DIY Reflow фурна с Reflowduino: 4 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Reflowduino е съвместима с Arduino контролна платка, която аз лично проектирах и изградих и може лесно да трансформира фурна за тостер в пещ за презареждане на печатни платки! Той притежава универсален микропроцесор ATmega32u4 с интерфейс за програмиране на микро USB, интегриран интерфейс термодвойка тип MAX31855 K с филтриране на шума, Bluetooth Low Energy (BLE 4.0) за лесна комуникация с мобилно устройство, зареждане на LiPo батерия и индикация за състоянието, опционален твърд- държавно реле и пиезо зумер за възпроизвеждане на любимите ви тематични песни. Още по-добре, пуснах всичко това като напълно отворен код, на който всеки може да се наслади, включително EAGLE PCB файлове, примерен код на Arduino IDE, примерно приложение за Android за управление на Bluetooth и пълни уроци за това как да промените тостер за да готвите '!

Ако искате да поръчате Reflowduino или Sidekick релейния модул, моля, посетете моя уебсайт!

За пълна документация, изходни файлове, схеми и по -изчерпателна информация за Reflowduino, моля, посетете официалната страница на Github тук.

Сега нека започнем!

Стъпка 1: Съберете вашите части

Списък с части

• Reflowduino Pro ORReflowduino Basic + твърдотелно реле (ще използвам релейния модул Sidekick)
• Термодвойка от тип K (включена в Reflowduino)
• Източник на захранване на Reflowduino: LiPo батерия, 5V микро USB (от лаптоп или адаптер) или и двете!
• Тостер фурна ИЛИ котлон (Използвах тази тостерна фурна с мощност 1100 W, когато беше около $ 20)
• Отвертка (за разглобяване на тостерната фурна)
• Малка отвертка с плоска глава (за винтовите клеми)
• Смартфон или устройство с Bluetooth. Понастоящем е налична само Android версия на приложението
• По избор: лаптоп за събиране и графични данни в реално време чрез Excel! Ще трябва да свържете Reflowduino към лаптопа чрез микро USB, за да работи.

Следните елементи са необходими само ако искате да направите много персонализиране на конструкцията на фурната за презареждане (в повечето случаи не е необходима):

• Резачки за тел
• Поялник и спойка
• 14-18 AWG тел (с многожилен проводник се работи по-лесно)
• Термосвиваща се тръба с подходящ размер за изолиране на проводници. Зависи от вашата настройка.
• Предпазни очила (пазете се, тук имаме работа с напрежение в мрежата!)
• Ръкавици (ламарината на тостерните фурни може да бъде остра и яздена с винтове, изпъкнали навсякъде!)

Отказ от отговорност за безопасност: Ако сте начинаещ в електрониката или нямате подходящ опит за работа с мрежово напрежение, бих ви предложил или да не се забърквате с него, да се консултирате с професионалист или да продължите да учите, докато не сте достатъчно опитни ! Не нося отговорност за злополуки, които могат да възникнат поради злоупотреба с платката на Reflowduino или свързаните с нея компоненти и електрическа система (включително захранване от мрежата, прекъсвачи и др.). Вземете всички предпазни мерки, ако е необходимо. Освен това не се препоръчва да използвате същия уред за презареждане на печатни платки, както и за готвене на храна за консумация. Това може да доведе до хранително отравяне, особено ако използвате оловна спойка за вашите печатни платки. Вие носите пълна отговорност за действията си и ги извършвате на свой собствен риск!

Като се има предвид това, направи си сам приятелите си … забавлявай се и бъди в безопасност!

Reflowduino & Sidekick

ЗАБЕЛЕЖКА: Сега има и допълнителен модул, наречен „Reflowduino32“за платка за разработка на ESP32, който също безжично управлява фурната за презареждане. Моля, вижте страницата на Reflowduino Github за пълна документация, както и този урок за презареждане на фурна ESP32!

На първо място, има две версии на Reflowduino: Basic и Pro и в зависимост от конкретното ви приложение може да изберете една или друга. След това направих удобен релеен модул в твърдо състояние, наречен Solid-State Sidekick, който обработва всички мрежови кабели вместо вас и напълно премахва необходимостта от запояване на всичко. Просто включете уреда директно в Sidekick, както и двата релейни входни проводника от Reflowduino и сте готови!

По -долу е обобщение на наличните ви опции:

1. Reflowduino Pro
2. Reflowduino Basic + Solid-State Sidekick
3. Reflowduino Basic + друго полупроводниково реле (изберете свое собствено)
4. Друга съвместима с Arduino платка + интерфейс с термодвойка + термодвойка + Bluetooth модул + Solid-State Sidekick (или друго реле) + LiPo батерия "раница" (по избор)

Първият вариант идва с релето, вече монтирано на борда на Reflowduino. Това е всеобхватен добър вариант за управление на всяка обща тостерна фурна или котлон, особено ако искате сами да запоите проводниците и да спестите малко пари.

Вторият вариант е най-лесният (и най-безопасният) вариант и не изисква никакво запояване или промяна на уреда, освен ако наистина не искате, защото релейният модул Sidekick има релето в твърдо състояние, както и всички условия, които трябва да направите просто свържете нещата към него, като ги включите. Да, чухте ме правилно! Това означава, че можете да управлявате всяка тостерна фурна, без дори да я отваряте!

Третият вариант е, ако предпочитате да изберете свое собствено твърдо реле, може би с по-висок токов капацитет или по някаква друга причина като персонализирана конфигурация за монтаж (кой знае?).

Последната опция е за тези, които може би вече разполагат с много части и искат да сглобят нещо бързо, без да купуват нещо ново, което също е напълно добре! Можете да използвате Arduino заедно с нещо подобно на тази платка за разкъсване на термодвойки и разбира се, самата термодвойка. За да използвате демонстрационното приложение, ще ви е необходим и Bluetooth модул HM-10, освен ако не искате да изоставите безжичната комуникация и да се придържате към графиката на данните в Excel чрез компютър. Обърнете внимание, че в зависимост от това кои части избирате, може да се наложи да промените демо кода според вашите нужди.

Ресурси:

• Щракнете тук за бързи спецификации на Reflowduino.
• Щракнете тук за описание на изводите на Reflowduino

Твърдотелно реле

Ако използвате Reflowduino Pro, можете да пропуснете този раздел, но ако използвате Reflowduino Basic, ще трябва или да вземете Sidekick, или да изберете свой собствен ретранслиращ модул. Когато избирате свой собствен, проверете за следното:

• Тип реле: трябва да бъде твърдотел, а не само конвенционално контактно реле. МОЖЕТЕ да успеете да се измъкнете с конвенционално реле за нашето конкретно приложение (тъй като ще използваме контрол на пропорционалността на времето, а не непрекъснат ШИМ), но това не е гарантирано или препоръчително. Също така, ще чуете „щракване“на релето при всяко превключване, което може да бъде досадно.
• Оптоизолация: потърсете такава, която е оптично изолирана за безопасност. Това означава, че можете да сте сигурни, че вашият Arduino няма да бъде заглушен от 120V/240VAC!
• Контролно напрежение: трябва да бъде съвместимо с 3.3V или 5V
• Изходна мощност: трябва да се справи с количеството ток, който вашият уред ще използва. за всеки американски уред (използван законно), 15A/120VAC е всичко, от което някога ще се нуждаете, откакто прекъсвачите се задействат при 15A.

Оптоизолираното твърдо реле на Reflowduino Pro има контролно напрежение 3-15VDC и може да работи до 25A/240VAC с подходящо конвекционно охлаждане. При нормални обстоятелства той може да работи с 10A/240VAC или 20A/120VAC, което ще бъде достатъчно добро за всички американски уреди и трябва да е подходящо за повечето 240VAC уреди.

Ресурси:

Спецификация на твърдотелното реле на Reflowduino PF240D25R

Тостерна фурна или котлон

При избора на тостер е важно да изберете такъв, който е с правилния размер за вашето приложение, тъй като по -малкият е равен на по -висока ефективност по отношение на загряването! По -големите обаче също ще работят, просто проверете рецензиите, за да се уверите, че не е пълен боклук. Аз лично купих този от Walmart за около 21 долара, включително данък, когато беше в продажба.

Също така е добра идея да се уверите, че ще имате плоска метална табла, върху която да седи печатната платка. Много тостерни фурни (включително тази, която купих!) Идват с тави, които имат неравности и шарки на скара, и това определено не е идеално за преливане на печатни платки, тъй като причинява термични неравномерности по печатната платка. Имах късмет, защото тавата за капене беше идеална за това, от което се нуждаех, затова просто изхвърлих металната скара и тигана за готвене, с които се предлагаше.

За котлоните е също толкова важно да изберете такъв с плоска повърхност. Повечето котлони имат вдлъбнато кръгло пространство в средата на плочата, което не е желателно, затова се опитайте да сведете до минимум тази област, така че да имате най -използваемото пространство за поставяне на вашите печатни платки. Също така, изберете котлон, който има само едно копче (контрол на температурата), защото по този начин няма да е необходимо дори да го отваряте, за да ощипвате окабеляването!

За повече информация по тази тема, моля, вижте уики страницата на Github.

Стъпка 2: Свържете го

Сега, когато разполагате с частите, е време да свържете всичко! Има много начини да облечете тостер фурна, така че слушайте и не забравяйте да прочетете декларацията за безопасност, посочена по -рано!

Горещи плочи

За всеки уред основният принцип е да превключите проводника под напрежение на захранващия кабел, като поставите релето последователно с проводника под напрежение и заобиколете копчетата за управление на уреда, ако е необходимо. За котлоните с едно копче за контрол на температурата дори не е необходимо да настройвате самата плоча за готвене; можете просто да завъртите копчето на HIGH (максимална настройка) и сте готови! Това гарантира, че горещата плоча ще бъде захранена (контактът вътре в горещата плоча ще бъде затворен), когато релето е включено.

За постоянни инсталации можете или да отрежете захранващия кабел и да го сглобите, или можете да го направите от контактите на захранващия кабел. Отново винаги не забравяйте да изолирате правилно всички връзки. Следвайте общата схема в първото изображение и трябва да сте готови да презаредите!

Моля, обърнете внимание, че използвах алигаторни скоби и друг захранващ кабел (с алигаторни щипки по краищата) само за тестване. Това не се препоръчва и трябва да се използва само за временно тестване. За по -постоянни инсталации трябва да запоявате и изолирате всичко или да използвате Sidekick, за да включите всичко.

Тостерни фурни

Тостерните фурни се управляват, използвайки абсолютно същата концепция като котлона, тъй като обикновено можете да ги контролирате, без дори да докосвате окабеляването, като просто увеличите максимално температурния бутон, завъртете настройката на "Печене", така че и двете нагревателни нишки да са включени и максимално извън таймера. В зависимост от тостера може да имате и функция „Останете включени“, така че не е нужно да се притеснявате за изтичане на таймера!

Ако обаче все още искате да го разглобите, ощипнете окабеляването, за да заобиколите копчетата и да добавите персонализирани контроли в името на науката, все още можете! За щастие, дори ако искате да го разглобите, общият принцип все още е много прост: трябва да изключите всички копчета, които са свързани към проводника под напрежение, и да прикрепите всички нагревателни нишки към проводника под напрежение, така че да се включат с пълна сила когато включите захранващия кабел в стената.

В този Instructable няма да отделям време да разгледам това, но можете да видите как промених тостера си в моята уики Github.

Стъпка 3: Настройка на софтуера

Сега, когато сте настроили целия хардуер, нека да разгледаме как да настроите софтуера.

Настройка на приложението

Вижте тези инструкции как да инсталирате демо приложението Reflowduino и как да импортирате запазени данни в Excel от приложението.

Кратко обобщение:

• Приложението в момента е само за Android и е изцяло с отворен код!
• Приложението показва температурата в реално време и я графики, след като процесът на пренареждане е започнал.
• Приложението също така записва данни след приключване или прекъсване на процеса на пренареждане и данните могат да бъдат импортирани в Excel за анализ!

Настройка на IDE на Arduino

Вижте тези инструкции за настройка на Arduino IDE и инсталиране на необходимите библиотеки.

Кратко обобщение:

• Заредете кода „Reflowduino_Demo“, изберете „Adafruit Feather 32u4“под Инструменти -> Платки в Arduino IDE.
• Компилирайте го само за да сте сигурни, че всички библиотеки са инсталирани правилно.
• Качете кода в Reflowduino и имайте предвид, че може да се наложи да натиснете бутона за нулиране на Reflowduino, ако IDE на Arduino започне да търси порта.

Демо на Reflowduino

Вижте тези инструкции как да използвате демо кода на Reflowduino.

Кратко обобщение:

• Демо скицата на Reflowduino позволява на вашия Reflowduino да работи заедно с демонстрационното приложение чрез Bluetooth.
• Reflowduino отчита температурата от термодвойката и изпраща данните към приложението чрез Bluetooth на всеки 2 секунди.
• Reflowduino използва PID контрол на пропорционалността на времето, за да управлява твърдотелното реле по време на процеса на пренасочване.
• За самостоятелна работа коментирайте реда, който има "while (! Serial) delay (1);" който изчаква да се установи серийна връзка, преди да стартира действителния код.
• Можете да накарате Reflowduino да действа като клавиатура, като зададете променливата „enableKeyboard“на true в горната част на скицата за използване с този демонстрационен файл на Excel. Това ще накара Reflowduino да „въведе“данните в Excel в реално време, когато е свързано чрез USB. Просто се уверете, че когато стартирате процеса на пренасочване, курсорът ви е в първата налична клетка (A2) в Excel!

Демо видео

• Това видео показва данни, въведени в Excel от Reflowduino.
• Това видео показва общата работа на приложението и хардуерната настройка с тостер.
• Този видеоклип показва какво се случва в края на процеса на пренасочване.

Ресурси

• Винаги можете да намерите най-новия код на Arduino и демонстрационен файл на Excel за въвеждане на данни в реално време в Github
• Можете също да намерите най -новите файлове с приложения за Android в Github

Стъпка 4: Резултати и заключения

Резултати

Прикрепени са няколко близки платки, които презаредих с помощта на Reflowduino, и малко нискотемпературна паста за запояване с температура на претопяване, зададена на 155 ° C (тази конкретна паста за запояване изглежда се претопява при по-ниска температура от препоръчителните 165 ° C и Забелязах, че движението на рефлоу започна да се случва при около 125 ° C, а не при обявената 138 ° C "температура на топене"). Спойките са идеални и не можех да поискам нищо по -добро!

Изработка на собствени дъски

Дизайн на печатни платки: Аз лично използвам Autodesk EAGLE, който е безплатен, но мощен инструмент, който ви позволява бързо да създавате качествени печатни платки! Той също така има някои наистина готини функции като синхронизиране на 3D модели на вашата платка към и от Fusion 360.

Прототипи на печатни платки: За бързи и достъпни прототипи открих, че OSH Park предлага най -доброто качество. Те използват безоловен процес, наречен ENIG, който всъщност позлатява контактите, така че те ще изглеждат страхотно за много дълго време!

Монтаж на печатни платки: Използвайте своя Reflowduino за сглобяване на дъските!

Изводи

Като цяло Reflowduino е перфектният хардуер за управление на всяка тостерна фурна или котлон! С Reflowduino Pro можете да направите напълно функционална фурна за презареждане с всички камбани и свирки за малко над 100 долара (с тостер за 20 долара). Можете да видите още някои технически забележки тук.

Ако този проект ви е харесал, моля, коментирайте по -долу и не се колебайте да задавате въпроси, да предлагате предложения или да давате конструктивни отзиви! Ако искате да видите нещо направено, първо се обърнете към списъка със задачи за подобрения, които вече се обмислят. В момента съм в процес на събиране на нещата, за да започна кампания на Indiegogo, така че, моля, разпространете думата!

Отново благодаря за цялата подкрепа и не бих могъл да направя това без всички онези, които са положили споделени собствени усилия с всички!

• Ако този проект ви е харесал, моля споделете, добавете сърце и гласувайте за Reflowduino!
• Ако повторите този проект, моля, споделете резултатите си и всички съвети, които други биха могли да бъдат полезни!
• Може също да се интересувате от този последващ урок, който направих за използването на ESP32 и нов модул за добавка Reflowduino32 вместо това!
• Ако имате въпроси, коментари или притеснения, не се колебайте да ги зададете или споделите!

~ Тим