Automatyczny piekarnik SMD Reflow z taniego tostera: 8 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:27

Produkcja PCB dla hobbystów stała się znacznie bardziej dostępna. Płytki drukowane, które zawierają tylko komponenty z otworami przelotowymi, są łatwe do lutowania, ale rozmiar płytki jest ostatecznie ograniczony przez rozmiar komponentu. W związku z tym wykorzystanie komponentów do montażu powierzchniowego umożliwia bardziej kompaktową konstrukcję PCB, ale jest znacznie trudniejsze do ręcznego lutowania. Piece rozpływowe zapewniają metodę, która znacznie ułatwia lutowanie SMD. Działają cyklicznie przez profil temperatury, który zapewnia stałą eskalację temperatury, która topi pastę lutowniczą pod elementami do montażu powierzchniowego. Profesjonalne piece rozpływowe mogą być drogie, zwłaszcza jeśli są używane okazjonalnie. Moim celem było stworzenie automatycznego pieca rozpływowego z tostera za 20 dolarów.

Moim planem było użycie silnika krokowego do obracania pokrętła temperatury w zaprogramowany sposób, który będzie powoli zwiększał temperaturę, aby stopić pastę lutowniczą. Spróbuję naśladować określony profil rozpływu w oparciu o używaną pastę lutowniczą. Gdy piekarnik osiągnie maksymalną temperaturę (temperatura topnienia lutu), pokrętło temperatury będzie się obracać do tyłu, aby obniżyć temperaturę w piekarniku. Wszystko to będzie sterowane przez arduino i wyświetlane na ekranie OLED. Ostatecznym celem jest załadowanie piekarnika płytkami drukowanymi i komponentami, naciśnięcie jednego przycisku i przylutowanie wszystkich komponentów bez żadnych zewnętrznych regulacji lub monitorowania.

Kieszonkowe dzieci

• Arduino 5V pro mini
• Silnik krokowy
• A4988 Sterownik silnika krokowego
• MAX31855 Termopara
• Wyświetlacz OLED 128x64
• Przyciski 2x 6mm
• Wyłącznik krańcowy
• 3 tranzystory NPN
• Zasilanie 12V
• 5 rezystorów 1K
• 4 rezystory 10K
• Śruby i nakrętki M3
• śruby maszynowe
• sześciokątna nakrętka łącząca

Krok 1: Rozerwanie piekarnika tostera

Pierwszym krokiem było rozebranie tostera i zajrzenie do środka. Ten konkretny piekarnik toster ma pokrętło regulacji temperatury i pokrętło timera. Okablowanie wewnątrz i do obu pokręteł było dla mnie dość nieznane, więc zdecydowałem, że łatwiej będzie obejść to, co już było na miejscu. Zdałem sobie sprawę, że do obracania tarczy można użyć silnika krokowego. Sonda temperatury lub termopara może być umieszczona wewnątrz piekarnika w celu monitorowania temperatury. Ekran OLED byłby w stanie wyświetlać dane w czasie rzeczywistym, w tym aktualną temperaturę. Wszystkie te elementy peryferyjne można łatwo kontrolować za pomocą Arduino. Było dużo otwartej przestrzeni, więc postanowiłem ukryć wszystkie lub większość tych elementów wewnątrz piekarnika.

W zależności od tego, który piekarnik posiadasz toster, proces rozbierania może być różny. Musiałem najpierw odkręcić śruby wokół przedniego panelu. Następnie odwróciłem piekarnik do góry nogami i wykręciłem śruby z dolnej części bocznego panelu. Stamtąd mogłem uzyskać dostęp do okablowania wewnątrz piekarnika.

Następnie usunąłem obie gałki na każdej tarczy i odkręciłem je od frontu.

Krok 2: Prototyp

Teraz, gdy wiem, co muszę zaprojektować, nadszedł czas, aby zacząć budować obwód. Zrobiłem to w procesie addytywnym. Uruchomiłem termoparę, dodałem ekran, potem dodałem silnik krokowy. Gdy główne komponenty działały, potrzebowałem sposobu na interakcję z Arduino. Postanowiłem użyć kilku przycisków. Pokrętło regulacji temperatury na piekarniku, które byłoby obracane przez silnik krokowy, obracałoby się tylko o około 300 stopni zgodnie z ruchem wskazówek zegara, aby osiągnąć maksymalną temperaturę. Więc ten limit musiałby być na stałe zakodowany w programie. Potrzebowałem również sposobu, aby niezawodnie przywrócić tarczę do 0 stopni obracając się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. Planowałem użyć wyłącznika krańcowego, aby zapobiec obracaniu się silnika krokowego o przekroczone 0 stopni i ryzyko uszkodzenia pokrętła regulacji temperatury. Odkryłem, że moje narzędzie wielofunkcyjne do PCB 12 w 1 było bardzo przydatne do rozwiązywania problemów, ponieważ składałem ten obwód.

Krok 3: Udoskonal program

Druga nagroda w konkursie Zbuduj narzędzie