DIY Reflow krāsns ar Reflowduino: 4 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Reflowduino ir viss vienā Arduino saderīgs kontrolieris, kuru es personīgi izstrādāju un uzbūvēju, un tas var viegli pārvērst tostera krāsni par PCB atkārtotu krāsni! Tam ir daudzpusīgs ATmega32u4 mikroprocesors ar mikro USB programmēšanas interfeisu, integrēts MAX31855 K tipa termopāra interfeiss ar trokšņu filtrēšanu, Bluetooth Low Energy (BLE 4.0), lai ērti sazinātos ar mobilo ierīci, LiPo akumulatora uzlādes un statusa indikācija, papildu cietā ierīce- valsts stafete un pjezo skaņas signāls iecienītāko motīvu dziesmu atskaņošanai. Vēl labāk, es to visu esmu izlaidis kā pilnīgi atvērtu pirmkodu, lai to varētu baudīt ikviens, tostarp EAGLE PCB failus, Arduino IDE parauga kodu, Android lietotnes paraugu Bluetooth vadībai un pilnas apmācības par to, kā modificēt tostera krāsni, lai sāktu gatavot. '!

Ja vēlaties pasūtīt Reflowduino vai Sidekick releja moduli, lūdzu, apmeklējiet manu vietni!

Lai iegūtu pilnu dokumentāciju, avota failus, shēmas un plašāku informāciju par Reflowduino, lūdzu, apmeklējiet oficiālo Github lapu šeit.

Tagad sāksim!

1. darbība: savāciet savas detaļas

Detaļu saraksts

• Reflowduino Pro + cietvielu relejs (es izmantošu Sidekick releja moduli)
• K tipa termopārs (iekļauts Reflowduino komplektā)
• Reflowduino barošanas avots: LiPo akumulators, 5V mikro USB (no klēpjdatora vai adaptera) vai abi!
• Tostera krāsns VAI sildvirsma (es izmantoju šo 1100 W tostera krāsni, kad tā maksāja aptuveni 20 USD)
• Skrūvgriezis (tostera krāsns izjaukšanai)
• Mazs plakans skrūvgriezis (skrūvju spailēm)
• Viedtālrunis vai ierīce ar Bluetooth. Pašlaik ir pieejama tikai lietotnes Android versija
• Pēc izvēles: klēpjdators, lai reālā laikā vāktu un grafikētu datus, izmantojot Excel! Lai tas darbotos, jums būs jāpievieno Reflowduino klēpjdatoram, izmantojot mikro USB.

Tālāk norādītie vienumi ir nepieciešami tikai tad, ja vēlaties daudzkārt pielāgot atkārtotas krāsns konstrukciju (vairumā gadījumu tas nav nepieciešams):

• Stiepļu griezēji
• Lodāmurs un lodēt
• 14-18 AWG stieple (ar vītņotu vadu ir vieglāk tikt galā)
• Piemērota izmēra termiski saraušanās caurule vadu izolācijai. Atkarīgs no jūsu iestatījumiem.
• Aizsargbrilles (esiet drošībā, šeit mēs strādājam ar tīkla spriegumu!)
• Cimdi (tostera cepeškrāsns lokšņu metāls var būt ass un ar tiem skrūvējamas skrūves visur!)

Drošības atruna: ja esat iesācējs elektronikas jomā vai jums nav atbilstošas pieredzes darbam ar tīkla spriegumu, es ieteiktu jums ar to nejaukties, konsultēties ar speciālistu vai turpināt mācīties, līdz esat pietiekami prasmīgs ! Es neesmu atbildīgs par jebkādām neveiksmēm, kas var rasties Reflowduino PCB vai ar to saistīto sastāvdaļu un elektriskās sistēmas (ieskaitot tīkla strāvu, slēdžu paneļus utt.) Ļaunprātīgas izmantošanas dēļ. Ja nepieciešams, veiciet visus drošības pasākumus. Turklāt nav ieteicams izmantot to pašu ierīci, lai atkārtoti ievadītu PCB, kā gatavot pārtiku patēriņam. Tas var izraisīt saindēšanos ar pārtiku, īpaši, ja PCB izmantojat lodēt ar svinu. Jūs esat pilnībā atbildīgs par savām darbībām un veicat tās uz savu risku!

To sakot, DIY prom mani draugi … izklaidējieties un esiet drošībā!

Reflowduino un Sidekick

PIEZĪME. Tagad ir pieejams arī papildmodulis ar nosaukumu "Reflowduino32" ESP32 izstrādes platei, lai bezvadu režīmā kontrolētu arī pārplūdes krāsni. Lūdzu, skatiet Reflowduino Github lapu, lai iegūtu pilnu dokumentāciju, kā arī šo ESP32 atjaunošanas krāsns pamācību!

Pirmkārt, ir divas Reflowduino versijas: Basic un Pro, un atkarībā no konkrētās lietojumprogrammas, iespējams, vēlēsities izvēlēties vienu vai otru. Pēc tam es izveidoju ērtu cietvielu releja moduli ar nosaukumu Solid-State Sidekick, kas jūsu vietā apstrādā visus elektrotīkla vadus un pilnībā novērš nepieciešamību lodēt jebko. Vienkārši pievienojiet ierīci tieši Sidekick, kā arī divus releja ievades vadus no Reflowduino, un viss ir gatavs!

Tālāk ir sniegts pieejamo iespēju kopsavilkums.

1. Reflowduino Pro
2. Reflowduino Basic + cietvielu Sidekick
3. Reflowduino Basic + cits cietvielu relejs (izvēlieties savu)
4. Cita ar Arduino saderīga tāfele + termopāra saskarne + termopārs + Bluetooth modulis + cietvielu Sidekick (vai cits relejs) + LiPo akumulatora "mugursoma" (pēc izvēles)

Pirmā iespēja ir aprīkota ar releju, kas jau ir uzstādīts Reflowduino bortā. Šī ir visaptveroša iespēja, lai kontrolētu vispārēju tostera krāsni vai sildvirsmu, it īpaši, ja vēlaties paši lodēt vadus un ietaupīt naudu.

Otrā iespēja ir visvienkāršākā (un drošākā) iespēja, un tai nav nepieciešama ierīces lodēšana vai pielāgošana, ja vien jūs to patiešām nevēlaties, jo Sidekick releja modulim ir cietvielu relejs, kā arī visi nepieciešamie noteikumi. vienkārši pievienojiet lietas, pievienojot tās. Jā, jūs mani pareizi dzirdējāt! Tas nozīmē, ka jūs varat kontrolēt jebkuru tostera krāsni, to pat neatverot!

Trešā iespēja ir, ja jūs labprātāk izvēlaties savu cietvielu releju, varbūt ar lielāku strāvas jaudu vai kādu citu iemeslu dēļ, piemēram, pielāgotu montāžas konfigurāciju (kas zina?).

Pēdējais variants ir paredzēts tiem, kam jau var būt daudz detaļu un kas vēlas ātri kaut ko salikt kopā, nepērkot kaut ko jaunu, kas arī ir lieliski! Jūs varat izmantot Arduino kopā ar kaut ko līdzīgu šim termoelementu sadalīšanas dēlim un, protams, pašam termopāram. Lai izmantotu demonstrācijas lietotni, jums būs nepieciešams arī HM-10 Bluetooth modulis, ja vien nevēlaties izlaist bezvadu sakarus un turpināt grafiku grafiku grafikā, izmantojot datoru. Ņemiet vērā, ka atkarībā no jūsu izvēlētajām daļām, iespējams, būs jāmaina demonstrācijas kods atbilstoši jūsu vajadzībām.

Resursi:

• Noklikšķiniet šeit, lai iegūtu ātras Reflowduino specifikācijas.
• Noklikšķiniet šeit, lai iegūtu Reflowduino pinouts aprakstu

Cietvielu relejs

Ja izmantojat Reflowduino Pro, varat izlaist šo sadaļu, bet, ja izmantojat Reflowduino Basic, jums būs vai nu jāiegūst Sidekick, vai arī jāizvēlas savs releja modulis. Izvēloties savu, pārbaudiet sekojošo:

• Releja tips: jābūt cietā stāvoklī, nevis tikai parastajam kontakta relejam. Jūs, iespējams, varēsit izkļūt ar parasto releju mūsu konkrētajam lietojumam (jo mēs izmantosim laika proporcionālo vadību, nevis nepārtrauktu PWM), taču tas nav garantēts vai ieteicams. Tāpat jūs dzirdēsiet releja "klikšķi" katru reizi, kad tas pārslēdzas, kas var būt kaitinoši.
• Optoizolācija: drošībai meklējiet optiski izolētu. Tas nozīmē, ka jūs varat būt pārliecināti, ka jūsu Arduino netiks saspiests ar 120V/240VAC!
• Vadības spriegums: jābūt saderīgam ar 3.3V vai 5V
• Izejas vērtējums: jāapstrādā ierīces strāvas daudzums. jebkurai ASV ierīcei (tiek izmantota likumīgi) 15A/120VAC ir viss, kas jums jebkad būs vajadzīgs, jo slēdži ieslēdzas pie 15A.

Reflowduino Pro opto-izolētā cietvielu releja vadības spriegums ir 3–15 VDC, un ar pienācīgu konvekcijas dzesēšanu tas var darboties līdz 25A/240VAC. Normālos apstākļos tas var apstrādāt 10A/240VAC vai 20A/120VAC, kas būs pietiekami labs visām ASV ierīcēm un būtu piemērots lielākajai daļai 240VAC ierīču.

Resursi:

Reflowduino cietvielu releja PF240D25R specifikāciju lapa

Tostera krāsns vai sildvirsma

Izvēloties tostera cepeškrāsni, ir svarīgi izvēlēties piemērotāko izmēru, jo mazāks ir augstāks sildīšanas efektivitāte! Tomēr darbosies arī lielāki, vienkārši pārbaudiet atsauksmes, lai pārliecinātos, ka tas nav pilnīgs atkritums. Es personīgi nopirku šo no Walmart par aptuveni 21 USD, ieskaitot nodokļus, kad tas tika pārdots.

Ieteicams arī pārliecināties, ka jums ir plakana metāla paplāte, uz kuras sēdēt PCB. Daudzām tostera krāsnīm (ieskaitot to, ko es nopirku!) Ir paplātes, uz kurām ir izciļņi un grila raksti, un tas noteikti nav ideāli piemērots PCB atkārtotai plūsmai, jo tas rada termiskas neviendabības visā PCB. Tomēr man paveicās, jo pilienu paplāte bija ideāli piemērota man vajadzīgajam, tāpēc es vienkārši izmetu ārā esošo metāla grilu un gatavošanas pannu.

Sildvirsmām vienlīdz svarīgi ir izvēlēties vienu ar līdzenu virsmu. Lielākajai daļai sildvirsmu plāksnes vidū ir padziļināts apaļš laukums, kas nav vēlams, tāpēc mēģiniet šo laukumu samazināt līdz minimumam, lai jums būtu vispiemērotākā vieta, kur novietot PCB. Izvēlieties arī sildvirsmu, kurai ir tikai viena poga (temperatūras kontrole), jo šādā veidā jums pat nevajadzēs to atvērt, lai pielabotu elektroinstalāciju!

Lai iegūtu vairāk informācijas par šo tēmu, lūdzu, skatiet Github wiki lapu.

2. solis: pieslēdziet to vadam

Tagad, kad jums ir detaļas, ir pienācis laiks to visu savienot! Tostera cepeškrāsni var noņemt daudzos veidos, tāpēc klausieties un noteikti izlasiet iepriekš izklāstīto drošības atrunu!

Karstās plāksnes

Jebkuras ierīces galvenais princips ir pārslēgt strāvas vada sprieguma vadu, novietojot releju virknē ar sprieguma vadu un, ja nepieciešams, apiet ierīces vadības pogas. Sildvirsmām ar vienu temperatūras regulēšanas pogu nav pat jāpielāgo pati sildvirsma; Jūs varat vienkārši pagriezt pogu HIGH (maksimālais iestatījums), un jūs varat doties! Tādējādi tiek nodrošināta sildvirsmas barošana (kontakts sildvirsmas iekšpusē tiks aizvērts), kad relejs ir ieslēgts.

Pastāvīgai instalācijai varat vai nu pārgriezt strāvas vadu, vai arī to savienot, vai arī to var izdarīt no strāvas vada kontaktiem. Atkal vienmēr pārliecinieties, ka visi savienojumi ir pareizi izolēti. Izpildiet vispārējo shēmu pirmajā attēlā, un jums vajadzētu būt gatavam atkārtotai plūsmai!

Lūdzu, ņemiet vērā, ka testēšanai es izmantoju aligatora skavas un citu strāvas vadu (ar aligatora skavām galos). Tas nav ieteicams, un to vajadzētu izmantot tikai īslaicīgai pārbaudei. Pastāvīgākām instalācijām jums vajadzētu lodēt un izolēt visu vai izmantot Sidekick, lai visu pievienotu.

Tostera krāsnis

Tostera krāsnis tiek kontrolētas, izmantojot tieši tādu pašu koncepciju kā sildvirsmai, jo jūs parasti varat tās kontrolēt, pat nepieskaroties elektroinstalācijai, vienkārši maksimāli izvelkot temperatūras pogu, pagriežot iestatījumu uz "Cep", lai būtu ieslēgti abi sildīšanas pavedieni un izslēdz taimeri. Atkarībā no tostera jums var būt arī funkcija “Palikt ieslēgts”, lai jums nebūtu jāuztraucas par taimera beigām!

Tomēr, ja jūs joprojām vēlaties to izjaukt, izmainiet vadu, lai apietu pogas un zinātnes vārdā pievienotu pielāgotas vadīklas, jūs joprojām varat! Par laimi, pat ja jūs vēlaties to izjaukt, vispārējais princips joprojām ir ļoti vienkāršs: jums ir jāatvieno visas pogas, kas ir savienotas ar spriegumu, un jāpievieno visi sildīšanas pavedieni pie sprieguma, lai tie ieslēgtos ar pilnu spēku. pievienojot strāvas vadu pie sienas.

Šajā pamācībā es neņemšu laiku, lai to izietu, bet jūs varat redzēt, kā es savā Github wiki pielāgoju tostera krāsni.

3. darbība: programmatūras iestatīšana

Tagad, kad esat iestatījis visu aparatūru, apskatīsim, kā iestatīt programmatūru.

Lietotnes iestatīšana

Skatiet šos norādījumus par to, kā instalēt Reflowduino demonstrācijas lietotni un kā no lietotnes importēt saglabātos datus programmā Excel.

Īss kopsavilkums:

• Lietotne pašlaik ir paredzēta tikai Android ierīcēm un ir pilnībā atvērtā koda!
• Lietotne reāllaikā parāda temperatūru un to grafikā attēlo, tiklīdz tiek sākts atkārtotas plūsmas process.
• Lietotne arī saglabā datus pēc atkārtotas plūsmas pabeigšanas vai pārtraukšanas, un datus var importēt programmā Excel analīzei!

Arduino IDE iestatīšana

Skatiet šos norādījumus, lai iestatītu Arduino IDE un instalētu nepieciešamās bibliotēkas.

Īss kopsavilkums:

• Ielādējiet kodu "Reflowduino_Demo", Arduino IDE sadaļā Rīki -> Dēļi izvēlieties "Adafruit Feather 32u4".
• Apkopojiet to, lai pārliecinātos, ka visas bibliotēkas ir instalētas pareizi.
• Augšupielādējiet kodu Reflowduino un paturiet prātā, ka, ja Arduino IDE sāk meklēt portu, iespējams, būs jānospiež Reflowduino atiestatīšanas poga.

Reflowduino demonstrācija

Skatiet šos norādījumus par Reflowduino demonstrācijas koda izmantošanu.

Īss kopsavilkums:

• Reflowduino demonstrācijas skice ļauj jūsu Reflowduino darboties kopā ar demonstrācijas lietotni, izmantojot Bluetooth.
• Reflowduino nolasa temperatūru no termopāra un ik pēc 2 sekundēm nosūta datus lietotnei, izmantojot Bluetooth.
• Reflowduino izmanto PID laika proporcijas kontroli, lai kontrolētu cietvielu releju atkārtotas plūsmas laikā.
• Lai veiktu atsevišķu darbību, komentējiet rindu, kurā ir "kamēr (! Sērijas) aizkave (1);" kas gaida sērijas savienojuma izveidi pirms faktiskā koda palaišanas.
• Jūs varat likt Reflowduino darboties kā tastatūrai, iestatot mainīgo "enableKeyboard" uz patiesu skices augšdaļā, lai to varētu izmantot ar šo Excel demonstrācijas failu. Tas liks Reflowduino reālā laikā "ierakstīt" datus programmā Excel, kad tas ir savienots, izmantojot USB. Vienkārši pārliecinieties, ka, uzsākot atkārtotas plūsmas procesu, kursors atrodas pirmajā pieejamajā šūnā (A2) programmā Excel!

Demo video

• Šajā videoklipā parādīti dati, ko Reflowduino ievada programmā Excel.
• Šis video parāda lietotnes vispārējo darbību un aparatūras iestatīšanu ar tostera krāsni.
• Šis video parāda, kas notiek atkārtotas plūsmas procesa beigās.

Resursi

• Github vienmēr varat atrast jaunāko Arduino kodu un Excel demonstrācijas failu reāllaika datu ievadīšanai
• Jaunākos Android lietotņu failus varat atrast arī vietnē Github

4. darbība. Rezultāti un secinājumi

Rezultāti

Pievienoti pāris tuvplāni no tāfeles, kuru es atkārtoti uzpildīju, izmantojot Reflowduino un kādu zemas temperatūras lodēšanas pastu ar uzplūdes temperatūru, kas iestatīta uz 155 ° C (šķiet, ka šī konkrētā lodēšanas pasta pieplūst zemākā temperatūrā nekā ieteicamā 165 ° C temperatūra, un Es novēroju, ka pieplūduma kustība sāka notikt ap 125 ° C, nevis reklamētajā 138 ° C "kušanas temperatūrā"). Lodēšanas savienojumi bija ideāli, un es nevarēju lūgt neko labāku!

Savu dēļu izgatavošana

PCB dizains: PCB projektēšanai es personīgi izmantoju Autodesk EAGLE, kas ir bezmaksas, bet spēcīgs rīks, kas ļauj ātri izveidot kvalitatīvas PCB! Tam ir arī dažas patiešām lieliskas funkcijas, piemēram, jūsu PCB 3D modeļu sinhronizēšana ar un no Fusion 360.

PCB prototipi: Ātriem un pieejamiem prototipiem esmu atradis OSH Park, kas piedāvā vislabāko kvalitāti. Viņi izmanto bezsvina procesu, ko sauc par ENIG, kas faktiski apzeltī kontaktus, lai tie izskatītos lieliski ļoti ilgu laiku!

PCB montāža: izmantojiet Reflowduino plākšņu salikšanai!

Secinājumi

Kopumā Reflowduino ir ideāla aparatūra jebkuras tostera krāsns vai sildvirsmas vadībai! Izmantojot Reflowduino Pro, jūs varat izgatavot pilnībā funkcionējošu reflow krāsni ar visiem zvaniem un svilpes par nedaudz vairāk nekā 100 USD (ar tostera krāsni 20 USD). Šeit varat redzēt vēl dažas tehniskas piezīmes.

Ja jums patika šis projekts, lūdzu, komentējiet zemāk un nevilcinieties uzdot jautājumus, sniegt ieteikumus vai sniegt konstruktīvas atsauksmes! Ja vēlaties redzēt kaut ko gatavu, lūdzu, vispirms skatiet uzdevumu sarakstu, lai uzzinātu, kādi uzlabojumi jau tiek izskatīti. Pašlaik es apkopoju lietas, lai sāktu Indiegogo kampaņu, tāpēc, lūdzu, izplatiet šo ziņu!

Vēlreiz paldies par visu atbalstu, un es nevarētu to izdarīt bez visiem tiem, kuri ir ieguldījuši savus centienus ar visiem!

• Ja jums patika šis projekts, lūdzu, kopīgojiet, pievienojiet sirdi un balsojiet par Reflowduino!
• Ja atkārtojat šo projektu, lūdzu, dalieties savos rezultātos un padomos, kas citiem varētu noderēt!
• Jūs varētu interesēt arī šī pamācība, ko es izveidoju par ESP32 un jauna Reflowduino32 papildmodula izmantošanu!
• Ja jums ir kādi jautājumi, komentāri vai bažas, nevilcinieties tos uzdot vai kopīgot!

~ Tims