858D SMD станция за презареждане на горещ въздух: 10 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Имам малка електронна лаборатория, където поправям счупена електроника и правя някои малки хоби проекти. Тъй като там има все повече и повече SMD неща, беше време да си набавим подходяща SMD reflow станция. Огледах малко наоколо и открих, че 858D е много добра станция за цената си. Открих и проект с отворен код, стартиран от madworm (spitzenpfeil) през 2013 г., заместващ оригиналния 858D температурен контролер с ATmega micro. Тъй като няма пълно ръководство, реших да напиша едно. Има 4 различни варианта с различни микросхеми на 858D, продавани под десетки различни марки. Настоящият модел (април 2017 г.) има контролер MK1841D3, който използвам. Ако имате различна интегрална схема, моля, проверете оригиналната нишка на EEVblog.com Материали: 1x - 858D Rework Station (разбира се), взех моята от Amazon за около 40 € ~ USD42 3x - MK1841D3 към ATMega PCB (от manianac, така че всички кредити за него!), OSH Park, се предлага в пакет от 3, но имате нужда само от one1x - ATMega328P VQFN пакет 1x - LM358 или еквивалентен пакет DFN82x - 10KΩ резистор 0805 пакет 2x - 1KΩ резистор 0805 пакет 3x - 390Ω резистор 0805 пакет 1x - 100k 0805 пакет 1x - 1MΩ резистор 0805 пакет 1x - 1Ω резистор 1206 пакет 5x - 100nF кондензатор 0603 пакет 4x - 1µF кондензатор 1206 пакет 2x - 10KΩ тример 3364 пакет 1x - LED цвят по избор 0608 пакет 1x 2x6 заглавка (ISP програмиране) 1x IC гнездо адаптер 20P

1x BC547B или еквивалентен транзистор

1x 10KΩ 0.25W жичен резистор

някои Wire Опция: 1x Buzzer2x допълнителни радиатори1x HQ IC гнездо 20Pin1x C14 щепсел Малки неодимови магнити Arduino "Хакнат" стикер Инструменти: 858D Rework Station (Не се шегувам) Редовен поялник / станция Отвертки, щипци, пинсети Мултимедичен ток CompterMerter KT53 или еквивалентно) Незадължително: ESD мат и каишка за китката Осцилоскоп ESD четка Припой Sucker3D принтер Изолационен трансформатор Пистолет за горещо лепило Термометър Фрезова машина или мозайката

Стъпка 1: Сглобете печатната платка

Ако работите върху чувствителни към електростатични устройства устройства, винаги трябва да доведете вас и вашата верига до същия електрически потенциал, за да избегнете повреда. Преди да започнете да участвате в станцията, трябва да сглобите печатната платка. Започнете, като нанесете спояваща паста (или обикновена спойка) върху подложките от горната страна на печатната платка и поставете на място всички SMD компоненти, план за запас за страна 1:

R4 = 1MΩ 0805 Пакет

R7 = 1kΩ 0805 Пакет

R8 = 1kΩ 0805 Пакет

R9 = 10kΩ 0805 Пакет

C1 = 100nF 0603 Пакет

C6 = 100nF 0603 Пакет

C7 = 100nF 0603 Пакет

C8 = 100nF 0603 Пакет

C9 = 1µF 1206 Пакет

VR1 = 10KΩ 3364 пакет

VR2 = 10KΩ 3364 пакет

D1 = Пакет LED 0608

U2 = Пакет Atmega VQFN

Проверете отново полярността на всички компоненти и презаредете печатната платка. Моля, обърнете внимание, на моите снимки светодиодът е в грешна посока! Повторете от втората страна, план за запаси:

R1 = 10KΩ 0805 Пакет

R2 = 390Ω 0805 Пакет

R3 = 390Ω 0805 Пакет

R5 = 100KΩ 0805 Пакет

R6 = 390Ω 0805 Пакет

C2 = 1µF 1206 Пакет

C3 = 100nF 0603 Пакет

C4 = 1µF 1206 Пакет

C5 = 1µF 1206 Пакет

U1 = Пакет LM358 DFN8

След почистване на остатъците от Flux, запоявайте заглавката на ISP и адаптера за IC гнездо и направете мост за запояване между средата и подложката с надпис "GND".

Стъпка 2: Тестване и програмиране

Следващата стъпка е да тествате печатната платка за преки пътища. Най -сигурният начин да направите това е чрез захранване на веригата чрез лабораторно захранване, като зададете границата на тока до няколко mA. Ако мине без шорти, време е да програмирате микро. Направих своята една версия на базата на 1.47 от raihei, която може да бъде изтеглена от моята страница на GitHub. Той се основава на най -новата "официална" версия на madworm, която също е достъпна в GitHub. Вътре в изтегления. ZIP файл има.ino файл и.h файл, които могат да бъдат отворени и компилирани с помощта на ArduinoIDE или AtmelStudio (и VisualMicro Plugin), има и предварително компилирани. Hex файлове, които могат да бъдат качени директно в микро. Поради това е възможно само да се компилира, а не да се качва директно от ArduinoIDE, използвайки вместо това AtmelStudio. Ако искате да използвате ArduinoIDE, ще ви покажа как да го използвате по -късно. Но независимо от това, което използвате, трябва да промените някои стойности. Първите две са в.h файла. Двата реда

#дефинирайте FAN_SPEED_MIN_DEFAULT 120UL

#дефинирайте FAN_SPEED_MAX_DEFAULT 320UL

Трябва да се коментира и вместо това редовете

// #дефинирайте FAN_SPEED_MIN_DEFAULT 450UL

// #дефинирайте FAN_SPEED_MAX_DEFAULT 800UL

Трябва да бъдат коментирани (или стойностите трябва да бъдат променени). На второ място са двата одобрени CPARAM реда, които трябва да бъдат копирани и заменени двата CPARAM реда във файла.ino. Това НЕ активира стандартния режим на сензорен ток, защото той използва щифт A2, инсталиран на A5, който е свързан неправилно на тази платка! Последната промяна е TEMP_MULTIPLICATOR_DEFAULT във.h файла, който задава мултипликатора на температурата. Тази стойност зависи от типа на станцията. При модела 230V трябва да е около 21, при модела 115V около 23-24. Тази стойност трябва да се регулира, ако показаната температура не съответства на измерената. Те също могат да бъдат променени по -късно директно на станцията като стойности на скоростта на вентилатора. След промяна на тези стойности е време да компилирате кода.

AtmelStudio: В AtmelStudio можете просто да изберете AtMega328 като микро, да натиснете бутона Компилиране и качване и това трябва да свърши работа. В моя случай по някакъв начин не се качи, така че трябваше да мигна ръчно шестнадесетичния файл.

ArduinoIDE: Компилирането на ArduinoIDE е малко по -различно, както обикновено. Вместо просто да натиснете бутона за качване, трябва да отидете в раздела Sketch и да щракнете върху Export compiled Binary. След преминаване към папката на проекта ще намерите два шестнадесетични файла. Единият с буутлоудър, а другият без буутлоудъра. Този без буутлоудъра е този, който искаме. Можете да го мигате с помощта на AtmelStudio, AVRdude или друг съвместим софтуер.

И на двете: След мигане на файла трябва да настроите предпазителите. Трябва да ги подложите на 0xDF HIGH, 0xE2 LOW и 0xFD EXTENDET. Когато предпазителите изгорят, можете да изключите програмиста и печатната платка.

Стъпка 3: Демонтаж

Към истинския хак. Започнете, като премахнете четирите винта отпред и предният капак ще се свали. Вътрешната част на станцията трябва да изглежда много подобна на моята. След като изключите всички проводници, развийте двата винта на печатната платка и копчето AIR отпред, ще свършите с празната печатна платка. В средата на печатната платка има основната IC контролера MK1841D3 в пакет DIP20. Това е, което щяхме да заменим в този режим. Поради факта, че е поставен в гнездото, можете просто да го замените с новата платка, но оригиналният контакт не се вписва много добре в адаптера на гнездото DIP20, затова го смених. На печатната платка има още две DIP8 IC, тази до MK1841D3 е 2MB сериен EEPROM. Той също трябва да бъде премахнат, за да работи този мод. Другият е просто някакъв OPAmp, трябва да остане. Само от любопитство сложих EEPROM в универсалния си програмист и го прочетох. Резултатът е почти празен двоичен файл с само "01 70" на адреси 11 и 12. Вероятно последната зададена температура. (За съжаление не помня каква е била последната зададена температура, но сигурно не е 170 ° C, може би 368 ° C?) Моля, внимавайте да не повдигате подложките, защото медта не залепва много добре върху печатната платка.

Стъпка 4: Повторно сглобяване

След успешно подмяна на IC гнездото и премахване на EEPROM, трябва да направите още една модификация, хакване на шунтиращия резистор за тока на вентилатора. В горния ляв ъгъл на спойката на печатната платка има една песен, която трябва да бъде променена. Той преминава между C7 и отрицателния извод от конектора на вентилатора. След изрязване на следата, изстъргване на маската за запояване и запояване на 1Ω резистор, трябва да запоите проводник към отрицателния щифт на вентилатора, а от другата страна към етикета за спойка с етикет "FAN" на печатната платка на процесора. Следващата незадължителна стъпка е да добавите зумера. За да го поставите към печатната платка, трябва да огънете малко проводниците на зумера и да го запоите към конектора на PC4. Включете отново всички проводници и преминете към следващата стъпка.

Стъпка 5: Калибрирайте сензора на вентилатора

Сега е време да включите новия контролер за първи път и да калибрирате сензора на вентилатора. Опасност, трябва да работите върху платка, захранвана от мрежата! Така че най -сигурният начин да направите това е чрез захранване на станцията чрез изолационен трансформатор. Ако нямате такъв, можете също да изключите горещата част на управляващия трансформатор от основната платка и да го свържете директно към електрическата мрежа, за да държите мрежата далеч от печатната платка. Продължете да запоявате тестов проводник към положителния извод на светодиода и да го свържете към осцилоскоп. Включете станцията, като задържите бутона UP, и станцията ще започне в режим FAN TEST. Той ще включи вентилатора и ще покаже необработената стойност на ADC на дисплея. Завъртете копчето на вентилатора до минимум и регулирайте тримера Vref, докато имате хубави токови импулси на екрана на осцилоскопа. Завъртете потенциометъра на вентилатора до максимум и се уверете, че има дължина на вълната, но не и формата на вълната. Ако формата на вълната се промени, регулирайте тримера Vref, докато получите същите импулси при мин и при макс. Ако станцията е била успешно завъртяна и преместете изпитвателния проводник от положителния светодиоден щифт към левия щифт на потенциометъра за усилване. Стартирайте отново режима на изпитване на вентилатора и измерете напрежението върху тестовия проводник. Регулирайте усилвателя за усилване, докато достигнете около 2, 2V в положение MAX. Сега погледнете дисплея. Стойността трябва да бъде около 900. Сега инсталирайте цялата си дюза една след друга на ръчната част и отбележете най -високата стойност на дисплея. Завъртете ВЕНТИЛАТОРА на минимум и трябва да получите стойност около 200. Опитайте отново всичките си дюзи и отбележете най -малката стойност. Изключете станцията и я включете отново, като този път държите двата бутона натиснати. Станцията ще започне да настройва режим. Чрез натискане нагоре и надолу можете да увеличите/намалите стойността, като натиснете и двете, превключвате към следващата точка от менюто. Отидете на точка "FSL" (ниска скорост на вентилатора) и я настройте на най -ниската измерена стойност на ADC (аз я зададох на 150). Следващата точка е "FSH" (висока скорост на вентилатора). Задайте този на най -високата измерена стойност на ADC (аз го зададох на 950).

На заден план: На станцията няма обратна връзка за скоростта на вентилатора, така че ако вентилаторът е блокиран или има прекъсване на кабела, контролерът няма да разпознае грешка на вентилатора и нагревателят може да изгори. Тъй като вентилаторът няма тахо изход, най -добрият начин за измерване на скоростта на вентилатора е да добавите шунтиращ резистор и да измерите честотата на токовите импулси. Използвайки OPAmp и високочестотен и нискочестотен филтър, той се преобразува във напрежение, което се подава към микроконтролера. Ако стойността е под или над зададените нива min/max, станцията няма да включи нагревателя и ще даде грешка.

Тъй като на моя тест 5V регулаторът и вентилаторният транзистор станаха доста горещи, реших да инсталирам малки радиатори и на двете. Изключете станцията и сглобете отново предния панел.

Стъпка 6: Актуализация: Максимална скорост на вентилатора MOD

Използвам станцията от около година и винаги бях доволен от нея. Имах само един проблем: станцията се нуждае от доста дълго време, за да се охлади специално, ако запоявате много малки компоненти с помощта на малката дюза и ниския въздушен поток. Затова поиграх малко и намерих начин да направя скоростта на вентилатора превключваща чрез софтуер. Модът използва транзистор за късо съединение на потенциометъра на скоростта на вентилатора. Най -добрият начин да извършите този хак е да запоите 10K резистора към базовия щифт, да добавите проводник и да покриете всички проводници с помощта на свиваща се тръба. След това съкратете малко щифтовете и ги запоявайте през отвора към съществуващите компоненти. За да предпазите транзистора от движение, залепете го с горещо лепило. Последното е да свържете транзисторната база към MOSI щифта на ATmega. Персонализирах софтуера, за да превключва този щифт, когато ръкохватката се поставя в люлката, докато инструментът се охлади. Също така вентилаторният тест използва този режим, за да получи стабилна справка. Софтуерът е базиран на V1.47 на RaiHei и е достъпен на My GitHub Page

Стъпка 7: По избор: Chanche Plug и подобрете заземяването

Към задния панел. В моя случай станцията имаше къс захранващ кабел, който просто излизаше от задния панел. Тъй като не ми хареса, че реших да го заменя с щепсел C14. Ако искате да го смените, започнете с премахване на развинтването на задния панел. Синият проводник е свързан заедно с друг проводник чрез късо парче свиваема тръба. На заземяващия щифт има кабелна пръчка, която е запоена и не е нагъната, както трябва, така че ако не смените проводника, поне го преработете с помощта на кримпващи уши. След като извадите проводника и развиете държача на предпазителя, трябва да направите дупка за новия щепсел. Използвах фрезата си, за да изрежа дупката, но ако нямате такава, можете да я изрежете с помощта на мозайката. Поставете отново и свържете проводника на предпазителя и щепсела. Заземяващият проводник, идващ от ръчната част, също има запоена кабелна пръчка, така че трябва да се преработи. Използвах плоски кабелни накрайници и адаптери за винтови клеми, за да улесня премахването на предния панел, ако се наложи. Тъй като около отворите за заземяване / трансформатор има боя, те правят доста лоша връзка с кутията. Най -добрият начин да го поправите е като премахнете боята около дупките с помощта на шкурка. След като инсталирате отново задния панел, измерете съпротивлението между кутията и GND щифта на щепсела C14. Тя трябва да бъде близо до 0Ω.

Стъпка 8: По избор: Подобрете наконечника

Към ръчната част. След като взех част, видях две неща, които не ми харесаха. Първо: Връзката между металната обвивка на нагревателния елемент и заземителния кабел е много лоша. Телта е просто увита около метална пръчка, заварена към металната обвивка. Опитах се да го запоя заедно, но за съжаление щангата е направена от някакъв метал, който не се запоява, така че вместо това го нагънах заедно. Второ: На изхода на проводника няма облекчение, така че сложих кабелна връзка и я затегнах много добре. Това решение определено не е най -доброто, но поне е по -добро от това да няма облекчение на напрежението. Сглобете отново ръчната част.

Стъпка 9: По избор: Подобрете Cradle

Вътре в люлката има два малки неодимови магнита, използвани за откриване, че ръкохватката е вътре в люлката. На моята станция имах някои проблеми, тъй като не разпознаваше инструмента в люлката във всяка позиция на инструмента. Добавих някои допълнителни магнити към люлката с помощта на горещо лепило и проблемите изчезнаха. Също така разпечатах 3D държача на дюзата от Sp0nge, наличен в Thingiverse, и го завинтвам към люлката. Винтовете са малко къси, но ако не ги затегнете, те ще свършат работа.

Стъпка 10: Завършване

Остава една последна стъпка. Залепете стикер "Hacked" на Arduino към станцията и го използвайте.

Характеристиките на новия контролер са:

По -точно регулиране на температурата

Станцията няма да започне да се отоплява, ако ръчната част не е вътре в люлката по време на включване

Налично софтуерно калибриране за температура (чрез продължително натискане на двата бутона)

Режим на студен въздух (чрез кратко натискане на двата бутона)

Звуков сигнал

Режим на бързо охлаждане

Напълно OpenSource (Така че можете да рекламирате/променяте/премахвате функции много лесно)

Откриване на неизправност на вентилатора

Режим на заспиване (предварително зададен на 10 минути, редактируем с помощта на параметър SLP)

Препратки:

Официална тема на EEVBlog

блогът на madworm (spitzenpfeil)

страницата на GitHub на madworm (spitzenpfeil)

Блогът на Poorman's Electronic's

Държач за дюзи на Sp0nge

MK1841 Информационен лист