858D SMD kuuma õhu tagasivoolujaama häkkimine: 10 sammu (koos piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

Mul on väike elektrooniline labor, kus parandan katkist elektroonikat ja teen väikeseid hobiprojekte. Kuna seal on üha rohkem SMD asju, oli aeg hankida korralik SMD tagasivoolujaam. Vaatasin natuke ringi ja leidsin, et 858D on oma hinna eest väga hea jaam. Leidsin ka avatud lähtekoodiga projekti, mille käivitas madworm (spitzenpfeil) 2013. aastal, asendades algse 858D temperatuurikontrolleri ATmega mikroga. Kuna täielikku juhendit pole, otsustasin selle kirjutada. Seal on 4 erinevat varianti 858D erinevate mikrodega, mida müüakse kümnete erinevate kaubamärkide all. Praegusel mudelil (aprill 2017) on MK1841D3 kontroller ja see on see, mida ma kasutan. Kui teil on erinev IC, vaadake EEVblog.com originaalniiti. Materjalid: 1x - 858D ümbertöötlusjaam (muidugi), sain oma Amazonist umbes 40 € ~ USD42 3x - MK1841D3 kuni ATMega PCB (manianac, nii et kõik krediidid talle!), OSH Park, on komplektis 3, kuid vajate ainult ühte 1x - ATMega328P VQFN Package1x - LM358 või samaväärne DFN8 pakett2x - 10KΩ takisti 0805 Package2x - 1KΩ takisti 0805 Pakett3x - 390Ω takisti 0805 0805 Pakett1x - 1MΩ takisti 0805 Pakett1x - 1Ω takisti 1206 Pakett5x - 100nF kondensaator 0603 Pakett4x - 1µF kondensaator 1206 Pakett2x - 10KΩ trimmer 3364 Pakett1x - Valitud värv 0608 Pakett1x 2x6 päis (ISP programmeerimine) 1x IC pesa adapter

1x BC547B või samaväärne transistor

1x 10KΩ 0,25W juhtmega takisti

valikuline: 1x sumin2x täiendavad jahutusradiaatorid1x HQ IC-pesa 20Pin1x C14-pistikVäikesed neodüümmagnetidArduino "häkkinud" kleebisTööriistad: 858D ümbertöötlusjaam (ei tee nalja) Tavaline jootekolb / jaamKruvikeerajad, tangid, pintsetidMultimeter või samaväärne) Valikuline: ESD matt ja randmerihm Ostsilloskoop ESD -pintsel Jootememees 3D -printer Isoleerimistrafo Kuum liimipüstol Termomeeter Freesimismasin või mosaiik

Samm: pange PCB kokku

Kui töötate elektrostaatiliselt tundlike seadmete kallal, peate selle ja selle vooluahela alati sama elektripotentsiaali tooma, et neid mitte kahjustada. Enne jaama osa võtmist peate jaama kokku panema. Alustuseks kandke jootmispasta (või tavaline jootetükk) trükkplaadi ülemisel küljel asuvatele padjakestele ja pange kõik SMD komponendid oma kohale, varuplaan 1. küljele:

R4 = 1MΩ 0805 Pakett

R7 = 1kΩ 0805 Pakett

R8 = 1kΩ 0805 Pakett

R9 = 10kΩ 0805 Pakett

C1 = 100nF 0603 Pakett

C6 = 100nF 0603 Pakett

C7 = 100nF 0603 Pakett

C8 = 100nF 0603 Pakett

C9 = 1µF 1206 Pakend

VR1 = 10KΩ 3364 pakett

VR2 = 10KΩ 3364 pakett

D1 = LED 0608 Pakett

U2 = Atmega VQFN pakett

Kontrollige veel kord kõikide komponentide polaarsust ja täitke PCB uuesti. Pange tähele, minu piltidel on LED vale suunas! Korda teisel poolel, aktsiaplaan:

R1 = 10KΩ 0805 Pakett

R2 = 390Ω 0805 Pakett

R3 = 390Ω 0805 Pakett

R5 = 100KΩ 0805 Pakett

R6 = 390Ω 0805 Pakett

C2 = 1µF 1206 Pakend

C3 = 100nF 0603 Pakett

C4 = 1µF 1206 Pakend

C5 = 1µF 1206 Pakend

U1 = LM358 DFN8 pakett

Pärast Fluxi jääkide puhastamist jootke ISP päises ja IC -pesa adapteris ning tehke jootesild keskmise ja "GND" märgistusega padja vahele.

2. etapp: testimine ja programmeerimine

Järgmine samm on PCB otseteede testimine. Ohutum viis seda teha on vooluahela toide laboratoorsest toiteallikast, seades voolupiiriks mõne mA. Kui see möödub ilma lühisteta, on aeg mikro programmeerida. Tegin oma ühe versiooni raihei 1.47 põhjal, mille saab alla laadida minu GitHubi lehelt. See põhineb madwormi viimasel "ametlikul" ehitamisel, mis on saadaval ka GitHubis. Allalaaditud. ZIP -faili sees on.ino -fail ja.h -fail, mida saab avada ja kompileerida ArduinoIDE või AtmelStudio (ja VisualMicro pistikprogrammi) abil, samuti on eelnevalt kompileeritud. Hex -failid, mida saab otse mikro -seadmesse üles laadida. Kuna ArduinoIDE im -ist on võimalik kompileerida ja mitte üles laadida ainult AtmelStudio abil. Kui soovite ArduinoIDE -d kasutada, näitan teile, kuidas seda hiljem kasutada. Kuid sõltumata sellest, mida kasutate, peate mõningaid väärtusi muutma. Esimesed kaks asuvad.h -failis. Kaks rida

#define FAN_SPEED_MIN_DEFAULT 120UL

#define FAN_SPEED_MAX_DEFAULT 320UL

Vajab kommenteerimist ja hoopis read

// #define FAN_SPEED_MIN_DEFAULT 450UL

// #define FAN_SPEED_MAX_DEFAULT 800UL

Tuleb kommenteerida (või väärtusi muuta). Teiseks on kaks kiidetud CPARAM -i rida, mis tuleb kopeerida ja asendada.ino -failis olevad kaks CPARAM -i rida. See EI võimalda standardvoolu tunnerežiimi, kuna see kasutab A5 tihvti A2, mis on sellel plaadil valesti ühendatud! Viimane muudatus on.h -failis TEMP_MULTIPLICATOR_DEFAULT, kes määrab temperatuuri korrutaja. See väärtus sõltub jaama tüübist. 230 V mudelil peaks see olema umbes 21, 115 V mudelil umbes 23-24. Seda väärtust tuleb reguleerida, kui näidatud temperatuur ei vasta mõõdetud temperatuurile. Neid saab hiljem muuta ka otse jaamas ventilaatori kiiruse väärtustena. Pärast nende väärtuste muutmist on aeg koodi koostamiseks.

AtmelStudio: AtmelStudios saate lihtsalt valida AtMega328 mikroks, vajutada nuppu Kompileeri ja üles laadida ning see peaks asja ajama. Minu puhul ei laadinud see kuidagi üles, nii et pidin hex -faili käsitsi vilkuma.

ArduinoIDE: ArduinoIDE -s on koostamine tavapärasest veidi erinev. Selle asemel, et lihtsalt vajutada nuppu Laadi üles, peate minema vahekaardile Visand ja klõpsama käsul Ekspordi kompileeritud binaar. Pärast projekti kausta muutmist leiate kaks kuueteistkümnendat faili. Üks alglaaduriga ja teine ilma alglaadurita. See, mida ei vaja alglaadur, on see, mida me tahame. Saate seda välgutada AtmelStudio, AVRdude või mõne muu ühilduva tarkvara abil.

Mõlemal: pärast faili vilkumist peate seadistama kaitsmed. Teil peab olema võimalus 0xDF HIGH, 0xE2 LOW ja 0xFD EXTENDET. Kui kaitsmed on põlenud, saate programmeerija ja trükkplaadi lahti ühendada.

3. samm: demonteerimine

Päris Hacki juurde. Alustuseks eemaldage esiküljel olevad neli kruvi ja esikaas tuleb maha. Jaama sisemus peaks välja nägema väga sarnane minu omaga. Pärast kõigi juhtmete lahtiühendamist keerake lahti kaks PCB kruvi ja esiküljel asuvat AIR -nuppu, lõpetades tühja trükkplaadi. PCB keskel on peamine MK1841D3 kontrolleri IC DIP20 paketis. See oli see, mis selles modis välja vahetati. Pistikupesa tõttu saate selle lihtsalt uue plaadi vastu asendada, kuid originaalpesa ei sobinud DIP20 pesaadapteriga eriti hästi, nii et asendasin selle. PCB -l on veel kaks DIP8 IC -d, MK1841D3 kõrval on 2MB jada EEPROM. Selle modi toimimiseks tuleb see ka eemaldada. Teine on lihtsalt mingi OPAmp, see peab jääma. Huvi pärast panin EEPROMi universaalsesse programmeerijasse ja lugesin selle ette. Tulemuseks on peaaegu tühi binaarfail, mille aadressidel 11 ja 12 on ainult "01 70". Tõenäoliselt on see viimane seadistatud temperatuur. (Kahjuks ei mäleta ma viimati seatud temperatuuri, aga päris kindlasti mitte 170 ° C, võib -olla 368 ° C?) Palun olge ettevaatlik, et te ei tõstaks padju, sest vask ei kleepu PCB -le väga hästi.

4. samm: uuesti kokkupanek

Pärast IC -pesa edukat asendamist ja EEPROM -i eemaldamist peate tegema veel ühe muudatuse, häkkima ventilaatori voolu šunttakisti. PCB jootekülje vasakus ülanurgas on üks rada, mida tuleb muuta. See läheb C7 ja ventilaatori pistiku negatiivse tihvti vahele. Pärast jälje lõikamist, jootmismaski kraapimist ja 1Ω takisti jootmist peate jootma traadi negatiivse ventilaatori tihvti külge ja teise külje protsessori trükkplaadil oleva "FAN" märgistusega jootmispadja külge. Järgmine valikuline samm on summeri lisamine. Selle ühendamiseks trükkplaadiga peate sumisti juhtmeid veidi painutama ja jootma PC4 pistiku külge. Ühendage kõik juhtmed tagasi ja jätkake järgmise sammuga.

Samm: kalibreerige ventilaatori andur

Nüüd on aeg uus kontroller esmakordselt sisse lülitada ja ventilaatori andur kalibreerida. Oht, peate töötama võrgutoitega PCB -ga! Nii et kõige turvalisem viis seda teha on jaama toide isolatsioonitrafo kaudu. Kui teil seda pole, saate ka juhttrafo kuuma osa peamise trükkplaadi küljest lahti ühendada ja juhtme otse vooluvõrku ühendada, et hoida vooluvõrku PCB -st eemal. Jätkake testijuhtme jootmist LED -i positiivse tihvtiga ja ühendage see ostsilloskoobiga. Lülitage jaam sisse, hoides all nuppu UP ja jaam käivitub režiimis FAN TEST. See lülitab ventilaatori sisse ja kuvab ekraanil töötlemata ADC väärtuse. Keerake ventilaatori nupp miinimumini ja reguleerige Vref trimmerit, kuni ostsilloskoobi ekraanil on kenad vooluimpulsid. Keerake ventilaatori potentsiomeeter maksimumini ja kontrollige, kas lainepikkus on olemas, kuid mitte lainekuju. Kui lainekuju muutub, reguleerige trimmerit Vref, kuni minul ja max on sama impulss. Kui see oli edukalt jaama pööramine ja liigutage testijuhe positiivse LED -i tihvtilt Gain -potentsiomeetri vasakule tihvtile. Käivitage ventilaatori testimisrežiim uuesti ja mõõtke testjuhtme pinget. Reguleerige võimendustrimmerit, kuni jõuate MAX -asendisse umbes 2, 2V. Nüüd vaadake ekraani. Väärtus peaks olema umbes 900. Nüüd paigaldage kogu otsik üksteise järel käepideme külge ja märkige ekraanile kõrgeim väärtus. Lülitage ventilaator miinimumini ja väärtus peaks olema umbes 200. Proovige uuesti kõiki oma düüse ja märkige väikseim väärtus. Lülitage jaam välja ja uuesti sisse, seekord hoides mõlemat nuppu all. Jaam alustab seadistusrežiimi. Üles ja alla vajutades saate väärtust suurendada/vähendada, mõlemat vajutades vahetate järgmisele menüüpunktile. Minge punkti "FSL" (ventilaatori kiirus madal) ja seadke see madalaimale mõõdetud ADC väärtusele (määrasin selle väärtusele 150). Järgmine punkt on "FSH" (kõrge ventilaatori kiirus). Seadistage see kõrgeimale mõõdetud ADC väärtusele (määrasin selle väärtusele 950).

Taustal: jaamas ei ole ventilaatori kiiruse tagasisidet, nii et kui ventilaator on blokeeritud või kaabli katkemine, ei tunne kontroller ventilaatori rikke ära ja kütteseade võib läbi põleda. Kuna ventilaatoril puudub tachoväljund, on parim viis ventilaatori kiiruse mõõtmiseks šundtakisti lisamine ja vooluimpulsside sageduse mõõtmine. Kasutades OPAmp-i ning kõrge- ja madalpääsfiltrit, muundatakse see pingeks, mis sisestatakse mikrokontrollerile. Kui väärtus langeb alla või üle seatud min/max taseme, ei lülita jaam kütteseadet sisse ega anna viga.

Kuna minu testis läksid 5V regulaator ja ventilaatori transistor päris kuumaks, otsustasin mõlemale paigaldada väikesed jahutusradiaatorid. Lülitage jaam välja ja pange esipaneel uuesti kokku.

6. samm: värskendamine: Ventilaatori maksimaalne kiirus MOD

Olen nüüd jaama kasutanud umbes aasta ja olen sellega alati väga rahul. Mul oli ainult üks probleem: jaam vajab spetsiaalselt jahtumiseks üsna kaua aega, kui joote väga väikeseid komponente väikese otsiku ja väikese õhuvoolu abil. Niisiis mängisin natuke ringi ja leidsin viisi, kuidas ventilaatori kiirus tarkvara abil ümber lülitada. Modifikaator kasutab ventilaatori kiiruse potentsiomeetri lühistamiseks transistorit. Parim viis selle häkkimise teostamiseks on 10K takisti jootmine baasnõela külge, juhtme lisamine ja kõikide juhtmete kahanemistoru abil katmine. Seejärel lühendage tihvtid veidi ja jootke need läbi augu olemasolevate komponentide külge. Transistori liikumise kaitsmiseks liimige see kuuma liimiga alla. Viimane on ühendada transistoribaas ATmega MOSI tihvtiga. Kohandasin tarkvara selle tihvti ümberlülitamiseks, kui kätetükk hälli pannakse, kuni tööriist on jahtunud. Ka ventilaatoritest kasutab seda režiimi stabiilse viite saamiseks. Tarkvara põhineb RaiHei V1.47 -l ja on saadaval saidil My GitHub

7. samm: valikuline: vahetage pistik ja parandage maandust

Tagapaneelile. Minu puhul oli jaamas lühike toitejuhe, mis läks lihtsalt tagapaneelilt välja. Kuna mulle ei meeldinud, otsustasin selle C14 pistikuga asendada. Kui soovite ka selle asendada, eemaldage tagapaneeli keeramine. Sinine traat ühendatakse teise traadiga kokku lühikese kokkutõmbetoruga. Maandusnõela peal on kaabliklamber, mis on joodetud ja mitte nii nagu peaks, nii et kui te juhtme välja ei vaheta, tehke see vähemalt pressklambrite abil ümber. Pärast juhtme eemaldamist ja kaitsmehoidja lahti keeramist tehakse uue pistiku jaoks auk. Kasutasin augu freesimiseks oma freespinki, kuid kui teil seda pole, saate selle mosaiigi abil välja lõigata. Paigaldage ja ühendage kaitsmehoidik ja pistik uuesti juhtmetega. Käetükist tuleval maandusjuhtmel on ka joodetud kaablikinnitus, nii et see tuleb ümber teha. Kasutasin lamedat kaablikonksu ja kruviklemmide adaptereid, et hõlbustada esipaneeli eemaldamist, kui seda peaksin tegema. Kuna maandus- / trafo kinnitusavade ümber on värvi, loovad need korpusega üsna halva ühenduse. Parim viis selle parandamiseks on eemaldada värv aukude ümber lihvpaberi abil. Pärast tagapaneeli uuesti paigaldamist mõõtke korpuse ja C14 pistiku GND tihvti vahelist takistust. See peaks olema 0Ω lähedal.

8. samm: valikuline: parandage käsiinstrumenti

Käsitsi. Pärast osa võtmist nägin kahte asja, mis mulle ei meeldinud. Esiteks: ühendus küttekeha metallkesta ja maandusjuhtme vahel on väga halb. Traat on lihtsalt mähitud metallkesta külge keevitatud metallvarda kohale. Proovisin seda kokku jootma hakata, kuid kahjuks on kang valmistatud mingist mittejoodavast metallist, nii et kruvisin selle hoopis kokku. Teiseks: juhtme väljalaskeava juures pole pingete leevendust, nii et ma panen kaablisideme ümber ja keeran selle väga hästi kinni. See lahendus ei ole kindlasti parim, kuid see on vähemalt parem kui pingetest vabastamine. Pange käsiosa kokku.

9. samm: valikuline: täiustage häll

Turvahälli sees on kaks väikest neodüümmagnetit, mille abil tuvastatakse, et käeosa on hälli sees. Mul oli oma jaamas mõningaid probleeme, sest see ei tundnud tööriista selle hoidikus igas tööriistaasendis ära. Lisasin hälli kuuma liimi abil mõned täiendavad magnetid ja probleemid kadusid. Samuti prindisin 3D -s välja Thingiverse'is saadaval oleva Sp0nge otsikuhoidiku ja keerasin selle aluse külge. Kruvid on natuke lühikesed, kuid kui te neid üle ei pinguta, teevad nad selle triki.

10. samm: viimistlemine

Viimane samm on jäänud. Kleepige jaamale Arduino "häkkinud" kleebis ja kasutage seda.

Uue kontrolleri omadused on järgmised:

Täpsem temperatuuri reguleerimine

Jaam ei hakka kuumutama, kui sisselülitamise ajal ei ole käetükki aluses

Tarkvara kalibreerimine vastavalt temperatuurile (mõlemat nuppu pikalt vajutades)

Külma õhu režiim (vajutades mõlemat nuppu lühikeseks)

Sumin

Kiire jahutusrežiim

Täielikult OpenSource (nii et saate funktsioone väga hõlpsalt reklaamida/muuta/eemaldada)

Ventilaatori rikke tuvastamine

Unerežiim (eelseadistatud 10 minutiks, redigeeritav parameetriga SLP)

Viited:

Ametlik EEVBlogi teema

madworm (spitzenpfeil) blogi

madworm (spitzenpfeil) GitHubi leht

Poormani elektroonika ajaveeb

Sp0nge düüsihoidik

MK1841 Andmeleht