DIY reflow ahi koos Reflowduinoga: 4 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

Reflowduino on kõik-ühes Arduino-ühilduv kontrolleriplaat, mille ma isiklikult kujundasin ja ehitasin ning see võib röstriahju hõlpsasti PCB-tagasivooluahjuks muuta! Sellel on mitmekülgne ATmega32u4 mikroprotsessor, millel on mikro-USB programmeerimisliides, integreeritud MAX31855 K-tüüpi termopaariliides koos mürafiltreerimisega, Bluetooth Low Energy (BLE 4.0), mis võimaldab hõlpsat suhtlemist mobiilseadmega, LiPo aku laadimine ja olekuindikaator, lisavarustus osariigi relee ja piesosummer teie lemmikteemaliste lugude esitamiseks. Veelgi parem, olen avaldanud selle kõik täiesti avatud lähtekoodiga, et kõik saaksid seda nautida, sealhulgas EAGLE PCB-failid, Arduino IDE näidiskood, Androidi näidisrakendus Bluetoothi juhtimiseks ja täielikud õpetused röstriahju küpsetamise alustamiseks muutmiseks. '!

Kui soovite tellida Reflowduino või Sidekicki releemooduli, külastage minu veebisaiti!

Reflowduino täieliku dokumentatsiooni, lähtefailide, skeemide ja põhjalikuma teabe saamiseks külastage ametlikku Githubi lehte siin.

Nüüd alustame!

Samm: koguge oma osad kokku

Osade nimekiri

• Reflowduino Pro + tahkisrelee (kasutan Sidekicki releemoodulit)
• K-tüüpi termopaar (kuulub Reflowduino komplekti)
• Reflowduino toiteallikas: LiPo aku, 5 V mikro -USB (sülearvutist või adapterist) või mõlemad!
• Röstriahi VÕI kuumutusplaat (ma kasutasin seda 1100 W röstriahju, kui see oli umbes 20 dollarit)
• Kruvikeeraja (röster -ahju lahtivõtmiseks)
• Väike lamepeaga kruvikeeraja (kruviklemmide jaoks)
• Nutitelefon või Bluetooth-toega seade. Praegu on saadaval ainult rakenduse Android -versioon
• Valikuline: sülearvuti andmete kogumiseks ja graafikute koostamiseks reaalajas Exceli kaudu! Selle toimimiseks peate Reflowduino sülearvutiga ühendama mikro -USB kaudu.

Järgmisi üksusi on vaja ainult siis, kui soovite oma tagasivooluahju ehitust palju kohandada (pole enamikul juhtudel vajalik):

• Traadilõikurid
• Jootekolb ja jootekolb
• 14-18 AWG traat (keerdtraati on lihtsam käsitseda)
• Sobiva suurusega termokahanevad torud juhtmete isoleerimiseks. Sõltub teie seadistusest.
• Kaitseprillid (olge turvalised, siin on tegemist võrgupingega!)
• Kindad (röstriahjude lehtmetall võib olla terav ja sõita kruvidega, mis igal pool välja löövad!)

Ohutusest loobumine: kui olete elektroonika algaja või teil pole võrgupingega töötamiseks vajalikku kogemust, soovitan teil sellega mitte segi ajada, konsulteerida professionaaliga või jätkata õppimist, kuni olete piisavalt vilunud ! Ma ei vastuta ebaõnnestumiste eest, mis võivad tekkida Reflowduino trükkplaadi või sellega seotud komponentide ja elektrisüsteemi (sh võrgutoide, kaitselülitid jne) väärkasutuse tõttu. Vajadusel võtke kasutusele kõik ettevaatusabinõud. Lisaks ei ole soovitatav kasutada sama seadet trükkplaatide tagasivooluks kui toiduvalmistamiseks. See võib põhjustada toidumürgitust, eriti kui kasutate PCB -de jaoks pliiga jootet. Te vastutate oma tegude eest täielikult ja teete neid omal vastutusel!

Nagu öeldud, tehke mu sõbrad eemale … nautige ja olge turvalised!

Reflowduino ja Sidekick

MÄRKUS. Nüüd on olemas ka lisamoodul nimega "Reflowduino32" ESP32 arendusplaadi jaoks, et juhtida juhtmevabalt ka tagasivooluahju. Palun vaadake Reflowduino Githubi lehte täieliku dokumentatsiooni ja selle ESP32 tagasivooluahi õpetuse kohta!

Esiteks on Reflowduino kaks versiooni: Basic ja Pro ning sõltuvalt konkreetsest rakendusest võite valida ühe või teise. Järgmisena valmistasin käepärase tahkis-releemooduli nimega Solid-State Sidekick, mis tegeleb teie eest kõigi toitejuhtmetega ja välistab täielikult vajaduse midagi jootma hakata. Lihtsalt ühendage seade otse Sidekicki ja kaks Reflowduino relee sisendkaablit ning oletegi valmis!

Allpool on kokkuvõte teie saadaolevatest valikutest.

1. Reflowduino Pro
2. Reflowduino Basic + Solid-State Sidekick
3. Reflowduino Basic + muu tahkisrelee (valige oma)
4. Muu Arduinoga ühilduv plaat + termopaari liides + termopaar + Bluetooth-moodul + tahkis-poolne sidur (või muu relee) + LiPo aku "seljakott" (valikuline)

Esimene võimalus on varustatud Reflowduino pardale juba paigaldatud releega. See on igati hea võimalus üldise röstriahju või pliidiplaadi juhtimiseks, eriti kui soovite juhtmeid ise joota ja raha säästa.

Teine võimalus on vaieldamatult lihtsaim (ja ohutum) valik ning ei nõua seadme jootmist ega muutmist, kui te seda tõesti ei soovi, sest Sidekicki releemoodulil on tahkisrelee ja kõik teie jaoks vajalikud sätted. lihtsalt ühendage asjad sellega, ühendades need. Jah, kuulsite mind õigesti! See tähendab, et saate röstriahju juhtida isegi seda avamata!

Kolmas võimalus on see, kui valiksite pigem oma pooljuhtrelee, võib-olla suurema vooluvõimsusega või mõnel muul põhjusel, näiteks kohandatud paigalduskonfiguratsioon (kes teab?).

Viimane võimalus on neile, kellel võib juba palju osi lebada ja kes tahavad midagi kiiresti kokku panna ilma midagi uut ostmata, mis on ka täiesti okei! Võite kasutada Arduino koos millegi sellise termopaari purunemisplaadiga ja muidugi ka termopaari endaga. Demorakenduse kasutamiseks vajate ka HM-10 Bluetooth-moodulit, välja arvatud juhul, kui soovite traadita side välja jätta ja jääda andmetega Exceli kaudu arvuti kaudu graafikule. Pange tähele, et sõltuvalt sellest, milliseid osi valite, peate võib -olla oma vajadustele vastavat demokoodi muutma.

Ressursid:

• Reflowduino kiirete spetsifikatsioonide saamiseks klõpsake siin.
• Reflowduino pistikute kirjelduse saamiseks klõpsake siin

Tahkis-relee

Kui kasutate Reflowduino Pro, võite selle jaotise vahele jätta, kuid kui kasutate Reflowduino Basicut, peate kas hankima Sidekicki või valima oma releemooduli. Enda valimisel kontrollige järgmist.

• Relee tüüp: peab olema pooljuht, mitte ainult tavaline kontaktrelee. VÕIB -olla pääsete meie konkreetse rakenduse tavapärase releega (kuna kasutame aja proportsionaalset juhtimist, mitte pidevat PWM -i), kuid see pole garanteeritud ega soovitatav. Samuti kuulete relee "klõpsatust" iga kord, kui see lülitub, mis võib olla tüütu.
• Optoisolatsioon: otsige ohutuse tagamiseks optiliselt isoleeritud. See tähendab, et võite olla kindel, et teie Arduino ei löö 120V/240VAC!
• Juhtimispinge: peab olema 3,3 V või 5 V ühilduv
• Väljundhinnang: peab hakkama saama teie seadme kasutatava voolutugevusega. mis tahes USA seadme jaoks (seaduslikul kasutamisel) on 15A/120VAC kõik, mida vajate pärast kaitselülitite käivitamist 15A juures.

Reflowduino Pro optoisolatsiooniga pooljuhtreleel on juhtimispinge 3–15 V DC ja see suudab korraliku konvektsioonjahutusega hakkama saada kuni 25A/240VAC. Tavaolukorras saab see hakkama 10A/240VAC või 20A/120VAC, mis on piisavalt hea kõigi USA seadmete jaoks ja peaks olema piisav enamiku 240VAC seadmete jaoks.

Ressursid:

Reflowduino tahkisrelee PF240D25R spetsifikatsioonileht

Röstiahi või kuumutusplaat

Röstiahju valides on oluline valida oma rakendusele sobiv suurus, kuna väiksem võrdub kuumutamise efektiivsusega! Siiski sobivad ka suuremad, kontrollige lihtsalt arvustusi, et veenduda, et see pole täielik prügi. Ma isiklikult ostsin selle Walmartist umbes 21 dollari eest koos maksudega, kui see oli müügil.

Samuti on hea mõte veenduda, et teil oleks trükkplaadile istumiseks lame metallist salv. Paljudel röstriahjudel (kaasa arvatud see, mille ostsin!) On kandikud, millel on muhke ja grillimustreid, ning see pole kindlasti ideaalne PCB tagasivoolu jaoks, kuna see põhjustab kogu PCB -s termilisi ebaühtlusi. Mul siiski vedas, sest tilgutusalus sobis minu jaoks ideaalselt, nii et viskasin sellega kaasas olnud metallist grilli ja küpsetuspanni lihtsalt välja.

Kuumutusplaatide puhul on sama oluline valida tasase pinnaga plaat. Enamikul kuumutusplaatidel on plaadi keskel süvistatud ümmargune ala, mis ei ole soovitav, seega proovige seda ala minimeerida, nii et teil oleks PCB -de paigutamiseks kõige kasutatavam ruum. Valige ka kuumutusplaat, millel on ainult üks nupp (temperatuuri reguleerimine), sest nii ei pea te seda juhtmestiku parandamiseks isegi avama!

Selle teema kohta lisateabe saamiseks vaadake Githubi wiki lehte.

2. samm: ühendage see

Nüüd, kui osad on käes, on aeg see kõik ühendada! Röstriahju saab koorida mitmel viisil, nii et kuulake ja lugege kindlasti varem välja toodud ohutusalast lahtiütlust!

Kuumad plaadid

Iga seadme puhul on põhiprintsiip toitejuhtme pingestatud juhtme vahetamine, asetades relee pingestatud juhtmega järjestikku ja vajadusel seadme juhtnuppudest mööda. Ühe temperatuuri reguleerimisnupuga pliidiplaatide puhul ei pea te isegi kuumutusplaati ennast näpistama; saate lihtsalt keerata nupu asendisse HIGH (maksimaalne seadistus) ja olete valmis! See tagab, et relee sisselülitamisel lülitatakse kuumutusplaat sisse (kontakt plaadi sees suletakse).

Püsiva paigaldamise korral saate toitejuhtme katkestada ja kokku ühendada või toitejuhtme kontaktidest. Jällegi veenduge alati, et kõik ühendused oleksid korralikult isoleeritud. Järgige esimesel pildil olevat üldist skeemi ja peaksite olema valmis uuesti voolama!

Pange tähele, et testimiseks kasutasin alligaatoriklambreid ja teist toitejuhet (alligaatoriklambritega otstes). Seda ei soovitata ja seda tuleks kasutada ainult ajutiseks testimiseks. Püsivamate paigaldiste jaoks peaksite kõik jootma ja isoleerima või kasutama kõike Sidekickiga.

Röstriahjud

Röstriahju juhitakse täpselt sama kontseptsiooni järgi nagu pliidiplaat, kuna tavaliselt saate neid juhtmeid juhtmeid puudutamata juhtida, lihtsalt tõstes temperatuuri nupu välja, keerates seadistuse "Küpseta", nii et mõlemad küttekehad on sisse lülitatud ja taimer välja. Sõltuvalt rösterist võib teil olla ka funktsioon „Stay On“, nii et te ei pea muretsema, et taimer saab otsa!

Kui soovite siiski selle lahti võtta, näpistage juhtmestikku, et nuppudest mööda minna ja teaduse nimel kohandatud juhtelemente lisada, saate seda siiski teha! Õnneks, isegi kui soovite selle lahti võtta, on üldpõhimõte endiselt väga lihtne: peate lahti ühendama kõik juhtmed, mis on ühendatud vooluvõrku, ja ühendama kõik küttefilamentid pingestatud juhtme külge, nii et need lülituksid täisvõimsusel sisse. kui ühendate toitejuhtme seina.

Selles juhendis ei võta ma aega selle läbimiseks, kuid näete, kuidas ma oma Githubi wikis oma röstriahju kohandasin.

Samm 3: Tarkvara seadistamine

Nüüd, kui olete kogu riistvara seadistanud, vaatame läbi, kuidas tarkvara seadistada.

Rakenduse seadistamine

Vaadake neid juhiseid selle kohta, kuidas installida Reflowduino demorakendus ja kuidas rakendusest salvestatud andmeid Excelisse importida.

Lühikokkuvõte:

• Rakendus on praegu ainult Androidile ja täiesti avatud lähtekoodiga!
• Rakendus kuvab temperatuuri reaalajas ja graafikutab selle pärast uuesti voolamise alustamist.
• Rakendus salvestab andmed ka pärast tagasivooluprotsessi lõpuleviimist või katkestamist ning andmed saab analüüsimiseks Excelisse importida!

Arduino IDE seadistamine

Vaadake neid juhiseid Arduino IDE seadistamiseks ja vajalike teekide installimiseks.

Lühikokkuvõte:

• Laadige kood "Reflowduino_Demo", valige Arduino IDE -s Tööriistad -> Lauad jaotises "Adafruit Feather 32u4".
• Kompileerige see lihtsalt veendumaks, et kõik teegid on õigesti installitud.
• Laadige kood Reflowduinosse ja pidage meeles, et kui Arduino IDE hakkab pordi otsima, peate võib -olla vajutama Reflowduino lähtestamisnuppu.

Reflowduino demo

Vaadake neid juhiseid Reflowduino demokoodi kasutamise kohta.

Lühikokkuvõte:

• Reflowduino demovisand võimaldab teie Reflowduino -l töötada koos demorakendusega Bluetoothi kaudu.
• Reflowduino loeb termopaarilt temperatuuri ja saadab andmed rakendusele Bluetoothi kaudu iga 2 sekundi järel.
• Reflowduino kasutab tahkisrelee juhtimiseks tagasivooluprotsessi ajal PID aja proportsioonide juhtimist.
• Eraldiseisva töö korral kommenteerige rida, millel on "samas (! Serial) viivitus (1);" mis ootab jadaühenduse loomist enne tegeliku koodi käivitamist.
• Saate Reflowduino panna toimima klaviatuurina, määrates selle Exceli demofailiga kasutamiseks visandi ülaosas muutuja „enableKeyboard” tõeseks. See paneb Reflowduino andmed USB -ühenduse kaudu reaalajas Excelisse "sisestama". Lihtsalt veenduge, et kordusvoo käivitamisel oleks kursor Exceli esimeses saadaolevas lahtris (A2)!

Demovideod

• See video näitab, kuidas Reflowduino on Excelisse sisestanud andmed.
• See video näitab röstriahjuga rakenduse üldist toimimist ja riistvara seadistamist.
• See video näitab, mis juhtub tagasivooluprotsessi lõpus.

Ressursid

• Githubist leiate reaalajas andmete sisestamiseks alati uusima Arduino koodi ja Exceli demofaili
• Samuti leiate Githubist uusimad Androidi rakenduse failid

4. samm: tulemused ja järeldused

Tulemused

Lisatud on paar lähivõtet tahvlist, mida ma voolasin Reflowduino ja mõne madala temperatuuriga jootmispasta abil, mille tagasivoolutemperatuur oli seatud 155 ° C-ni (see konkreetne jootepasta näib uuesti voolavat madalamal temperatuuril kui soovitatav 165 ° C ja Ma täheldasin, et tagasivoolu liikumine hakkas ilmnema umbes 125 ° C juures, mitte reklaamitud 138 ° C "sulamistemperatuuril"). Jootekohad olid ideaalsed ja ma ei oleks osanud midagi paremat küsida!

Tee ise lauad

PCB disain: PCB -de kavandamisel kasutan isiklikult Autodesk EAGLE -d, mis on tasuta, kuid võimas tööriist, mis võimaldab teil kiiresti luua kvaliteetseid trükkplaate! Sellel on ka mõned tõeliselt lahedad funktsioonid, näiteks teie PCB 3D -mudelite sünkroonimine Fusion 360 -ga ja sealt tagasi.

PCB prototüübid: kiirete ja taskukohaste prototüüpide jaoks olen leidnud, et OSH Park pakub parimat kvaliteeti. Nad kasutavad pliivaba protsessi ENIG, mis tegelikult kullatab kontaktid, nii et need näevad väga kaua välja!

PCB kokkupanek: kasutage plaatide kokkupanemiseks oma Reflowduino!

Järeldused

Üldiselt on Reflowduino ideaalne riistvara röstriahju või pliidiplaadi juhtimiseks! Reflowduino Pro abil saate teha kõikide kellade ja viledega täisfunktsionaalse tagasivooluahi veidi üle 100 dollari (20-dollarise rösteriahjuga). Siin näete veel tehnilisi märkusi.

Kui teile see projekt meeldis, kommenteerige palun allpool ja ärge kartke esitada küsimusi, esitada ettepanekuid või anda konstruktiivset tagasisidet! Kui soovite näha midagi tehtud, vaadake esmalt ülesannete loendit, et näha juba kaalutavaid täiustusi. Olen praegu Indiegogo kampaania alustamiseks asju kokku panemas, nii et palun levitage sõna!

Veelkord, aitäh kogu toetuse eest ja ma ei oleks saanud seda teha ilma kõigi nendeta, kes on oma jõupingutusi kõigiga jaganud!

• Kui teile see projekt meeldis, jagage, lisage süda ja hääletage Reflowduino poolt!
• Kui te seda projekti kordate, jagage oma tulemusi ja näpunäiteid, mis võivad teistele kasulikud olla!
• Samuti võite olla huvitatud sellest järelõppest, mille tegin ESP32 ja selle asemel uue Reflowduino32 lisandmooduli kasutamise kohta!
• Kui teil on küsimusi, kommentaare või muresid, ärge kartke neid küsida või jagada!

~ Tim