Napravite sam pećnicu za preljev s Reflowduinom: 4 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

Reflowduino je sve-u-jednom Arduino-kompatibilna upravljačka ploča koju sam osobno dizajnirao i izgradio, a lako može pretvoriti toster pećnicu u pećnicu za ponovno punjenje PCB-a! Poseduje svestrani mikroprocesor ATmega32u4 s mikro USB sučeljem za programiranje, integrirano sučelje termoelementa tipa MAX31855 K sa filtriranjem šuma, Bluetooth Low Energy (BLE 4.0) za jednostavnu komunikaciju s mobilnim uređajem, punjenje LiPo baterije i indikaciju statusa, opcionalna čvrsta državni relej i piezo zvučnik za sviranje vaših omiljenih tematskih pjesama. Još bolje, sve sam ovo objavio kao potpuno otvoreni izvor za uživanje svima, uključujući EAGLE PCB datoteke, Arduino IDE primjer koda, uzorak Android aplikacije za Bluetooth kontrolu i potpune upute o tome kako promijeniti toster za početak kuhanja '!

Ako želite naručiti Reflowduino ili Sidekick relejni modul, posjetite moju web stranicu!

Za potpunu dokumentaciju, izvorne datoteke, sheme i opsežnije informacije o Reflowduinu posjetite službenu stranicu Github ovdje.

Sada krenimo!

Korak 1: Okupite svoje dijelove

Popis dijelova

• Reflowduino Pro ORReflowduino Basic + solid-state relej (koristit ću Sidekick relejni modul)
• Termopar K-tipa (uključen u Reflowduino)
• Reflowduino izvor napajanja: LiPo baterija, 5V mikro USB (s prijenosnog računala ili adaptera), ili oboje!
• Toster pećnica ILI ploča za kuhanje (koristila sam ovu pećnicu za toster od 1100 W kad je koštala oko 20 USD)
• Odvijač (za odvajanje pećnice za toster)
• Mali odvijač s ravnom glavom (za vijčane stezaljke)
• Pametni telefon ili Bluetooth uređaj. Trenutno je dostupna samo verzija Androida
• Izborno: prijenosno računalo za prikupljanje i grafičko prikazivanje podataka u stvarnom vremenu putem programa Excel! Morat ćete povezati Reflowduino s prijenosnim računalom putem mikro USB -a da bi to funkcioniralo.

Sljedeće stavke potrebne su samo ako želite mnogo prilagoditi svojoj pećnici s reflowom (u većini slučajeva nije potrebno):

• Rezači žice
• Lemilica i lemljenje
• 14-18 AWG žica (sa žicom se lakše nosi)
• Termoskupljajuće cijevi odgovarajuće veličine za izolaciju žica. Ovisi o vašim postavkama.
• Zaštitne naočale (čuvajte se, ovdje imamo posla s mrežnim naponima!)
• Rukavice (lim tostera može biti oštar i njime upravljati vijcima koji vire posvuda!)

Odricanje od sigurnosti: Ako ste početnik u elektronici ili nemate odgovarajuće iskustvo za rad s mrežnim naponom, predlažem da se ne petljate s tim, posavjetujete se sa stručnjakom ili nastavite učiti dok ne budete dovoljno vješti. ! Ne snosim odgovornost za bilo kakve nezgode koje se mogu dogoditi zbog zlouporabe Reflowduino PCB -a ili njegovih povezanih komponenti i električnog sustava (uključujući napajanje iz mreže, ploče prekidača itd.). Poduzmite sve mjere opreza prema potrebi. Štoviše, ne preporučuje se korištenje istih aparata za pretapanje PCB -a kao i za kuhanje hrane za potrošnju. To može dovesti do trovanja hranom, pogotovo ako za svoje PCB -ove koristite lemljeni lem sa olovom. Vi ste u potpunosti odgovorni za svoje postupke i radite ih na vlastitu odgovornost!

S obzirom na to, DIY away my friends … Zabavite se i čuvajte se!

Reflowduino & Sidekick

NAPOMENA: Sada postoji i dodatni modul pod nazivom "Reflowduino32" za razvojnu ploču ESP32 za bežično upravljanje pećnicom za ponovno punjenje. Za potpunu dokumentaciju pogledajte stranicu Reflowduino Github, kao i ovaj vodič za pećnicu s reflow pećnicom ESP32!

Prije svega, postoje dvije verzije Reflowduina: Basic i Pro, a ovisno o vašoj aplikaciji, možda ćete željeti odabrati jednu ili drugu. Zatim sam napravio praktičan relejni modul u čvrstom stanju pod nazivom Solid-State Sidekick koji za vas rukuje svim ožičenjima i potpuno eliminira potrebu za lemljenjem bilo čega. Jednostavno priključite uređaj izravno u Sidekick kao i dvije relejne ulazne žice iz Reflowduina i sve je spremno!

Ispod je sažetak vaših dostupnih opcija:

1. Reflowduino Pro
2. Reflowduino Basic + pomoćni uređaj u čvrstom stanju
3. Reflowduino Basic + drugi poluprovodnički relej (odaberite svoj)
4. Druga ploča kompatibilna s Arduinom + sučelje s termoelementom + termopar + Bluetooth modul + Solid-State Sidekick (ili drugi relej) + "naprtnjača" od LiPo baterije (nije obavezno)

Prva opcija dolazi s relejem koji je već ugrađen u Reflowduino. Ovo je svestrana dobra opcija za upravljanje bilo kojom općom tosterom ili grijaćom pločom, pogotovo ako sami želite lemiti žice i uštedjeti nešto novca.

Druga je opcija daleko najjednostavnija (i najsigurnija) opcija i ne zahtijeva nikakvo lemljenje ili podešavanje uređaja osim ako to zaista ne želite jer modul releja Sidekick ima relej u čvrstom stanju, kao i sve potrebne stavke za jednostavno spojite stvari na njega tako da ih uključite. Da, dobro ste me čuli! To znači da možete upravljati bilo kojom toster pećnicom, a da je ni ne otvorite!

Treća je mogućnost ako biste radije odabrali vlastiti poluprovodnički relej, možda s većim kapacitetom struje ili iz nekog drugog razloga, poput prilagođene konfiguracije ugradnje (tko zna?).

Posljednja opcija je za one koji možda već imaju puno dijelova koji leže okolo i žele brzo sastaviti nešto bez kupnje nečeg novog, što je također sasvim u redu! Arduino možete koristiti zajedno s nečim poput ove ploče za probijanje termoelementa i, naravno, samog termoelementa. Da biste koristili demo aplikaciju, trebat će vam i Bluetooth modul HM-10 osim ako ne želite izostaviti bežičnu komunikaciju i držati se grafičkog prikaza podataka u Excelu putem računala. Imajte na umu da ćete, ovisno o tome koje dijelove odaberete, morati promijeniti demo kôd prema svojim potrebama.

Resursi:

• Kliknite ovdje za brze specifikacije Reflowduina.
• Kliknite ovdje za opis ispisa Reflowduino

Solid-State relej

Ako koristite Reflowduino Pro, možete preskočiti ovaj odjeljak, ali ako koristite Reflowduino Basic, morat ćete nabaviti Sidekick ili odabrati vlastiti relejni modul. Prilikom odabira vlastitog provjerite sljedeće:

• Tip releja: mora biti čvrst, a ne samo konvencionalni kontaktni relej. MOŽDA ćete se moći izvući s konvencionalnim relejem za našu posebnu primjenu (budući da ćemo koristiti kontrolu proporcionalnosti vremena, a ne kontinuirani PWM), ali to nije zajamčeno ili preporučeno. Također, relej će "kliknuti" svaki put kad se uključi, što može biti neugodno.
• Optoizolacija: radi sigurnosti potražite optički izoliranu. To znači da možete biti sigurni da vaš Arduino neće biti blokiran 120V/240VAC!
• Upravljački napon: mora biti kompatibilan sa 3.3V ili 5V
• Izlazna ocjena: mora podnijeti količinu struje koju će vaš uređaj koristiti. za bilo koji američki uređaj (koji se legalno koristi) 15A/120VAC je sve što će vam ikada trebati otkad se prekidači spoje na 15A.

Optoizolirani poluprovodnički relej Reflowduino Pro ima upravljački napon 3-15VDC i može podnijeti do 25A/240VAC uz odgovarajuće konvekcijsko hlađenje. U normalnim okolnostima može podnijeti 10A/240VAC ili 20A/120VAC što će biti dovoljno dobro za sve američke aparate i trebalo bi biti primjereno za većinu 240VAC aparata.

Resursi:

Tehnički list Reflowduino čvrstog stanja releja PF240D25R

Toster ili pećnica

Prilikom odabira tostera važno je odabrati onu koja je odgovarajuće veličine za vašu primjenu, jer je manja jednaka većoj učinkovitosti u smislu zagrijavanja! Međutim, i veći će raditi, samo provjerite recenzije da biste se uvjerili da nije potpuno smeće. Osobno sam ovaj kupio od Walmarta za oko 21 USD s porezom kad je bio na akciji.

Također je dobra ideja pobrinuti se da imate ravnu metalnu ladicu za postavljanje PCB -a. Mnoge pećnice za toster (uključujući i onu koju sam kupio!) Dolaze s ladicama koje imaju izbočine i šare na roštilju, a to definitivno nije idealno za ponovno punjenje PCB -a jer uzrokuje toplinske neujednačenosti na PCB -u. Međutim, imao sam sreće jer je poslužavnik za kapanje bio savršen za ono što mi je trebalo, pa sam samo izbacio metalni roštilj i posudu za kuhanje s kojima je došao.

Za ploče za kuhanje jednako je važno odabrati onu s ravnom površinom. Većina ploča za kuhanje ima udubljeno kružno područje u sredini ploče koje nije poželjno, stoga pokušajte minimizirati to područje kako biste imali najviše korisnog prostora za postavljanje PCB -a. Također, odaberite grijaću ploču koja ima samo jedan gumb (kontrola temperature) jer je na ovaj način nećete ni morati otvarati da biste prilagodili ožičenje!

Više informacija o ovoj temi potražite na Github wiki stranici.

Korak 2: Povežite se

Sada kada imate dijelove, vrijeme je da sve povežete! Postoji mnogo načina na koji možete odjenuti pećnicu za toster, stoga poslušajte i svakako pročitajte prethodno navedenu izjavu o odricanju odgovornosti!

Vruće ploče

Za bilo koji uređaj glavni princip je prebacivanje žice pod naponom kabela za napajanje postavljanjem releja u niz sa žicom pod naponom i zaobilaženje upravljačkih gumba uređaja ako je potrebno. Za ploče za kuhanje s jednim gumbom za kontrolu temperature ne morate čak ni podešavati samu ploču za kuhanje; jednostavno možete okrenuti gumb na HIGH (maksimalna postavka) i spremni ste! Time se osigurava napajanje ploče za kuhanje (kontakt unutar ploče za kuhanje bit će zatvoren) kada je relej uključen.

Za trajnu instalaciju možete odrezati kabel za napajanje i spojiti ga, ili to možete učiniti putem kontakata kabela za napajanje. Opet, uvijek dobro izolirajte sve spojeve. Slijedite opću shemu na prvoj slici i trebali biste biti spremni za ponovni prikaz!

Imajte na umu da sam samo za testiranje koristio kopče od aligatora i drugi kabel za napajanje (s kopčama od aligatora na krajevima). To se ne preporučuje i treba ga koristiti samo za privremeno testiranje. Za trajnije instalacije trebali biste sve zalemiti i izolirati ili upotrijebiti Sidekick da sve uključite.

Peći za toster

Tosterima se upravlja pomoću potpuno istog koncepta kao i grijaća ploča jer ih obično možete kontrolirati bez dodirivanja ožičenja jednostavnim povećavanjem gumba za temperaturu, postavljanjem postavke na "Pečenje" tako da su i grijaće niti uključene i mjerač vremena. Ovisno o tosteru, možda ćete imati i značajku "Ostani uključen", tako da ne morate brinuti da će mjerač vremena isteći!

Međutim, ako ga i dalje želite rastaviti, prilagodite ožičenje kako biste zaobišli gumbe i dodali prilagođene kontrole u ime znanosti, i dalje možete! Srećom, čak i ako ga želite rastaviti, opće je načelo još uvijek vrlo jednostavno: morate odspojiti sve tipke koje su spojene na žicu pod naponom i pričvrstiti sve grijaće niti na žicu pod naponom tako da se uključe punom snagom kada kabel za napajanje priključite u zid.

U ovom Instructable -u neću odvojiti vrijeme da prođem kroz ovo, ali možete vidjeti kako sam prilagodio svoju toster pećnicu na mojoj Github wiki.

Korak 3: Postavljanje softvera

Sada kada ste postavili sav hardver, idemo kroz to kako postaviti softver.

Postavljanje aplikacije

Pogledajte ove upute o tome kako instalirati demo aplikaciju Reflowduino i kako uvesti spremljene podatke u Excel iz aplikacije.

Kratak sažetak:

• Aplikacija je trenutno samo za Android i potpuno je otvorenog koda!
• Aplikacija prikazuje temperaturu u stvarnom vremenu i grafički ju prikazuje nakon pokretanja procesa ponovnog punjenja.
• Aplikacija također sprema podatke nakon što je postupak ponovnog dovršetka dovršen ili prekinut, a podaci se mogu uvesti u Excel na analizu!

Arduino IDE postavljanje

Pogledajte ove upute za postavljanje Arduino IDE -a i instaliranje potrebnih knjižnica.

Kratak sažetak:

• Učitajte kôd "Reflowduino_Demo", odaberite "Adafruit Feather 32u4" pod Alati -> Ploče u Arduino IDE -u.
• Kompilirajte ga samo kako biste bili sigurni da su sve knjižnice ispravno instalirane.
• Prenesite kôd u Reflowduino i imajte na umu da ćete možda morati pritisnuti gumb za poništavanje na Reflowduinu ako Arduino IDE počne tražiti port.

Reflowduino Demo

Pogledajte ove upute o upotrebi Reflowduino demo koda.

Kratak sažetak:

• Demo skica Reflowduino omogućuje vašem Reflowduinu da radi zajedno s demo aplikacijom putem Bluetootha.
• Reflowduino očitava temperaturu s termoelementa i šalje podatke u aplikaciju putem Bluetootha svake 2 sekunde.
• Reflowduino koristi PID kontrolu proporcije vremena za kontrolu poluprovodničkog releja tijekom procesa reflowa.
• Za samostalni rad, komentirajte redak koji ima "while (! Serial) delay (1);" koji čeka pokretanje serijske veze prije izvođenja stvarnog koda.
• Možete učiniti da Reflowduino djeluje kao tipkovnica postavljanjem varijable "enableKeyboard" na "true" pri vrhu skice za upotrebu s ovom demo datotekom programa Excel. Time će Reflowduino "upisati" podatke u Excel u stvarnom vremenu kada je spojen putem USB -a. Pobrinite se samo da kada pokrenete postupak ponovnog premještanja pokazivač bude u prvoj dostupnoj ćeliji (A2) u Excelu!

Demo videi

• Ovaj video prikazuje podatke koje Reflowduino unosi u Excel.
• Ovaj video prikazuje opći rad aplikacije i hardversko postavljanje s tosterom.
• Ovaj video prikazuje što se događa na kraju procesa reflowa.

Resursi

• Na Githubu uvijek možete pronaći najnoviji Arduino kôd i Excel demo datoteku za unos podataka u stvarnom vremenu
• Na Githubu možete pronaći i najnovije datoteke aplikacija za Android

Korak 4: Rezultati i zaključci

Rezultati

U privitku je nekoliko krupnih ploča ploče koju sam ponovno obložio pomoću Reflowduina i neke paste za lemljenje na niskim temperaturama s temperaturom ponovnog ulijevanja na 155 ° C (čini se da se ova pasta za lemljenje pretače na nižoj temperaturi od preporučenih 165 ° C i Uočio sam da se kretanje reflowa počelo događati na oko 125 ° C, a ne na oglašenoj 138 ° C "temperaturi taljenja"). Lemljeni spojevi su bili savršeni i nisam mogao tražiti ništa bolje!

Izrada vlastitih ploča

Dizajn PCB -a: Za projektiranje PCB -a osobno koristim Autodesk EAGLE koji je besplatan, ali moćan alat koji vam omogućuje brzo stvaranje kvalitetnih PCB -a! Također ima i neke zaista sjajne značajke poput sinkronizacije 3D modela vašeg PCB -a sa i na Fusion 360.

PCB prototipovi: Za brze i pristupačne prototipe otkrio sam da OSH Park nudi najbolju kvalitetu. Oni koriste postupak bez olova nazvan ENIG koji zapravo pozlaćuje kontakte tako da će izgledati jako dugo!

Montaža PCB -a: Koristite Reflowduino za sastavljanje ploča!

Zaključci

Općenito, Reflowduino je savršen hardver za upravljanje bilo kojom tosterom ili kuhalom! S Reflowduino Pro možete napraviti potpuno funkcionalnu pećnicu s reflowom sa svim zvonima i zviždaljkama za nešto više od 100 USD (s tosterom od 20 USD). Ovdje možete vidjeti još neke tehničke napomene.

Ako vam se svidio ovaj projekt, komentirajte u nastavku i ne ustručavajte se postavljati pitanja, davati prijedloge ili davati konstruktivne povratne informacije! Ako želite vidjeti nešto napravljeno, prvo se obratite popisu obveza za poboljšanja o kojima se već razmišlja. Trenutno sam u procesu prikupljanja stvari za pokretanje Indiegogo kampanje pa vas molim da proširite vijest!

Još jednom, hvala na podršci, a ovo ne bih mogao učiniti bez svih onih koji su uložili vlastite napore sa svima!

• Ako vam se svidio ovaj projekt, podijelite, dodajte srce i glasajte za Reflowduino!
• Ako ponovite ovaj projekt, podijelite svoje rezultate i savjete koji bi drugima mogli biti od koristi!
• Možda će vas zanimati i ovaj dodatni vodič o korištenju ESP32 i novom dodatnom modulu Reflowduino32!
• Ako imate bilo kakvih pitanja, komentara ili nedoumica, ne ustručavajte se pitati ih ili ih podijeliti!

~ Tim