastos, kurių perkaitimo temperatūra nustatyta į 155 ° C, artimieji vaizdai (atrodo, kad ši litavimo pasta vėl įkaista žemesnėje temperatūroje nei rekomenduojama 165 ° C temperatūra, ir Pastebėjau, kad srautas pradėjo judėti maždaug 125 ° C temperatūroje, o ne esant reklamuojamai 138 ° C "lydymosi temperatūrai"). Lituoklio jungtys buvo tobulos, ir aš negalėjau paprašyti nieko geresnio!

Savo lentų kūrimas

PCB dizainas: kurdamas PCB aš asmeniškai naudoju „Autodesk EAGLE“, kuris yra nemokamas, bet galingas įrankis, leidžiantis greitai sukurti kokybiškas PCB! Jame taip pat yra keletas puikių funkcijų, tokių kaip jūsų PCB 3D modelių sinchronizavimas su „Fusion 360“ir iš jo.

PCB prototipai: norėdamas greitai ir nebrangiai įsigyti prototipų, radau aukščiausios kokybės OSH parką. Jie naudoja bešvinį procesą, vadinamą ENIG, kuris iš tikrųjų padengia kontaktus auksu, todėl jie puikiai atrodys labai ilgai!

PCB surinkimas: naudokite „Reflowduino“plokštėms surinkti!

Išvados

Apskritai „Reflowduino“yra puiki aparatūra, skirta valdyti bet kurią skrudintuvo orkaitę ar kaitlentę! Naudodami „Reflowduino Pro“galite pagaminti visiškai veikiančią orkaitę su visais varpais ir švilpukais už šiek tiek daugiau nei 100 USD (su 20 USD skrudintuvu). Daugiau techninių pastabų galite pamatyti čia.

Jei jums patiko šis projektas, prašome komentuoti žemiau ir nedvejodami užduoti klausimus, teikti pasiūlymus ar duoti konstruktyvaus atsiliepimo! Jei norite, kad kažkas būtų padaryta, pirmiausia peržiūrėkite darbų sąrašą, kuriame rasite patobulinimų, kurie jau svarstomi. Šiuo metu renkuosi reikalus, kad galėčiau pradėti „Indiegogo“kampaniją, todėl prašau skleisti žinią!

Dar kartą ačiū už visą paramą, ir aš to negalėčiau padaryti be visų tų, kurie su visais pasidalino savo pastangomis!

• Jei jums patiko šis projektas, pasidalykite, pridėkite širdį ir balsuokite už „Reflowduino“!
• Jei pakartosite šį projektą, pasidalykite savo rezultatais ir patarimais, kurie kitiems gali būti naudingi!
• Galbūt jus taip pat domina ši tolesnė pamoka, kurią aš padariau apie ESP32 ir naujo „Reflowduino32“papildinio modulio naudojimą!
• Jei turite klausimų, komentarų ar rūpesčių, nedvejodami klauskite ar pasidalykite jais!

~ Timas