DIY Reflow -uuni Reflowduinolla: 4 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Reflowduino on all-in-one Arduino-yhteensopiva ohjainkortti, jonka suunnittelin ja rakensin, ja se voi helposti muuttaa leivänpaahtimen uudeksi piirilevyksi! Siinä on monipuolinen ATmega32u4-mikroprosessori, jossa on mikro-USB-ohjelmointiliitäntä, integroitu K-tyypin MAX31855-termopariliitäntä, jossa on melun suodatus, Bluetooth Low Energy (BLE 4.0), joka helpottaa kommunikointia mobiililaitteen kanssa, LiPo-akun lataus ja tilan ilmaisin, valinnainen kiinteä tilaviesti ja pietsosummeri suosikkikappaleiden toistamiseen. Parempi vielä, olen julkaissut kaiken tämän täysin avoimena lähdekoodina kaikille, mukaan lukien EAGLE-piirilevytiedostot, Arduino IDE -koodikoodi, näyte-Android-sovellus Bluetooth-ohjausta varten ja täydelliset oppaat leivänpaahdin-uunin muuttamisesta kypsennyksen aloittamiseksi. '!

Jos haluat tilata Reflowduinon tai Sidekick -relemoduulin, käy verkkosivustollani!

Täydelliset asiakirjat, lähdetiedostot, kaaviot ja kattavammat tiedot Reflowduino -ohjelmasta löydät viralliselta Github -sivulta täältä.

Aloitetaan nyt!

Vaihe 1: Kerää osat

Osaluettelo

• Reflowduino Pro + Reflowduino Basic + SSD-rele (käytän Sidekick-relemoduulia)
• K-tyypin termopari (sisältyy Reflowduinoon)
• Reflowduino -virtalähde: LiPo -akku, 5 V: n mikro -USB (kannettavasta tietokoneesta tai sovittimesta) tai molemmat!
• Leivänpaahdin TAI keittolevy (käytin tätä 1100 W leivänpaahdin, kun se oli noin 20 dollaria)
• Ruuvimeisseli (leivänpaahdin irrotettavaksi)
• Pieni litteä ruuvitaltta (ruuviliittimille)
• Älypuhelin tai Bluetooth-laite. Tällä hetkellä sovelluksesta on saatavana vain Android -versio
• Valinnainen: kannettava tietokone tietojen keräämiseen ja kuvaamiseen reaaliajassa Excelin avulla! Sinun on yhdistettävä Reflowduino kannettavaan tietokoneeseen mikro -USB: n kautta, jotta tämä toimii.

Seuraavia kohteita tarvitaan vain, jos haluat tehdä paljon mukautuksia reflow -uunin rakenteellesi (ei tarvita useimmissa tapauksissa):

• Lankaleikkurit
• Juotin ja juote
• 14-18 AWG-lanka (kierrelanka on helpompi käsitellä)
• Sopivan kokoinen kutisteputki johtojen eristämiseen. Riippuu asetuksistasi.
• Suojalasit (pysy turvassa, verkkojännitteitä käsitellään täällä!)
• Käsineet (leivänpaahdinlevyt voivat olla teräviä ja ajaa ruuveilla, jotka työntyvät ulos kaikkialta!)

Turvallisuusvastuuvapauslauseke: Jos olet aloittelija elektroniikan parissa tai sinulla ei ole asianmukaista kokemusta verkkojännitteestä, suosittelen, ettet sekoita siihen, ota yhteyttä ammattilaiseen tai jatka oppimista, kunnes olet tarpeeksi taitava ! En ole vastuussa mistään häiriöistä, jotka voivat johtua Reflowduino -piirilevyn tai siihen liittyvien osien ja sähköjärjestelmän (mukaan lukien verkkovirta, katkaisupaneelit jne.) Väärinkäytöstä. Tee kaikki turvatoimenpiteet tarpeen mukaan. Lisäksi ei ole suositeltavaa käyttää samaa laitetta piirilevyjen uudelleenvirtaamiseen kuin ruoan valmistamiseen kulutukseen. Tämä voi johtaa ruokamyrkytykseen, varsinkin jos käytät lyijyjuotetta PCB -levyihisi. Olet täysin vastuussa teoistasi ja suoritat ne omalla vastuullasi!

Sanotaan, että DIY pois ystäväni … pidä hauskaa ja pysy turvassa!

Reflowduino ja Sidekick

HUOMAUTUS: Nyt on myös lisämoduuli nimeltä "Reflowduino32" ESP32-kehityskortille, joka ohjaa myös langattomasti reflow-uunia. Katso täydelliset asiakirjat Reflowduino Github -sivulta sekä tämä ESP32 -reflow -uunin opetusohjelma!

Ensinnäkin Reflowduinosta on kaksi versiota: Basic ja Pro, ja sovelluksestasi riippuen saatat haluta valita yhden tai toisen. Seuraavaksi tein kätevän SSD-relemoduulin nimeltä Solid-State Sidekick, joka hoitaa kaikki verkkojohdot puolestasi ja poistaa kokonaan juottamisen. Liitä laite suoraan Sidekickiin sekä kaksi Reflowduino -releen tulojohtoa ja olet valmis!

Alla on yhteenveto käytettävissä olevista vaihtoehdoista:

1. Reflowduino Pro
2. Reflowduino Basic + Solid-State Sidekick
3. Reflowduino Basic + muu puolijohderele (valitse oma)
4. Muu Arduino-yhteensopiva kortti + termopariliitäntä + termoelementti + Bluetooth-moduuli + Solid-State Sidekick (tai muu rele) + LiPo-akku "reppu" (valinnainen)

Ensimmäisen vaihtoehdon mukana tulee Reflowduinoon asennettu rele. Tämä on kaikin puolin hyvä vaihtoehto yleisen leivänpaahtimen tai uunin ohjaamiseen, varsinkin jos haluat juottaa johdot itse ja säästää rahaa.

Toinen vaihtoehto on ylivoimaisesti helpoin (ja turvallisin) vaihtoehto eikä vaadi laitteen juottamista tai säätämistä, ellet todella halua, koska Sidekick-relemoduulissa on puolijohderele ja kaikki tarvittavat asetukset. yksinkertaisesti liittää asiat siihen kytkemällä ne. Kyllä, kuulit minut oikein! Tämä tarkoittaa, että voit ohjata mitä tahansa leivänpaahtimen uunia edes avaamatta sitä!

Kolmas vaihtoehto on, jos valitset mieluummin oman puolijohdereleesi, ehkä suuremmalla virtakapasiteetilla tai jostain muusta syystä, kuten mukautetusta asennuskokoonpanosta (kuka tietää?).

Viimeinen vaihtoehto on niille, joilla saattaa olla jo paljon osia makaamassa ja jotka haluavat koota jotain nopeasti ostamatta uutta, mikä on myös hienoa! Voit käyttää Arduinoa jonkin tämän kaltaisen termoelementtitaulun ja tietysti itse lämpöparin kanssa. Demosovelluksen käyttämiseen tarvitset myös HM-10 Bluetooth-moduulin, ellet halua jättää langatonta viestintää pois ja piirtää tietoja Excelistä tietokoneen kautta. Huomaa, että sen mukaan, mitä osia valitset, saatat joutua muuttamaan esittelykoodia tarpeidesi mukaan.

Resurssit:

• Napsauta tätä saadaksesi nopeat Reflowduino -tiedot.
• Napsauta tätä saadaksesi kuvauksen Reflowduino -pistorasioista

Puolijohderele

Jos käytät Reflowduino Prota, voit ohittaa tämän osan, mutta jos käytät Reflowduino Basicia, sinun on joko hankittava Sidekick tai valittava oma välitysmoduuli. Kun valitset oman, tarkista seuraavat asiat:

• Reletyyppi: sen on oltava puolijohde, ei vain perinteinen kosketinrele. Saatat pystyä pääsemään eroon tavanomaisesta releestä sovellukseemme (koska käytämme ajanjakosäätöä, emme jatkuvaa PWM: ää), mutta sitä ei taata tai suositella. Lisäksi kuulet releen "napsautuksen" joka kerta, kun se kytkeytyy, mikä voi olla ärsyttävää.
• Optoeristys: etsi sellainen, joka on optisesti eristetty turvallisuuden vuoksi. Tämä tarkoittaa sitä, että voit olla varma, että Arduinoasi ei katkaista 120V/240VAC!
• Ohjausjännite: on oltava 3.3V tai 5V yhteensopiva
• Lähtöluokitus: tarvitsee käsitellä laitteesi käyttämän virran määrää. Kaikille yhdysvaltalaisille laitteille (käytetään laillisesti) 15A/120VAC on kaikki mitä tarvitset, kun katkaisijat laukeavat 15A: ssa.

Reflowduino Pron optoeristetyn puolijohdereleen ohjausjännite on 3-15 VDC ja se pystyy käsittelemään jopa 25A/240VAC asianmukaisella konvektiojäähdytyksellä. Normaalioloissa se pystyy käsittelemään 10A/240VAC tai 20A/120VAC, mikä on tarpeeksi hyvä kaikille Yhdysvaltain laitteille ja sen pitäisi riittää useimmille 240VAC laitteille.

Resurssit:

Reflowduinon puolijohderele PF240D25R-tekniset tiedot

Leivänpaahdin tai keittolevy

Kun valitset leivänpaahdin -uunin, on tärkeää valita sovellukseesi sopiva koko, koska pienempi vastaa parempaa lämmitystehoa! Suuremmat toimivat kuitenkin myös, tarkista arvostelut varmistaaksesi, että se ei ole täyttä roskaa. Ostin tämän henkilökohtaisesti Walmartilta noin 21 dollarilla, sisältäen verot, kun se oli myynnissä.

On myös hyvä varmistaa, että sinulla on tasainen metallialusta piirilevylle. Monissa leivänpaahdin -uuneissa (mukaan lukien ostamani!) On tarjottimia, joissa on kuoppia ja grillikuvioita, ja tämä ei todellakaan ole ihanteellinen piirilevyjen uudelleenvirtaukselle, koska se aiheuttaa termisiä epätasaisuuksia koko piirilevylle. Olen kuitenkin onnekas, koska tippa -astia oli täydellinen tarvitsemaani, joten heitin vain mukana tulevan metallisen grillin ja kattilan.

Kuumalevyille on yhtä tärkeää valita tasainen pinta. Useimmissa keittolevyissä on upotettu pyöreä alue levyn keskellä, mikä ei ole toivottavaa, joten yritä minimoida tämä alue niin, että sinulla on eniten käytettävää tilaa PCB -levyjen sijoittamiseen. Valitse myös keittolevy, jossa on vain yksi nuppi (lämpötilan säätö), koska näin sinun ei tarvitse edes avata sitä johdotuksen säätämiseksi!

Lisätietoja tästä aiheesta on Githubin wikisivulla.

Vaihe 2: Yhdistä se

Nyt kun sinulla on osat, on aika johdottaa kaikki! Leivänpaahdin voidaan kuoria monella tapaa, joten kuuntele ja lue aikaisemmin annettu turvalauseke!

Kuumat lautaset

Jokaisen laitteen pääperiaate on kytkeä virtajohdon jännitteinen johto asettamalla rele sarjaan jännitteisen johdon kanssa ja ohittaa laitteen säätönupit tarvittaessa. Jos sinulla on yksi lämpötilan säätönuppi, sinun ei tarvitse edes säätää itse keittolevyä; voit yksinkertaisesti kääntää nupin asentoon HIGH (maksimiasetus) ja olet valmis lähtemään! Tämä varmistaa, että keittolevy saa virtaa (kosketuslevyn sisällä oleva suljin), kun rele kytketään päälle.

Pysyvissä asennuksissa voit joko katkaista virtajohdon ja jatkaa sitä tai tehdä sen virtajohdon koskettimista. Muista jälleen eristää kaikki liitännät oikein. Noudata ensimmäisen kuvan yleistä kaaviota ja sinun pitäisi olla valmis virtaamaan uudelleen!

Huomaa, että käytin alligaattoripidikkeitä ja toista virtajohtoa (alligaattoripidikkeet päissä) vain testatakseni. Tätä ei suositella, ja sitä tulisi käyttää vain väliaikaiseen testaukseen. Pysyvämpiä asennuksia varten sinun on juotettava ja eristettävä kaikki tai kytkettävä kaikki Sidekickin avulla.

Leivänpaahtimet

Leivänpaahtimia ohjataan täsmälleen samalla konseptilla kuin keittolevyllä, koska voit yleensä hallita niitä edes koskettamatta johtoja yksinkertaisesti maksimoimalla lämpötilan nupin, kääntämällä asetuksen "Paista" niin, että molemmat lämmityslangat ovat päällä ja ajastin pois. Leivänpaahtimesta riippuen sinulla voi olla myös "Pysy päällä" -ominaisuus, joten sinun ei tarvitse huolehtia ajastimen loppumisesta!

Jos kuitenkin haluat purkaa sen erilleen, säädä johdot ohittaaksesi nupit ja lisätäksesi mukautettuja säätimiä tieteen nimissä, voit silti! Onneksi, vaikka haluat purkaa sen, yleinen periaate on edelleen hyvin yksinkertainen: sinun on irrotettava kaikki jännitteiseen johtoon kytketyt nupit ja kiinnitettävä kaikki lämmityslangat jännitteiseen johtoon niin, että ne kytkeytyvät täydellä teholla kun liität virtajohdon seinään.

Tässä Instructable -ohjelmassa en käytä aikaa tämän läpikäymiseen, mutta voit nähdä, kuinka säädin leivänpaahtimeni uuni Github -wikissäni.

Vaihe 3: Ohjelmiston asennus

Nyt kun kaikki laitteistot on asennettu, käydään läpi ohjelmiston asentaminen.

Sovelluksen asennus

Katso nämä ohjeet Reflowduino -demosovelluksen asentamiseen ja tallennettujen tietojen tuomiseen Exceliin sovelluksesta.

Lyhyt yhteenveto:

• Sovellus on tällä hetkellä vain Androidille ja täysin avoimen lähdekoodin!
• Sovellus näyttää lämpötilan reaaliajassa ja kuvaa sen, kun uudelleenvirtausprosessi on aloitettu.
• Sovellus tallentaa myös tiedot sen jälkeen, kun reflow -prosessi on valmis tai keskeytetty ja tiedot voidaan tuoda Exceliin analysoitavaksi!

Arduino IDE -asennus

Katso nämä ohjeet Arduino IDE: n määrittämiseksi ja tarvittavien kirjastojen asentamiseksi.

Lyhyt yhteenveto:

• Lataa "Reflowduino_Demo" -koodi, valitse "Adafruit Feather 32u4" Arduino IDE: n Työkalut -> Taulut -kohdasta.
• Käännä se vain varmistaaksesi, että kaikki kirjastot on asennettu oikein.
• Lähetä koodi Reflowduinoon ja muista, että sinun on ehkä painettava Reflowduinon nollauspainiketta, jos Arduino IDE alkaa etsiä porttia.

Reflowduino Demo

Katso nämä ohjeet Reflowduino -demokoodin käyttämiseen.

Lyhyt yhteenveto:

• Reflowduino Demo -luonnoksen avulla Reflowduino voi toimia yhdessä demosovelluksen kanssa Bluetoothin kautta.
• Reflowduino lukee lämpöparin lämpötilan ja lähettää tiedot sovellukseen Bluetoothin välityksellä 2 sekunnin välein.
• Reflowduino käyttää PID-ajanjakosäädintä puolijohdereleen ohjaamiseen reflow-prosessin aikana.
• Erillistä käyttöä varten kommentoi rivi, jossa on "while (! Serial) delay (1);" joka odottaa sarjayhteyden muodostamista ennen varsinaisen koodin suorittamista.
• Voit saada Reflowduinon toimimaan näppäimistönä asettamalla muuttujan "enableKeyboard" arvoksi tosi lähellä luonnoksen yläosaa käytettäväksi tämän Excel -demotiedoston kanssa. Tämä tekee Reflowduinosta "tyypin" tiedot Exceliin reaaliajassa, kun ne on kytketty USB: n kautta. Varmista vain, että kun aloitat reflow -prosessin, kohdistin on Excelin ensimmäisessä vapaassa solussa (A2)!

Esittelyvideot

• Tässä videossa näkyy, miten Reflowduino syöttää tietoja Exceliin.
• Tämä video näyttää sovelluksen yleisen toiminnan ja laitteistoasetukset leivänpaahtimen kanssa.
• Tämä video näyttää, mitä tapahtuu palautusprosessin lopussa.

Resurssit

• Löydät aina uusimman Arduino-koodin ja Excel-demotiedoston reaaliaikaiseen tietojen syöttämiseen Githubista
• Löydät myös uusimmat Android -sovellustiedostot Githubista

Vaihe 4: Tulokset ja johtopäätökset

Tulokset

Liitteenä on pari lähikuvia levystä, jonka täytin uudelleen Reflowduinoa käyttäen ja jotakin matalan lämpötilan juotospastaa, jonka palautuslämpötilaksi oli asetettu 155 ° C (tämä juotospasta näyttää palaavan alemmassa lämpötilassa kuin suositeltu 165 ° C, ja Huomasin, että reflow -liike alkoi tapahtua noin 125 ° C: ssa mainitun 138 ° C: n "sulamislämpötilan" sijaan). Juotosliitokset olivat täydellisiä, enkä olisi voinut pyytää parempaa!

Omien lautojen tekeminen

Piirilevyjen suunnittelu: Käytän henkilökohtaisesti piirilevyjen suunnittelussa Autodesk EAGLEa, joka on ilmainen mutta tehokas työkalu, jonka avulla voit nopeasti luoda laadukkaita piirilevyjä! Siinä on myös todella hienoja ominaisuuksia, kuten PCB: n 3D -mallien synkronointi Fusion 360: een ja sieltä.

PCB -prototyypit: Nopeita ja edullisia prototyyppejä varten olen huomannut, että OSH Park tarjoaa parasta laatua. He käyttävät lyijytöntä prosessia nimeltä ENIG, joka todella kultaa levyt, joten ne näyttävät hyvältä pitkään!

Piirikorttikokoonpano: Käytä Reflowduinoa levyjen kokoamiseen!

Päätelmät

Kaiken kaikkiaan Reflowduino on täydellinen laitteisto leivänpaahtimen tai uunin ohjaamiseen! Reflowduino Pron avulla voit tehdä täysin toimivan reflow-uunin, jossa on kaikki kellot ja pillit, hieman yli 100 dollaria (20 dollarin leivänpaahdin). Lisää teknisiä huomautuksia näet täältä.

Jos pidit projektista, kommentoi alle äläkä epäröi esittää kysymyksiä, antaa ehdotuksia tai antaa rakentavaa palautetta! Jos haluat nähdä jonkin tehtävän, katso ensin tehtävälistasta parannuksia, joita jo harkitaan. Olen parhaillaan kokoamassa asioita yhteen Indiegogo -kampanjan aloittamiseksi, joten levittäkää sanaa!

Kiitos vielä kerran kaikesta tuesta, enkä olisi voinut tehdä tätä ilman kaikkia niitä, jotka ovat jakaneet omat ponnistelunsa kaikkien kanssa!

• Jos pidit tästä projektista, jaa, lisää sydän ja äänestä Reflowduinoa!
• Jos toistat tämän projektin, jaa tulokset ja vinkit, joista toiset voivat hyötyä!
• Saatat myös olla kiinnostunut tästä seurantaoppaasta, jonka tein ESP32: n ja uuden Reflowduino32-lisämoduulin käyttämisestä!
• Jos sinulla on kysymyksiä, kommentteja tai huolenaiheita, älä epäröi kysyä tai jakaa niitä!

~ Tim