DIY Reflow Furn With Reflowduino: 4 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

Reflowduino یک برد کنترل کننده سازگار با Arduino است که شخصاً طراحی و ساخته ام و می تواند به راحتی یک توستر را به یک کوره بازپخت PCB تبدیل کند! دارای ریزپردازنده همه کاره ATmega32u4 با رابط برنامه نویسی میکرو USB ، رابط ترموکوپل MAX31855 K با فیلتر نویز ، بلوتوث کم مصرف (BLE 4.0) برای ارتباط آسان با دستگاه تلفن همراه ، شارژ باتری LiPo و نشانگر وضعیت ، یک دستگاه جامد اختیاری رله حالت ، و زنگ پیزو برای پخش آهنگ های مورد علاقه خود را. بهتر است بگویم که من همه اینها را به عنوان منبع باز برای همه به اشتراک گذاشتم ، از جمله فایل های EAGLE PCB ، کد نمونه Arduino IDE ، نمونه برنامه Android برای کنترل بلوتوث ، و آموزش کامل نحوه اصلاح اجاق توستر برای شروع آشپزی '!

اگر مایل به سفارش Reflowduino یا ماژول رله Sidekick هستید از وب سایت من دیدن کنید!

برای مستندات کامل ، فایل های منبع ، شماتیک و اطلاعات جامع تر در مورد Reflowduino ، لطفاً از صفحه رسمی Github در اینجا دیدن کنید.

حالا بیایید شروع کنیم!

مرحله 1: قطعات خود را جمع آوری کنید

فهرست قطعات

• Reflowduino Pro OR رله Reflowduino Basic + حالت جامد (من از ماژول رله Sidekick استفاده می کنم)
• ترموکوپل نوع K (همراه با Reflowduino)
• منبع تغذیه Reflowduino: باتری LiPo ، میکرو USB 5 ولت (از لپ تاپ یا آداپتور) یا هر دو!
• اجاق گاز توستر یا صفحه داغ (من از این اجاق توستر 1100W استفاده کردم وقتی حدود 20 دلار بود)
• پیچ گوشتی (برای جدا کردن اجاق توستر)
• پیچ گوشتی سر تخت کوچک (برای پایانه های پیچ)
• تلفن هوشمند یا دستگاه مجهز به بلوتوث. در حال حاضر فقط نسخه اندروید این برنامه در دسترس است
• اختیاری: یک لپ تاپ برای جمع آوری و نمودار داده ها در زمان واقعی از طریق Excel! برای این کار باید Reflowduino را از طریق میکرو USB به لپ تاپ متصل کنید.

موارد زیر تنها در صورتی مورد نیاز است که بخواهید سفارشی سازی زیادی را برای ساخت اجاق گاز reflow خود انجام دهید (در بیشتر موارد نیازی نیست):

• سیم بر، دم باریک
• لحیم کاری و لحیم کاری
• سیم AWG 14-18 (کار با سیم رشته ای آسان تر است)
• لوله های کوچک کننده حرارتی مناسب برای عایق سیم ها. بستگی به تنظیمات شما داره
• عینک ایمنی (ایمن بمانید ، ما در اینجا با ولتاژ اصلی سروکار داریم!)
• دستکش (ورق فلز کوره های توستر می تواند تیز و سوار با پیچ هایی باشد که همه جا را بیرون می کشد!)

سلب مسئولیت ایمنی: اگر شما در زمینه لوازم الکترونیکی مبتدی هستید یا تجربه کافی برای کار با ولتاژ اصلی را ندارید ، من پیشنهاد می کنم یا با آن مشکلی نداشته باشید ، با یک متخصص مشورت کنید یا تا زمانی که به اندازه کافی مهارت ندارید ، یادگیری را ادامه دهید. ! من هیچ مسئولیتی در قبال اشتباهات احتمالی که ممکن است به دلیل استفاده نادرست از PCB Reflowduino یا اجزای مرتبط و سیستم الکتریکی آن (از جمله برق ، پنل های قطع کننده و غیره) رخ دهد ، ندارم. در صورت لزوم کلیه اقدامات ایمنی را انجام دهید. علاوه بر این ، توصیه نمی شود که از دستگاهی مشابه برای پختن مدار چاپی برای پختن غذا برای مصرف استفاده کنید. این ممکن است منجر به مسمومیت غذایی شود ، به خصوص اگر از لحیم سرب برای PCB خود استفاده می کنید. شما کاملاً مسئول اعمال خود هستید و آنها را با مسئولیت خود انجام می دهید!

گفته می شود ، دوستان من را دور بزنید … خوش بگذرانید و در امان باشید!

Reflowduino و Sidekick

توجه: در حال حاضر یک ماژول اضافی به نام "Reflowduino32" برای یک تابلوی توسعه ESP32 وجود دارد که همچنین می تواند به طور بی سیم اجاق گاز را کنترل کند. لطفاً برای مستندات کامل و همچنین این آموزش تنور مجدد ESP32 به صفحه Reflowduino Github مراجعه کنید!

اول از همه ، دو نسخه از Reflowduino وجود دارد: Basic و Pro ، و بسته به برنامه خاص شما ممکن است بخواهید یکی یا دیگری را انتخاب کنید. در مرحله بعد ، من یک ماژول رله حالت جامد به نام Solid-State Sidekick تهیه کردم که تمام سیم های اصلی را برای شما مدیریت می کند و نیازی به لحیم کاری را به طور کامل برطرف نمی کند. به سادگی دستگاه را مستقیماً به Sidekick و همچنین دو سیم ورودی رله از Reflowduino وصل کنید و همه چیز آماده است!

در زیر خلاصه ای از گزینه های موجود شما آمده است:

1. Reflowduino Pro
2. Reflowduino Basic + Sidekick حالت جامد
3. Reflowduino Basic + سایر رله های حالت جامد (خود را انتخاب کنید)
4. سایر بردهای سازگار با آردوینو + رابط ترموکوپل + ترموکوپل + ماژول بلوتوث + سایدکیک حالت جامد (یا رله دیگر) + باتری LiPo "کوله پشتی" (اختیاری)

اولین گزینه با رله ای که قبلاً بر روی Reflowduino نصب شده است ارائه می شود. این یک گزینه خوب برای کنترل هر نوع توستر عمومی یا بشقاب داغ است ، مخصوصاً اگر می خواهید سیم ها را خودتان لحیم کرده و مقداری پول ذخیره کنید.

گزینه دوم به مراتب ساده ترین (و مطمئن ترین) گزینه است و نیازی به لحیم کاری یا دستکاری دستگاه ندارد مگر آنکه واقعاً بخواهید زیرا ماژول رله Sidekick دارای رله حالت جامد و همچنین کلیه موارد لازم برای شما می باشد. به سادگی همه چیز را با وصل کردن به آن متصل کنید. بله ، درست من را شنیدید! این بدان معناست که می توانید همه اجاق های توستر را حتی بدون باز کردن آن کنترل کنید!

گزینه سوم این است که آیا ترجیح می دهید رله حالت جامد خود را انتخاب کنید ، شاید با ظرفیت جریان بالاتر یا به دلایل دیگر مانند پیکربندی نصب سفارشی (چه کسی می داند؟).

آخرین گزینه برای کسانی است که ممکن است قطعات زیادی در اطراف آنها وجود داشته باشد و بخواهند سریع چیزی را بدون خرید چیز جدید کنار هم قرار دهند ، که این نیز بسیار خوب است! شما می توانید از آردوینو به همراه چیزی شبیه به این صفحه شکست ترموکوپل و البته خود ترموکوپل استفاده کنید. برای استفاده از برنامه نمایشی ، به یک ماژول بلوتوث HM-10 نیز احتیاج دارید مگر اینکه بخواهید ارتباط بی سیم را کنار گذاشته و به ترسیم نمودار داده ها در Excel از طریق رایانه پایبند باشید. توجه داشته باشید که بسته به قسمت هایی که انتخاب می کنید ، ممکن است مجبور شوید کد دمو را متناسب با نیاز خود تغییر دهید.

منابع:

• برای مشاهده مشخصات سریع Reflowduino اینجا را کلیک کنید.
• برای توضیح در مورد پین های Reflowduino اینجا را کلیک کنید

رله حالت جامد

اگر از Reflowduino Pro استفاده می کنید ، می توانید این بخش را رد کنید ، اما اگر از Reflowduino Basic استفاده می کنید ، یا باید Sidekick را تهیه کنید یا ماژول رله خود را انتخاب کنید. هنگام انتخاب خود ، موارد زیر را بررسی کنید:

• نوع رله: باید حالت جامد داشته باشد ، نه فقط یک رله تماسی معمولی. شما ممکن است بتوانید با یک رله معمولی برای برنامه خاص ما کنار بیایید (زیرا ما از کنترل تناسب زمانی استفاده می کنیم ، نه PWM مداوم) اما تضمین یا توصیه نمی شود. همچنین ، هر بار که رله تغییر می کند ، "کلیک" می کنید ، که می تواند آزاردهنده باشد.
• عایق نوری: به دنبال ایمن سازی نوری برای ایمنی باشید. این بدان معناست که می توانید مطمئن باشید که آردوینو شما با 120V/240VAC فشرده نخواهد شد!
• ولتاژ کنترل: باید 3.3 ولت یا 5 ولت سازگار باشد
• رتبه خروجی: باید مقدار جریانی که دستگاه شما استفاده می کند را کنترل کند. برای هر دستگاه آمریکایی (که به طور قانونی مورد استفاده قرار می گیرد) ، 15A/120VAC تنها چیزی است که شما از زمان حرکت قطع کننده ها در 15A به آن نیاز دارید.

رله حالت جامد جدا شده از نوری Reflowduino Pro دارای ولتاژ کنترل 3-15VDC است و می تواند تا 25A/240VAC را با خنک کننده جابجایی مناسب تحمل کند. در شرایط عادی می تواند 10A/240VAC یا 20A/120VAC را اداره کند که برای همه لوازم آمریکایی به اندازه کافی خوب است و برای اکثر وسایل 240VAC کافی است.

منابع:

ورق مشخصات رله حالت جامد Reflowduino

توستر فر یا داغ پخت

هنگام انتخاب یک اجاق گاز توستر ، مهم است که یکی را انتخاب کنید که اندازه مناسب برای برنامه شما باشد ، زیرا کوچکتر از نظر گرم کردن ، کارایی بالاتری دارد! با این حال ، موارد بزرگتر نیز کار می کنند ، فقط بررسی ها را بررسی کنید تا مطمئن شوید که آشغال کامل نیست. من شخصاً این را از Walmart با قیمت 21 دلار با مالیات هنگام فروش خریداری کردم.

همچنین ایده خوبی است که مطمئن شوید یک سینی فلزی مسطح برای قرار دادن PCB در اختیار دارید. بسیاری از اجاق های توستر (از جمله آنهایی که من خریدم!) دارای سینی هایی هستند که دارای برجستگی و الگوهای گریل هستند ، و این قطعاً برای بازگرداندن PCB ایده آل نیست زیرا باعث عدم یکنواختی حرارتی در PCB می شود. با این حال ، من خوش شانس بودم زیرا سینی قطره ای برای آنچه من نیاز داشتم عالی بود ، بنابراین من فقط کوره فلزی و تابه ای را که همراه آن بود بیرون انداختم.

برای صفحات داغ به همان اندازه مهم است که یکی را با سطح صاف انتخاب کنید. اکثر صفحات داغ دارای یک ناحیه مدور فرو رفته در وسط صفحه هستند که مطلوب نیست ، بنابراین سعی کنید این ناحیه را به حداقل برسانید تا بیشترین فضای قابل استفاده را برای قرار دادن PCB های خود داشته باشید. همچنین ، یک صفحه داغ را انتخاب کنید که فقط یک دکمه (کنترل دما) داشته باشد زیرا در این صورت شما نیازی به باز کردن آن ندارید تا سیم کشی را تغییر دهید!

برای اطلاعات بیشتر در مورد این موضوع ، لطفاً صفحه ویکی Github را ببینید.

مرحله 2: سیم کشی کنید

اکنون که قطعات را در اختیار دارید ، وقت آن است که همه را سیم کشی کنید! روش های زیادی برای پوست انداختن اجاق توستر وجود دارد ، بنابراین گوش دهید و مطمئن باشید که سلب مسئولیت ایمنی که قبلاً بیان شده است را بخوانید!

صفحات داغ

برای هر وسیله ای اصل اصلی این است که سیم مستقیم سیم برق را با قرار دادن رله به صورت سری در کنار سیم زنده تغییر دهید و در صورت نیاز دستگیره های کنترل دستگاه را دور بزنید. برای صفحات داغ با یک دکمه کنترل درجه حرارت شما حتی نیازی به تنظیم خود صفحه داغ ندارید. شما می توانید به سادگی دکمه را روی HIGH (حداکثر تنظیم) بچرخانید و خوب پیش می روید! با این کار رله روشن می شود که صفحه داغ تغذیه می شود (تماس داخل صفحه داغ بسته می شود).

برای تأسیسات دائمی می توانید سیم برق را قطع کرده و آن را به هم وصل کنید ، یا می توانید این کار را از طریق مخاطبین سیم برق انجام دهید. باز هم ، همیشه مطمئن شوید که تمام اتصالات را به درستی عایق بندی کرده اید. شماتیک کلی را در تصویر اول دنبال کنید و باید آماده برگشت مجدد باشید!

لطفاً توجه داشته باشید که من فقط برای آزمایش از گیره تمساح و سیم برق دیگر (با گیره تمساح در انتهای آن) استفاده کردم. این توصیه نمی شود و فقط باید برای آزمایش موقت استفاده شود. برای تأسیسات دائمی تر ، باید همه چیز را لحیم و عایق کنید یا از Sidekick برای اتصال همه چیز به برق استفاده کنید.

کوره های توستر

کوره های توستر با استفاده از همان مفهوم صفحه گرم کنترل می شوند که معمولاً می توانید آنها را بدون لمس سیم کشی به سادگی با بالا بردن دکمه دما ، تنظیم روی "پخت" به طوری که هر دو رشته گرمایشی روشن و حداکثر شوند ، کنترل کنید. تایمر را خاموش کنید بسته به توستر ، ممکن است ویژگی "Stay On" را نیز داشته باشید تا نگران تمام شدن تایمر نباشید!

با این حال ، اگر هنوز می خواهید آن را جدا کنید ، سیم کشی را برای دور زدن دستگیره ها و اضافه کردن کنترل های سفارشی به نام علم تغییر دهید ، باز هم می توانید! خوشبختانه حتی اگر بخواهید آن را جدا کنید ، اصل کلی هنوز بسیار ساده است: شما باید تمام دستگیره هایی را که به سیم زنده متصل شده اند جدا کرده و تمام رشته های گرمایش را به سیم زنده وصل کنید تا با قدرت کامل درست روشن شوند. وقتی سیم برق را به دیوار وصل می کنید

در این دستورالعمل من وقت نمی گذارم تا این کار را انجام دهم ، اما می توانید ببینید چگونه من توستر خود را در ویکی Github خود تغییر دادم.

مرحله 3: راه اندازی نرم افزار

اکنون که تمام سخت افزار را تنظیم کرده اید ، بیایید نحوه تنظیم نرم افزار را بررسی کنیم.

راه اندازی برنامه

این دستورالعمل ها را در مورد نحوه نصب برنامه نمایشی Reflowduino و نحوه وارد کردن داده های ذخیره شده به Excel از برنامه مشاهده کنید.

خلاصه ای مختصر:

• این برنامه در حال حاضر فقط برای Android است و کاملاً متن باز است!
• این برنامه دما را در زمان واقعی نمایش می دهد و هنگامی که فرآیند reflow آغاز می شود ، نمودار را نشان می دهد.
• این برنامه همچنین داده ها را پس از اتمام یا لغو مراحل بازگردانی و ذخیره داده ها به Excel برای تجزیه و تحلیل ذخیره می کند!

راه اندازی IDE آردوینو

این دستورالعمل ها را برای راه اندازی Arduino IDE و نصب کتابخانه های لازم مشاهده کنید.

خلاصه ای مختصر:

• کد "Reflowduino_Demo" را بارگذاری کنید ، "Adafruit Feather 32u4" را در قسمت Tools -> Boards در Arduino IDE انتخاب کنید.
• آن را کامپایل کنید تا مطمئن شوید همه کتابخانه ها به درستی نصب شده اند.
• کد را در Reflowduino بارگذاری کنید و به خاطر داشته باشید که اگر Arduino IDE جستجوی پورت را شروع کند ، ممکن است مجبور شوید دکمه بازنشانی را در Reflowduino فشار دهید.

نسخه ی نمایشی Reflowduino

این دستورالعمل ها را در مورد نحوه استفاده از کد نمایشی Reflowduino مشاهده کنید.

خلاصه ای مختصر:

• طرح نمایشی Reflowduino به Reflowduino شما اجازه می دهد تا از طریق بلوتوث با برنامه نمایشی همکاری کند.
• Reflowduino دما را از ترموکوپل می خواند و داده ها را از طریق بلوتوث هر 2 ثانیه به برنامه ارسال می کند.
• Reflowduino از کنترل تناسب زمانی PID برای کنترل رله حالت جامد در طول فرآیند reflow استفاده می کند.
• برای عملیات مستقل ، خطی را که دارای "while (! Serial) delay (1)؛" "است ، کامنت کنید. که منتظر است تا قبل از اجرای کد واقعی ، اتصال سریال برقرار شود.
• با استفاده از متغیر "enableKeyboard" در قسمت بالای طرح برای استفاده با این فایل نمایشی اکسل ، می توانید Reflowduino را به عنوان صفحه کلید عمل کند. این باعث می شود Reflowduino هنگام اتصال به USB از طریق داده ، داده ها را در Excel در زمان واقعی "تایپ" کند. فقط مطمئن شوید که هنگام شروع فرآیند reflow مکان نما شما در اولین سلول موجود (A2) در Excel باشد!

فیلم های نمایشی

• این ویدئو نشان می دهد که داده ها توسط Reflowduino در Excel وارد شده اند.
• این ویدئو عملکرد کلی برنامه و راه اندازی سخت افزار را با توستر نشان می دهد.
• این ویدئو نشان می دهد که در پایان فرآیند reflow چه اتفاقی می افتد.

منابع

• همیشه می توانید جدیدترین کد آردوینو و فایل نمایشی Excel را برای ورود اطلاعات در زمان واقعی در Github پیدا کنید
• همچنین می توانید جدیدترین فایل های برنامه Android را در Github پیدا کنید

مرحله 4: نتایج و نتیجه گیری

نتایج

پیوست چند تصویر نزدیک از تخته ای است که با استفاده از Reflowduino و مقداری خمیر لحیم کاری در دمای پایین با دمای برگشت 155 درجه سانتیگراد پیوست شده است (این خمیر لحیم کاری خاص به نظر می رسد در دمای پایین تر از 165 درجه معمولی توصیه می شود ، و من مشاهده کردم که حرکت مجدد در حدود 125 درجه سانتیگراد شروع می شود و نه در "دمای ذوب" 138 درجه سانتیگراد تبلیغ شده). اتصالات لحیم کاری عالی بودند ، و من نمی توانستم چیز بهتری بخواهم!

ساخت تابلوهای شخصی

طراحی PCB: برای طراحی PCB ها من شخصاً از Autodesk EAGLE استفاده می کنم که یک ابزار رایگان اما قدرتمند است که به شما امکان می دهد PCB های با کیفیت را به سرعت ایجاد کنید! همچنین دارای برخی از ویژگی های بسیار جالب مانند همگام سازی مدل های سه بعدی PCB شما به و از Fusion 360 است.

نمونه اولیه PCB: برای نمونه های سریع و مقرون به صرفه ، من OSH Park را پیدا کردم که بهترین کیفیت را ارائه می دهد. آنها از یک فرآیند بدون سرب به نام ENIG استفاده می کنند که در واقع طلا را روی مخاطبین قرار می دهد تا برای مدت طولانی عالی به نظر برسند!

مونتاژ PCB: برای جمع آوری تخته ها از Reflowduino خود استفاده کنید!

نتیجه گیری

به طور کلی Reflowduino سخت افزاری مناسب برای کنترل اجاق توستر یا صفحه گرم است! با Reflowduino Pro می توانید با کمی زنگ و سوت با بیش از 100 دلار (با فر توستری 20 دلار) یک کوره باز گردان کاملاً کاربردی بسازید. در اینجا می توانید نکات فنی بیشتری را مشاهده کنید.

اگر این پروژه را دوست داشتید ، لطفاً در زیر نظر دهید و از پرسیدن سوالات ، ارائه پیشنهادات و یا ارائه بازخورد سازنده دریغ نکنید! اگر می خواهید کاری انجام شده را مشاهده کنید ، لطفاً ابتدا لیست کارهای انجام شده را برای بهبودهایی که در حال حاضر در حال بررسی هستند ارجاع دهید. من در حال جمع آوری همه چیز برای شروع یک کمپین Indiegogo هستم ، بنابراین لطفاً این خبر را پخش کنید!

باز هم ، از همه حمایت شما متشکرم ، و من نمی توانم این کار را بدون همه کسانی که تلاش خود را با همه به اشتراک گذاشته اند انجام دهم!

• اگر از این پروژه خوشتان آمد ، لطفاً به اشتراک بگذارید ، یک دل اضافه کنید و به Reflowduino رای دهید!
• اگر این پروژه را تکرار می کنید ، لطفاً نتایج خود و نکاتی را که دیگران برای آنها مفید می دانند به اشتراک بگذارید!
• همچنین ممکن است به این آموزش پیگیری که در مورد استفاده از ESP32 و ماژول افزونه جدید Reflowduino32 به جای آن ساخته ام علاقه داشته باشید!
• اگر س questionsال ، نظر یا نگرانی دارید ، از پرسیدن یا به اشتراک گذاشتن آنها دریغ نکنید!

تیم