858D SMD karstā gaisa plūsmas stacijas uzlaušana: 10 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Man ir neliela elektroniskā laboratorija, kur es laboju bojātu elektroniku un veicu nelielus hobija projektus. Tā kā tur ir arvien vairāk SMD lietu, bija pienācis laiks iegūt atbilstošu SMD atkārtotas plūsmas staciju. Es mazliet paskatījos apkārt un atklāju, ka 858D ir ļoti laba stacija par savu cenu. Es atklāju arī atvērtā koda projektu, ko 2013. gadā uzsāka madworm (spitzenpfeil), aizstājot sākotnējo 858D temperatūras regulatoru ar ATmega micro. Tā kā nav pilnīga ceļveža, es nolēmu to uzrakstīt. Ir pieejami 4 dažādi varianti ar dažādiem 858D mikro, kas tiek pārdoti ar desmitiem dažādu zīmolu. Pašreizējam modelim (2017. gada aprīlis) ir MK1841D3 kontrolieris, un to es izmantoju. Ja jums ir cits IC, lūdzu, pārbaudiet oriģinālo pavedienu vietnē EEVblog.com. Materiāli: 1x - 858D pārstrādes stacija (protams), es ieguvu raktuvi no Amazon par aptuveni 40 € ~ USD42 3x - MK1841D3 līdz ATMega PCB (ar manianac, tāpēc visi kredīti viņam!), OSH Park, ir iekļauts 3 komplektā, bet jums ir nepieciešams tikai 1x - ATMega328P VQFN Package1x - LM358 vai līdzvērtīgs DFN8 Package2x - 10KΩ rezistors 0805 Package2x - 1KΩ rezistors 0805 Package3x - 390Ω rezistors 0805 0805 Iepakojums1x - 1MΩ rezistors 0805 Iepakojums1x - 1Ω rezistors 1206 Iepakojums5x - 100nF kondensators 0603 Pakete

1x BC547B vai līdzvērtīgs tranzistors

1x 10KΩ 0,25W vadu rezistors

daži vadi Neobligāti: 1x skaņas signāls2x papildu radiatori1x HQ IC ligzda 20Pin1x C14 kontaktdakšaMazie neodīma magnētiArduino "Hacked" StickerTools: 858D pārstrādes stacija (nejoko) Regulāra lodēšanas dzelzs / stacija Skrūvgrieži, knaibles, pincetes Pēc izvēles: ESD paklājs un plaukstas siksna Osciloskops ESD suka Lodēšanas zīdējs 3D printeris Izolācijas transformators Karstā līmes pistole Termometrs Frēzmašīnas vai finierzāģis

1. darbība: samontējiet PCB

Ja strādājat ar elektrostatiski jutīgām ierīcēm, jums un jūsu ķēdei vienmēr ir jānodrošina tāds pats elektriskais potenciāls, lai to nesabojātu. Pirms sākat piedalīties stacijā, jums jāsamontē PCB. Sāciet, uzklājot lodēšanas pastu (vai parasto lodmetālu) uz paliktņiem PCB augšējā pusē un novietojiet visus SMD komponentus, krājuma plāns 1. pusei:

R4 = 1MΩ 0805 Iepakojums

R7 = 1kΩ 0805 Iepakojums

R8 = 1kΩ 0805 Iepakojums

R9 = 10kΩ 0805 Iepakojums

C1 = 100nF 0603 Iepakojums

C6 = 100nF 0603 Iepakojums

C7 = 100nF 0603 Iepakojums

C8 = 100nF 0603 Iepakojums

C9 = 1µF 1206 Iepakojums

VR1 = 10KΩ 3364 iepakojums

VR2 = 10KΩ 3364 iepakojums

D1 = LED 0608 Iepakojums

U2 = Atmega VQFN pakete

Vēlreiz pārbaudiet visu komponentu polaritāti un atkārtoti ievadiet PCB. Lūdzu, ņemiet vērā, ka manos attēlos gaismas diode ir nepareizā virzienā! Atkārtojiet otrajā pusē, krājumu plāns:

R1 = 10KΩ 0805 Iepakojums

R2 = 390Ω 0805 Iepakojums

R3 = 390Ω 0805 Iepakojums

R5 = 100KΩ 0805 Iepakojums

R6 = 390Ω 0805 Iepakojums

C2 = 1µF 1206 Iepakojums

C3 = 100nF 0603 Iepakojums

C4 = 1µF 1206 Iepakojums

C5 = 1µF 1206 Iepakojums

U1 = LM358 DFN8 pakete

Pēc Flux atlikumu tīrīšanas pielodējiet pie ISP galvenes un IC ligzdas adaptera un izveidojiet lodēšanas tiltu starp vidējo un "GND" marķēto spilventiņu.

2. darbība: testēšana un programmēšana

Nākamais solis ir pārbaudīt PCB saīsnes. Drošākais veids, kā to izdarīt, ir ķēdes barošana no laboratorijas barošanas avota, nosakot strāvas ierobežojumu uz dažiem mA. Ja tas pāriet bez šortiem, ir pienācis laiks ieprogrammēt mikro. Es izveidoju savu vienu versiju, kuras pamatā ir raihei 1.47, un kuru var lejupielādēt no manas GitHub lapas. Tā pamatā ir madworm jaunākā "oficiālā" būve, kas ir pieejama arī vietnē GitHub. Lejupielādētā. ZIP faila iekšpusē ir.ino fails un.h fails, ko var atvērt un apkopot, izmantojot ArduinoIDE vai AtmelStudio (un VisualMicro spraudni), ir arī iepriekš apkopoti. Hex faili, kurus var augšupielādēt tieši mikro. Tā kā ir iespējams apkopot un nevis augšupielādēt tikai no ArduinoIDE im, izmantojot AtmelStudio. Ja vēlaties izmantot ArduinoIDE, es jums parādīšu, kā to izmantot vēlāk. Bet neatkarīgi no tā, ko izmantojat, jums ir jāmaina dažas vērtības. Pirmie divi atrodas.h failā. Divas līnijas

#define FAN_SPEED_MIN_DEFAULT 120UL

#define FAN_SPEED_MAX_DEFAULT 320UL

Nepieciešams komentēt un tā vietā rindas

// #define FAN_SPEED_MIN_DEFAULT 450UL

// #define FAN_SPEED_MAX_DEFAULT 800UL

Jāiekļauj komentāri (vai jāmaina vērtības). Otrais ir divas ieteiktās CPARAM rindas, kuras ir jākopē un jāaizstāj divas CPARAM rindiņas.ino failā. Tas NAV iespējo standarta pašreizējās sajūtas režīmu, jo tas izmanto A5 tapu A2 Instaed, kas šajā panelī ir ievietota nepareizi! Pēdējās izmaiņas.h failā ir TEMP_MULTIPLICATOR_DEFAULT, kurš iestata temperatūras reizinātāju. Šī vērtība ir atkarīga no stacijas veida. 230V modelim tam vajadzētu būt ap 21, 115V modelim ap 23-24. Šī vērtība ir jāpielāgo, ja uzrādītā temperatūra nesakrīt ar izmērīto. Tos var mainīt arī vēlāk stacijā kā ventilatora ātruma vērtības. Pēc šo vērtību maiņas ir pienācis laiks apkopot kodu.

AtmelStudio: vietnē AtmelStudio jūs varat vienkārši izvēlēties AtMega328 kā mikro, nospiediet pogu Apkopot un augšupielādēt, un tam vajadzētu darīt to. Manā gadījumā tas kaut kā netika augšupielādēts, tāpēc man vajadzēja manuāli mirgot hex failu.

ArduinoIDE: ArduinoIDE apkopošana ir nedaudz atšķirīga, kā parasti. Tā vietā, lai vienkārši nospiestu pogu Augšupielādēt, jums jāiet uz cilni Skice un jānoklikšķina uz Eksportēt apkopoto bināro. Pēc pārslēgšanās uz projekta mapi jūs atradīsit divus hex failus. Viens ar bootloader un otrs bez bootloader. Mēs vēlamies to, kuram nav bootloader. Varat to mirgot, izmantojot AtmelStudio, AVRdude vai jebkuru citu saderīgu programmatūru.

Abās: pēc faila mirgošanas ir jāiestata drošinātāji. Jums ir jāizvēlas tie līdz 0xDF HIGH, 0xE2 LOW un 0xFD EXTENDET. Kad drošinātāji ir sadedzināti, varat atvienot programmētāju un PCB.

3. darbība: demontāža

Uz īsto Hack. Sāciet, noņemot četras skrūves priekšpusē, un priekšējais vāks tiks noņemts. Stacijas iekšējai daļai vajadzētu izskatīties ļoti līdzīgi manai. Pēc visu vadu atvienošanas, atskrūvējot divas skrūves uz PCB un AIR pogu priekšpusē, jūs beigsiet ar tukšo PCB. PCB vidū ir galvenais MK1841D3 kontroliera IC DIP20 iepakojumā. Tas ir tas, kuru šajā modā nomainīs. Tā kā tas ir ievietots kontaktligzdā, jūs to vienkārši varat nomainīt pret jauno plāksni, taču oriģinālā ligzda ne pārāk labi derēja DIP20 ligzdas adapterim, tāpēc es to nomainīju. Uz PCB ir vēl divi DIP8 IC, viens blakus MK1841D3 ir 2 MB sērijas EEPROM. Tas arī ir jānoņem, lai šī mod darbotos. Otrs ir tikai sava veida OPAmp, tam ir jāpaliek. Tikai intereses pēc es ievietoju EEPROM savā universālajā programmētājā un izlasīju. Rezultāts ir gandrīz tukšs binārs fails, kas 11. un 12. adresē ir tikai "01 70". Iespējams, pēdējā iestatītā temperatūra. (Diemžēl es neatceros, kāda bija pēdējā iestatītā temperatūra, bet diezgan, protams, ne 170 ° C, varbūt 368 ° C?) Lūdzu, esiet uzmanīgi, lai paceltu spilventiņus, jo varš ne pārāk labi pielīp pie PCB.

4. solis: atkārtota montāža

Pēc veiksmīgas IC ligzdas nomaiņas un EEPROM noņemšanas jums ir jāveic vēl viena modifikācija, uzlaužot ventilatora strāvas šunta rezistoru. PCB lodēšanas puses augšējā kreisajā stūrī ir viens sliežu ceļš, kas ir jāmaina. Tas iet starp C7 un negatīvo tapu no ventilatora savienotāja. Pēc pēdas sagriešanas, lodēšanas maskas nokasīšanas un lodēšanas uz 1Ω rezistora, jums ir jāpielodē vads pie negatīvā ventilatora tapas, bet otrā pusē - uz "FAN" marķētā lodēšanas paliktņa uz CPU PCB. Nākamais izvēles solis ir skaņas signāla pievienošana. Lai to ievietotu PCB, jums ir nepieciešams nedaudz saliekt skaņas signāla vadus un pielodēt pie PC4 savienotāja. Pievienojiet visus vadus atpakaļ un pārejiet pie nākamās darbības.

5. darbība. Ventilatora sensora kalibrēšana

Tagad ir pienācis laiks pirmo reizi ieslēgt jauno kontrolieri un kalibrēt ventilatora sensoru. Bīstami, jums jāstrādā pie elektrotīkla darbināmas PCB! Tāpēc drošākais veids, kā to izdarīt, ir stacijas barošana ar izolācijas transformatoru. Ja jums tāda nav, varat arī atvienot vadības transformatora karsto daļu no galvenās PCB un pieslēgt to tieši pie elektrotīkla, lai elektrotīkls nebūtu pieejams PCB. Turpiniet lodēt testa vadu ar gaismas diodes pozitīvo tapu un pievienojiet to osciloskopam. Ieslēdziet staciju, turot nospiestu pogu UP, un stacija sāks darboties FAN TEST režīmā. Tas ieslēgs ventilatoru un displejā parādīs neapstrādāto ADC vērtību. Pagrieziet ventilatora pogu līdz minimumam un noregulējiet Vref trimmeri, līdz osciloskopa ekrānā parādās jauki strāvas impulsi. Pagrieziet FAN potenciometru līdz maksimālajam līmenim un pārbaudiet, vai viļņa garums mainās, bet nemainās. Ja mainās viļņa forma, noregulējiet trimmeri Vref, līdz min. Un maks. Ja sekmīgi pagriezās stacija un pārvietojiet testa vadu no pozitīvās gaismas diodes uz pastiprinājuma potenciometra kreiso tapu. Atkal ieslēdziet ventilatora pārbaudes režīmu un izmēriet spriegumu testa vadā. Pielāgojiet pastiprinājuma trimmeri, līdz MAX pozīcijā iegūstat aptuveni 2, 2V. Tagad apskatiet displeju. Vērtībai jābūt ap 900. Tagad uzstādiet visu sprauslu vienu pēc otras pie rokas gabala un atzīmējiet displejā augstāko vērtību. Pagrieziet ventilatoru līdz minimumam, un jums vajadzētu iegūt vērtību ap 200. Vēlreiz izmēģiniet visas sprauslas un atzīmējiet mazāko vērtību. Izslēdziet un ieslēdziet staciju, šoreiz turot nospiestas abas pogas. Stacija sāks iestatīšanas režīmu. Nospiežot uz augšu un uz leju, jūs varat palielināt/samazināt vērtību, nospiežot abus, jūs pārslēdzaties uz nākamo izvēlnes punktu. Dodieties uz punktu "FSL" (zems ventilatora ātrums) un iestatiet to uz zemāko izmērīto ADC vērtību (es to iestatīju uz 150). Nākamais punkts ir "FSH" (augsts ventilatora ātrums). Iestatiet to uz augstāko izmērīto ADC vērtību (es to iestatīju uz 950).

Fons: stacijā nav ventilatora ātruma atgriezeniskās saites, tādēļ, ja ventilators ir bloķēts vai ir kabeļa pārrāvums, kontrolieris neatpazīst ventilatora kļūdu un sildītājs var izdegt. Tā kā ventilatoram nav tacho izejas, labākais veids, kā izmērīt ventilatora ātrumu, ir pievienot šunta rezistoru un izmērīt strāvas impulsu frekvenci. Izmantojot OPAmp un augstas un zemas caurlaidības filtru, tas tiek pārveidots par spriegumu, kas tiek padots mikrokontrolleram. Ja vērtība ir zemāka vai augstāka par iestatītajiem minimālajiem/maksimālajiem līmeņiem, stacija neieslēdz sildītāju un nesniedz kļūdu.

Tā kā manā testā 5V regulators un ventilatora tranzistors kļuva diezgan karsti, es nolēmu abiem uzstādīt mazus radiatorus. Izslēdziet staciju un salieciet priekšējo paneli.

6. darbība. Atjaunināšana: maksimālais ventilatora ātrums MOD

Es šo staciju izmantoju jau kopš aptuveni gada, un vienmēr biju ar to diezgan apmierināta. Man bija tikai viena problēma: stacijai ir nepieciešams diezgan ilgs laiks, lai to īpaši atdzesētu, ja lodējat ļoti mazas detaļas, izmantojot mazo sprauslu un zemu gaisa plūsmu. Tāpēc es mazliet paspēlējos un atradu veidu, kā padarīt programmatūras palīdzību pārslēdzamu ventilatora ātrumu. Mods izmanto tranzistoru, lai saīsinātu ventilatora ātruma potenciometru. Labākais veids, kā veikt šo uzlaušanu, ir pielodēt 10K rezistoru pie pamatnes tapas, pievienot vadu un pārklāt visus vadus, izmantojot saraušanās cauruli. Pēc tam nedaudz saīsiniet tapas un lodējiet tās caur caurumu esošajām sastāvdaļām. Lai pasargātu tranzistoru no kustībām, pielīmējiet to, izmantojot karstu līmi. Pēdējais ir savienot tranzistora bāzi ar ATmega MOSI tapu. Es pielāgoju programmatūru, lai pārslēgtu šo tapu, kad rokas gabals tiek ievietots šūpulī, līdz instruments ir atdzisis. Arī ventilatora tests izmanto šo režīmu, lai iegūtu stabilu atsauci. Programmatūras pamatā ir RaiHei V1.47, un tā ir pieejama My GitHub lapā

7. darbība: pēc izvēles: mainiet kontaktdakšu un uzlabojiet zemējumu

Uz aizmugurējo paneli. Manā gadījumā stacijai bija īss strāvas vads, kas vienkārši izgāja no aizmugurējā paneļa. Tā kā man nepatika, ka es nolēmu to aizstāt ar C14 kontaktdakšu. Ja arī jūs vēlaties to nomainīt, vispirms noņemiet, atskrūvējot aizmugurējo paneli. Zilā stieple ir savienota kopā ar citu vadu ar īsu saraušanās caurules gabalu. Uz zemes tapas ir kabeļa cilpa, kas ir pielodēta un nav gofrēta tā, kā vajadzētu, tādēļ, ja nemainīsit vadu, vismaz pārtaisiet to, izmantojot gofrēšanas cilpas. Pēc stieples noņemšanas un drošinātāju turētāja atskrūvēšanas ir jāizveido caurums jaunajam kontaktdakšai. Es izmantoju frēzmašīnu, lai izurbtu caurumu, bet, ja jums tāda nav, varat to izgriezt, izmantojot finierzāģi. Uzstādiet un pievienojiet vadu drošinātāju turētājam un kontaktdakšai. Zemējuma vadam, kas nāk no rokas gabala, ir arī pielodēta kabeļa cilpa, tāpēc tas ir jāpārtaisa. Es izmantoju plakanus kabeļu uzgaļus un skrūvju spaiļu adapterus, lai vajadzības gadījumā būtu vieglāk noņemt priekšējo paneli. Tā kā ap zemējuma / transformatora stiprinājuma caurumiem ir krāsa, tie rada diezgan sliktu savienojumu ar korpusu. Labākais veids, kā to novērst, ir noņemt krāsu ap caurumiem, izmantojot slīpēšanas papīru. Pēc aizmugurējā paneļa uzstādīšanas izmēriet pretestību starp korpusu un C14 kontaktdakšas GND tapu. Tam vajadzētu būt tuvu 0Ω.

8. darbība: pēc izvēles: uzlabojiet rokas instrumentu

Uz rokas gabalu. Pēc dalības tajā es redzēju divas lietas, kas man nepatika. Pirmkārt: savienojums starp sildelementa metāla apvalku un zemējuma vadu ir ļoti slikts. Vads ir vienkārši aptīts ap metāla stieņa punktu, kas metināts pie metāla apvalka. Es mēģināju to lodēt kopā, bet diemžēl stienis ir izgatavots no kaut kāda nelodējama metāla, tāpēc es to saspiedu kopā. Otrkārt: vadu kontaktligzdā nav sasprindzinājuma, tāpēc es apliku kabeļa saiti un ļoti labi pievelku. Šis risinājums noteikti nav tas labākais, taču tas ir vismaz labāks nekā bez sasprindzinājuma. Salieciet rokas gabalu vēlreiz.

9. darbība: pēc izvēles: uzlabojiet šūpuli

Šūpuļa iekšpusē ir divi mazi neodīma magnēti, ko izmanto, lai noteiktu, ka rokas gabals atrodas turētāja iekšpusē. Manā stacijā man bija dažas problēmas, jo tā neatzina instrumentu turētājā katrā instrumenta pozīcijā. Es pievienoju šūpulim dažus papildu magnētus, izmantojot karstu līmi, un problēmas pazuda. Es arī 3D izdrukāju sprauslu turētāju ar Sp0nge, kas pieejams Thingiverse, un pieskrūvēju to pie šūpuļa. Skrūves ir nedaudz īsas, bet, ja jūs tās pārāk nepievēršat, tās darīs visu.

10. solis: apdare

Ir palicis pēdējais solis. Uzlīmējiet stacijai Arduino uzlauzto uzlīmi un izmantojiet to.

Jaunā kontroliera funkcijas ir šādas:

Precīzāka temperatūras regulēšana

Stacija nesāks sildīt, ja ieslēgšanas laikā rokturis neatrodas turētāja iekšpusē

Pieejama programmatūras kalibrēšana temperatūrai (ilgi nospiežot abas pogas)

Aukstā gaisa režīms (īsi nospiežot abas pogas)

Signāls

Ātrās atdzišanas režīms

Pilnībā OpenSource (lai jūs varētu ļoti viegli reklamēt/modificēt/noņemt funkcijas)

Ventilatora kļūmes noteikšana

Miega režīms (iepriekš iestatīts uz 10 minūtēm, rediģējams, izmantojot parametru SLP)

Atsauces:

Oficiālais EEVBlog pavediens

madworm (spitzenpfeil) emuārs

madworm (spitzenpfeil) GitHub lapa

Poormana elektronikas emuārs

Sp0nge sprauslu turētājs

MK1841 Datu lapa