תנור Reflow DIY עם Reflowduino: 4 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

ה- Reflowduino הוא לוח בקר תואם Arduino הכול שעיצבתי ובניתי באופן אישי, והוא יכול להפוך בקלות תנור טוסטר לתנור המחדש PCB! הוא כולל מעבד ATmega32u4 רב תכליתי עם ממשק תכנות מיקרו USB, ממשק צמד תרמי מסוג MAX31855 K עם סינון רעשים, Bluetooth Low Energy (BLE 4.0) לתקשורת קלה עם מכשיר נייד, טעינת סוללת LiPo וחיווי מצב, אופציונלי מוצק- ממסר מדינה, וזמזם פיצו לנגינת שירי הנושא האהובים עליכם. יתרה מכך, פרסמתי את כל זה כקוד פתוח לחלוטין להנאת כולם, כולל קבצי EAGLE PCB, קוד דוגמה ל- Arduino IDE, אפליקציית אנדרואיד לדוגמא לבקרת Bluetooth והדרכות מלאות כיצד לשנות תנור טוסטר כדי להתחיל לבשל '!

אם ברצונך להזמין Reflowduino או מודול ממסר Sidekick אנא בקר באתר שלי!

לתיעוד מלא, קבצי מקור, תרשימים ומידע מקיף יותר אודות Reflowduino, בקר בדף Github הרשמי כאן.

עכשיו בואו נתחיל!

שלב 1: אסוף את החלקים שלך

רשימת חלקים

• Reflowduino Pro OR Reflowduino Basic + ממסר מצב מוצק (אשתמש במודול ממסר Sidekick)
• זוג תרמו מסוג K (כלול עם Reflowduino)
• מקור כוח Reflowduino: סוללת LiPo, מיקרו USB 5V (ממחשב נייד או מתאם), או שניהם!
• תנור טוסטר או פלטה (השתמשתי בתנור טוסטר של 1100 וואט כשזה היה בערך 20 $)
• מברג (להפרדת תנור הטוסטר)
• מברג ראש שטוח קטן (למסופי הבורג)
• סמארטפון או מכשיר התומך ב- Bluetooth. כרגע זמינה רק גרסת אנדרואיד של האפליקציה
• אופציונלי: מחשב נייד לאיסוף ותרשים נתונים בזמן אמת באמצעות Excel! יהיה עליך לחבר את Reflowduino למחשב הנייד באמצעות מיקרו USB כדי שזה יעבוד.

הפריטים הבאים נחוצים רק אם ברצונך לבצע התאמה אישית רבה לבניית תנור החזרה שלך (אין צורך ברוב המקרים):

• מספרי תיל
• מלחם והלחמה
• חוט 14-18 AWG (קל יותר להתמודד עם חוט תקוע)
• צינורות כיווץ חום בגודל מתאים עבור חוטי בידוד. תלוי בהתקנה שלך.
• משקפי מגן (הישאר בטוח, אנו מתמודדים כאן עם מתח רשת!)
• כפפות.

כתב ויתור בטיחות: אם אתה מתחיל בתחום האלקטרוניקה או שאין לך את הניסיון המתאים לעבוד עם מתח חשמלי, הייתי מציע לך לא להתעסק עם זה, להתייעץ עם איש מקצוע או להמשיך ללמוד עד שאתה מספיק בקיא. ! אינני אחראי לכל תקלות שעלולות להתרחש עקב שימוש לרעה ברכיבי ה- PCB של Reflowduino או במרכיבים ובמערכת החשמל שלו (כולל חשמל, לוחות מפסק וכו '). נקט בכל אמצעי הבטיחות במידת הצורך. יתר על כן, לא מומלץ להשתמש באותו מכשיר להזרמת PCB כמו לבישול מזון לצריכה. זה עלול לגרום להרעלת מזון, במיוחד אם אתה משתמש בהלחמה עופרת עבור ה- PCB שלך. אתה אחראי באופן מלא למעשיך, ובצע אותם על אחריותך בלבד!

עם זאת, עשה זאת בעצמך חבריי … תהנו והישארו בטוחים!

Reflowduino והצדקיק

הערה: יש כעת גם מודול הרחבה בשם "Reflowduino32" ללוח פיתוח ESP32 לשליטה גם באופן אלחוטי על תנור הזרמה. אנא עיין בדף Reflowduino Github לתיעוד מלא, כמו גם הדרכה זו של תנור ESF32 לתנור מחדש!

קודם כל, ישנן שתי גרסאות של Reflowduino: Basic ו- Pro, ובהתאם ליישום הספציפי שלך ייתכן שתרצה לבחור באחת מהאחרות. לאחר מכן, הכנתי מודול ממסר מצב מוצק בשם Solid-State Sidekick המטפל עבורך בכל חיווט החשמל ומונע לחלוטין את הצורך בהלחמה של כל דבר. כל שעליך לעשות הוא לחבר את המכשיר ישירות ל- Sidekick כמו גם לשני חוטי הכניסה ממסר מה- Reflowduino ואתה מוכן!

להלן סיכום האפשרויות הזמינות שלך:

1. Reflowduino Pro
2. Reflowduino Basic + Solid-State Sidekick
3. Reflowduino Basic + ממסר מצב מוצק אחר (בחר משלך)
4. לוח אחר תואם Arduino + ממשק צמד תרמי + זוג תרמי + מודול בלוטות ' + מצב צד צד (או ממסר אחר) + "תרמיל" של סוללת LiPo (אופציונלי)

האפשרות הראשונה מגיעה עם הממסר שכבר רכוב על סיפון ה- Reflowduino. זוהי אפשרות טובה לשליטה בכל תנור טוסטר או פלטה גנרית, במיוחד אם אתה רוצה להלחם את החוטים בעצמך ולחסוך קצת כסף.

האפשרות השנייה היא ללא ספק האפשרות הקלה (והבטוחה ביותר) ואינה דורשת הלחמה או שיפור של המכשיר, אלא אם כן אתה באמת רוצה זאת מכיוון שלמודול ממסר Sidekick יש ממסר מצב מוצק וכן כל ההוראות עבורך פשוט חבר את הדברים אליו באמצעות חיבורם. כן, שמעת אותי נכון! זה אומר שאתה יכול לשלוט בכל תנור טוסטר מבלי לפתוח אותו אפילו!

האפשרות השלישית היא אם אתה מעדיף לבחור ממסר מצב מוצק משלך, אולי עם קיבולת זרם גבוהה יותר או מסיבה אחרת כמו תצורה מותאמת אישית (מי יודע?).

האפשרות האחרונה היא למי שאולי כבר יש הרבה חלקים מונחים ורוצים להרכיב משהו במהירות מבלי לקנות משהו חדש, וזה בסדר גמור! אתה יכול להשתמש בארדואינו יחד עם משהו כמו לוח פריצה זה של זוג תרמו וכמובן, זוג התרמו עצמו. על מנת להשתמש באפליקציית ההדגמה תזדקק גם למודול בלוטות 'HM-10 אלא אם כן תרצה להשאיר את התקשורת האלחוטית ולהישאר בגרף הנתונים ב- Excel באמצעות מחשב. שים לב כי בהתאם לחלקים שתבחר ייתכן שיהיה עליך לשנות את קוד ההדגמה כך שיתאים לצרכיך.

אֶמְצָעִי:

• לחץ כאן למפרט מהיר של Reflowduino.
• לחץ כאן לתיאור סיכות הרפלואדואינו

ממסר מצב מוצק

אם אתה משתמש ב- Reflowduino Pro אתה יכול לדלג על סעיף זה, אך אם אתה משתמש ב- Reflowduino Basic תצטרך להשיג את Sidekick או לבחור מודול ממסר משלך. בעת בחירת משלך, בדוק את הדברים הבאים:

• סוג ממסר: צריך להיות במצב מוצק, לא רק ממסר קשר רגיל. יתכן שתוכל לברוח עם ממסר קונבנציונאלי ליישום הספציפי שלנו (מכיוון שנשתמש בבקרת פרופורציות זמן, לא ב- PWM רציף) אבל זה לא מובטח או מומלץ. כמו כן, אתה תשמע את הממסר "קליק" בכל פעם שהוא עובר, וזה יכול להיות מעצבן.
• בידוד אוטו: חפשו אחד מבודד אופטית למען בטיחות. זה אומר שאתה יכול להיות בטוח שהארדואינו שלך לא יכופף על ידי 120V/240VAC!
• מתח שליטה: צריך להיות תואם 3.3V או 5V
• דירוג תפוקה: צריך להתמודד עם כמות הזרם שהמכשיר שלך ישתמש. עבור כל מכשיר אמריקאי (בשימוש חוקי), 15A/120VAC הוא כל מה שתזדקק לו מאז שהמפסקים נוסעים ב -15A.

ממסר מצב מוצק מבודד אופטו של Reflowduino Pro בעל מתח בקרה של 3-15VDC והוא יכול להתמודד עד 25A/240VAC עם קירור הסעה תקין. בנסיבות רגילות הוא יכול להתמודד עם 10A/240VAC, או 20A/120VAC שיהיה מספיק טוב עבור כל המכשירים בארה ב ואמור להתאים לרוב המכשירים של 240VAC.

אֶמְצָעִי:

גיליון המפרט PF240D25R ממסר מצב מוצק של Reflowduino

טוסטר אובן או צלחת חמה

בעת בחירת תנור טוסטר חשוב לבחור אחד בגודל המתאים ליישום שלך מאחר וקטנה שווה יעילות גבוהה יותר מבחינת חימום! עם זאת, גם גדולים יותר יעבדו, רק בדוק את הביקורות כדי לוודא שזה לא זבל מוחלט. אני אישית קניתי את זה מוולמארט בכ -21 דולר כולל מס כשהוא היה במכירה.

זה גם רעיון טוב לוודא שיהיה לך מגש מתכת שטוח שבו הלוח PCB יכול לשבת. תנורי טוסטר רבים (כולל זה שקניתי!) מגיעים עם מגשים שעליהם יש בליטות ודפוסי גריל, וזה בהחלט לא אידיאלי להזרמת PCB כי זה גורם לאי -אחידות תרמית על פני ה- PCB. עם זאת, התמזל מזלי כי מגש הטפטוף היה מושלם למה שהייתי צריך, אז פשוט זרקתי את גריל המתכת ואת תבנית הבישול שהגיעה איתו.

עבור צלחות חמות חשוב לא פחות לבחור אחת עם משטח שטוח. לרוב הפלטות החמות יש אזור עגול שקוע באמצע הצלחת שאינו רצוי, לכן נסו לצמצם את האזור כך שיש לכם את השטח השמיש ביותר למקם את הלוח המודפס שלכם. כמו כן, בחר פלטה בעלת כפתור יחיד בלבד (בקרת טמפרטורה) מכיוון שכך לא תצטרך אפילו לפתוח אותה כדי לשנות את החיווט!

למידע נוסף על נושא זה, עיין בדף הוויקי של Github.

שלב 2: התחבר

עכשיו שיש לך את החלקים, הגיע הזמן לחבר את הכל! ישנן דרכים רבות לקלף תנור טוסטר, לכן הקשיבו ותקראו את כתב ויתור הבטיחות שהוזכר קודם לכן!

צלחות חמות

לכל מכשיר העיקרון העיקרי הוא להחליף את החוט החי של כבל החשמל על ידי הצבת הממסר בסדרה עם החוט החי ועוקף את ידיות הבקרה של המכשיר במידת הצורך. עבור צלחות חמות עם כפתור בקרת טמפרטורה יחיד אין צורך אפילו לצבוט את הפלטה עצמה; אתה יכול פשוט לסובב את הכפתור ל- HIGH (הגדרה מקסימלית) ואתה מוכן ללכת! זה מבטיח שהפלטה תהיה מופעלת (המגע בתוך הפלטה תהיה סגורה) כאשר הממסר מופעל.

עבור התקנות קבועות תוכל לחתוך את כבל החשמל ולחבר אותו, או שאתה יכול לעשות זאת ממגעי כבל החשמל. שוב, הקפד תמיד לבודד כראוי את כל החיבורים. עקוב אחר הסכימה הכללית בתמונה הראשונה וכדאי להיות מוכן להזרמה מחדש!

שים לב שהשתמשתי בקטעי תנין ובכבל חשמל נוסף (עם קליפים של תנין בקצוות) רק כדי לבדוק. זה לא מומלץ ויש להשתמש בו רק לבדיקות זמניות. להתקנות קבועות יותר עליך להלחם ולבודד הכל או להשתמש ב- Sidekick כדי לחבר הכל לחשמל.

תנורי טוסטר

תנורי הטוסטר נשלטים באמצעות אותו רעיון בדיוק כמו הפלטה בכך שבדרך כלל ניתן לשלוט בהם מבלי לגעת בחיווט פשוט על ידי הגברת כפתור הטמפרטורה, הפיכת ההגדרה ל"אפייה "כך ששני נימי החימום דולקים ומקסים להוציא את הטיימר. בהתאם לטוסטר אולי יש לך גם תכונת "Stay On" כך שאתה לא צריך לדאוג שייגמר הטיימר!

עם זאת, אם אתה עדיין רוצה לפרק אותו, שנה את החיווט כדי לעקוף את הכפתורים ולהוסיף פקדים מותאמים אישית בשם המדע, אתה עדיין יכול! למרבה המזל גם אם אתה רוצה לפרק אותו העיקרון הכללי הוא עדיין פשוט מאוד: עליך לנתק את כל הכפתורים המחוברים לחוט החי ולחבר את כל חוטי החימום לחוט החי כך שהם יופעלו במלוא עוצמתם הנכונה כאשר אתה מחבר את כבל החשמל לקיר.

במדריך זה לא אקח את הזמן לעבור על זה, אבל אתה יכול לראות איך שיפרתי את תנור הטוסטר שלי בוויקי Github שלי.

שלב 3: התקנת תוכנה

כעת, לאחר שהגדרת את כל החומרה, בואו נעבור כיצד להגדיר את התוכנה.

הגדרת אפליקציה

עיין בהנחיות אלה כיצד להתקין את אפליקציית ההדגמה של Reflowduino וכיצד לייבא נתונים שנשמרו ל- Excel מהאפליקציה.

סיכום קצר:

• האפליקציה כרגע מיועדת רק לאנדרואיד והיא מקור פתוח לחלוטין!
• האפליקציה מציגה את הטמפרטורה בזמן אמת ומשרטטת אותה לאחר תחילת תהליך ההזרמה.
• האפליקציה גם שומרת נתונים לאחר השלמת תהליך ההחזרה או ביטולו וניתן לייבא את הנתונים לאקסל לצורך ניתוח!

הגדרת Arduino IDE

עיין בהוראות אלה להגדרת Arduino IDE והתקנת הספריות הדרושות.

סיכום קצר:

• טען את קוד "Reflowduino_Demo", בחר "Adafruit Feather 32u4" תחת כלים -> לוחות ב- Arduino IDE.
• ערוך אותו רק כדי לוודא שהתקנת את כל הספריות כהלכה.
• העלה את הקוד ל- Reflowduino, זכור שאולי יהיה עליך ללחוץ על כפתור האיפוס ב- Reflowduino אם ה- IDE של Arduino יתחיל לחפש את היציאה.

הדגמת Reflowduino

עיין בהוראות אלה כיצד להשתמש בקוד ההדגמה של Reflowduino.

סיכום קצר:

• סקיצת הדגמת Reflowduino מאפשרת ל- Reflowduino שלך לעבוד יחד עם אפליקציית ההדגמה באמצעות Bluetooth.
• ה- Reflowduino קורא את הטמפרטורה מצמד התרמו ושולח את הנתונים לאפליקציה באמצעות Bluetooth כל 2 שניות.
• Reflowduino משתמש בבקרת פרופורציות זמן PID לשליטה בממסר מצב מוצק במהלך תהליך ההזרמה.
• להפעלה עצמאית, הערה את השורה שיש לה "בעוד (! סדרתי) עיכוב (1);" שמחכה ליצירת חיבור טורי לפני הפעלת הקוד בפועל.
• אתה יכול לגרום ל- Reflowduino לפעול כמקלדת על ידי הגדרת המשתנה "enableKeyboard" לאמיתי קרוב לראש הסקיצה לשימוש עם קובץ הדגמה זה של Excel. זה יהפוך את Reflowduino "להקליד" את הנתונים ל- Excel בזמן אמת כשהם מחוברים באמצעות USB. רק וודא שכאשר אתה מתחיל את תהליך ההחזרה הסמן שלך נמצא בתא הזמין הראשון (A2) ב- Excel!

סרטוני הדגמה

• סרטון זה מציג נתונים שנכנסים ל- Excel על ידי Reflowduino.
• סרטון זה מציג את הפעולה הכללית של האפליקציה והתקנת החומרה עם תנור טוסטר.
• סרטון זה מראה מה קורה בסוף תהליך ההזרמה.

אֶמְצָעִי

• אתה תמיד יכול למצוא את קוד ה- Arduino העדכני ביותר ואת קובץ ההדגמה של Excel להזנת נתונים בזמן אמת ב- Github
• תוכל גם למצוא את קבצי האפליקציות העדכניים ביותר של Android ב- Github

שלב 4: תוצאות ומסקנות

תוצאות

מצורפים כמה צילומי תקריב של לוח שהזרקתי באמצעות Reflowduino וכמה משחת הלחמה בטמפרטורה נמוכה כאשר טמפרטורת ההזרמה מוגדרת ל 155 ° C (נראה כי הדבק הלחמה ספציפי זה זורם בטמפרטורה נמוכה יותר מהמלון הטיפוסי של 165 ° C, וכן צפיתי שתנועת ההזרמה החלה להתרחש בסביבות 125 מעלות צלזיוס במקום ב"טמפרטורת ההיתוך "המפורסמת של 138 מעלות צלזיוס). מפרקי ההלחמה היו מושלמים, ולא יכולתי לבקש דבר טוב יותר!

יצירת לוחות משלך

עיצוב PCB: לעיצוב PCB אני משתמש באופן אישי ב- Autodesk EAGLE שהוא כלי חינמי אך רב עוצמה המאפשר לך ליצור במהירות PCB איכותי! יש לו גם כמה תכונות ממש מגניבות כמו סנכרון דגמי תלת -ממד של המחשב הלוח שלך מ- Fusion 360 וממנו.

אב טיפוס PCB: לאבות טיפוס מהירים ובמחיר סביר מצאתי ש- OSH Park מציע את האיכות הטובה ביותר. הם משתמשים בתהליך נטול עופרת הנקרא ENIG שבעצם מזהב את אנשי הקשר כך שהם ייראו נהדר לאורך זמן רב!

הרכבת PCB: השתמש ב- Reflowduino שלך להרכבת הלוחות!

מסקנות

בסך הכל Reflowduino היא החומרה המושלמת לשליטה על כל תנור טוסטר או פלטה! עם Reflowduino Pro אתה יכול להכין תנור ריפלואו מלא עם כל הפעמונים והשריקות תמורת קצת יותר מ -100 $ (עם תנור טוסטר של 20 $). אתה יכול לראות עוד הערות טכניות כאן.

אם אהבתם את הפרויקט הזה, אנא הגיבו למטה ואל תהססו לשאול שאלות, לתת הצעות או לתת משוב בונה! אם אתה רוצה לראות משהו עשוי, עיין תחילה ברשימת המטלות לשיפורים שכבר שוקלים. אני כרגע בתהליך של חיבור דברים לפתיחת קמפיין אינדיגוגו אז אנא הפיצו את הבשורה!

שוב, תודה על כל התמיכה, ולא יכולתי לעשות זאת בלי כל אלה שהשקיעו את כולם במאמץ שלהם!

• אם אהבתם את הפרויקט הזה, אנא שתפו, הוסיפו לב והצביעו לרפלואדואינו!
• אם תשכפל את הפרויקט הזה, אנא שתף את התוצאות שלך ואת כל הטיפים שאחרים עשויים להועיל!
• אתה עשוי להתעניין גם במדריך ההמשך הזה שעשיתי בנושא שימוש ב- ESP32 ובמודול הרחבה חדש של Reflowduino32!
• אם יש לך שאלות, הערות או חששות, אל תהסס לשאול או לשתף אותם!

~ טים