Automaattinen SMD -reflow -uuni halvasta leivänpaahtimesta: 8 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Harrastajien piirilevyjen valmistamisesta on tullut paljon helpompaa. Piirilevyt, jotka sisältävät vain reikäosia, on helppo juottaa, mutta levyn kokoa rajoittaa viime kädessä komponentin koko. Näin ollen pinta -asennuskomponenttien hyödyntäminen mahdollistaa kompaktimman piirilevyrakenteen, mutta käsin juottaminen on paljon vaikeampaa. Reflow -uunit tarjoavat menetelmän, joka helpottaa SMD -juottamista merkittävästi. Ne toimivat kiertämällä lämpötilaprofiilin läpi, joka tarjoaa tasaisen lämpötilan nousun, joka sulaa juotospastan pinta -asennuskomponenttien alla. Ammattimaiset reflow -uunit voivat olla kalliita varsinkin jos niitä käytetään satunnaisesti. Tavoitteeni oli luoda automaattinen reflow -uuni 20 dollarin leivänpaahtimesta.

Suunnitelmani oli käyttää askelmoottoria kiertämään lämpötilan valitsinta ohjelmoidulla tavalla, joka nostaa hitaasti lämpötilaa juotospastan sulattamiseksi. Yritän jäljitellä tiettyä reflow -profiilia käyttämäni juotospastan perusteella. Kun uuni saavuttaa maksimilämpötilan (juotteen sulamispiste), lämpötilanvalitsin pyörii taaksepäin uunin lämpötilan alentamiseksi. Kaikkea tätä ohjaa arduino ja se näytetään OLED -näytöllä. Lopullisena tavoitteena on ladata uuniin piirilevyjä ja komponentteja, painaa yhtä painiketta ja juottaa kaikki komponentit ilman ulkopuolisia säätöjä tai valvontaa.

Tarvikkeet

• Arduino 5V pro mini
• Askelmoottori
• A4988 askelmoottorin ohjain
• MAX31855 Termoelementti
• 128x64 OLED -näyttö
• 2x 6 mm painikkeet
• Rajakytkin
• 3 NPN -transistoria
• 12V virtalähde
• 5 1K vastusta
• 4 10K vastusta
• M3 pultit ja mutterit
• koneruuvit
• kuusiokytkentämutteri

Vaihe 1: Leivänpaahdin uunissa

Ensimmäinen askel oli purkaa leivänpaahdin ja katsoa sisälle. Tässä leivänpaahtimessa on lämpötilansäädin ja ajastimen säätökiekko. Johdotus sisällä ja molemmissa valitsimissa oli minulle melko tuntematon, joten päätin, että on helpompi kiertää jo olemassa oleva. Huomasin, että askelmoottoria voitaisiin käyttää valitsimen kääntämiseen. Lämpötila -anturi tai termoelementti voidaan syöttää uunin sisälle lämpötilan seuraamiseksi. OLED -näyttö pystyy näyttämään reaaliaikaisia tietoja, mukaan lukien nykyinen lämpötila. Kaikkia näitä oheislaitteiden komponentteja voidaan helposti ohjata Arduinolla. Avointa tilaa oli paljon, joten päätin piilottaa kaikki tai useimmat näistä osista uunin sisälle.

Riippuen siitä, mikä leivänpaahdin sinulla on, irrotusprosessi voi vaihdella. Minun piti ensin irrottaa ruuvit etupaneelin ympäriltä. Käänsin uunin ylösalaisin ja irrotin ruuvit sivupaneelin pohjasta. Sieltä pääsin käsiksi uunin sisäisiin johtoihin.

Seuraavaksi poistin kummankin valitsimen molemmat nupit ja irroitin ne etulevystä.

Vaihe 2: Prototyyppi

Nyt kun tiedän, mitä minun on suunniteltava, on aika aloittaa piirin rakentaminen. Tein tämän lisäprosessissa. Sain lämpöparin toimimaan, lisäsin sitten näytön ja lisäsin askelmoottorin. Kun pääkomponentit toimivat, tarvitsin tavan olla vuorovaikutuksessa Arduinon kanssa. Päätin käyttää paria painonappia. Uunin lämpötilanvalitsin, jota askelmoottori pyörittäisi, pyörii vain noin 300 astetta myötäpäivään saavuttaakseen maksimilämpötilan. Joten tämä raja olisi koodattava ohjelmaan. Tarvitsin myös tavan saada luotettavasti valitsin takaisin 0 asteen kierrosta vastapäivään. Aioin käyttää rajakytkintä estääkseni askelmoottorin pyörimästä 0 astetta ja vaarantaaksesi lämpötilan säätökiekon. Huomasin, että 12-in-1 PCB-monitoimityökaluni oli erittäin hyödyllinen vianmäärityksessä, kun koon tämän piirin.

Vaihe 3: Tarkenna ohjelmaa

Toinen palkinto Build a Tool -kilpailussa