Αυτόματος φούρνος επαναφοράς SMD από φτηνό φούρνο τοστιέρα: 8 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Η παραγωγή χόμπι PCB έχει γίνει πολύ πιο προσιτή. Οι πλακέτες κυκλωμάτων που περιέχουν μόνο εξαρτήματα μέσω οπών είναι εύκολο να συγκολληθούν, αλλά το μέγεθος της σανίδας περιορίζεται τελικά από το μέγεθος του εξαρτήματος. Ως εκ τούτου, η χρήση εξαρτημάτων επιφανειακής τοποθέτησης επιτρέπει έναν πιο συμπαγή σχεδιασμό PCB, αλλά είναι πολύ πιο δύσκολο να κολληθεί με το χέρι. Οι φούρνοι Reflow παρέχουν μια μέθοδο που διευκολύνει σημαντικά τη συγκόλληση SMD. Λειτουργούν με ποδήλατο μέσω ενός προφίλ θερμοκρασίας που παρέχει μια σταθερή κλιμάκωση της θερμοκρασίας που λιώνει την πάστα συγκόλλησης κάτω από τα εξαρτήματα στήριξης επιφάνειας. Οι επαγγελματικοί φούρνοι ανανέωσης μπορεί να είναι ακριβοί ειδικά εάν χρησιμοποιούνται σε περιστασιακή βάση. Ο στόχος μου ήταν να δημιουργήσω έναν αυτόματο φούρνο ανανέωσης από φρυγανιέρα 20 $.

Το σχέδιό μου ήταν να χρησιμοποιήσω ένα βηματικό μοτέρ για να περιστρέψω τον επιλογέα θερμοκρασίας με προγραμματισμένο τρόπο που θα κλιμακώσει αργά τη θερμοκρασία για να λιώσει η πάστα συγκόλλησης. Θα προσπαθήσω να μιμηθώ ένα συγκεκριμένο προφίλ επαναφοράς με βάση την πάστα συγκόλλησης που χρησιμοποιώ. Μόλις ο φούρνος φτάσει στη μέγιστη θερμοκρασία (σημείο τήξης της συγκόλλησης), ο επιλογέας θερμοκρασίας περιστρέφεται προς τα πίσω για να μειώσει τη θερμοκρασία στο φούρνο. Όλα αυτά θα ελέγχονται από ένα arduino και θα εμφανίζονται σε μια οθόνη OLED. Ο απώτερος στόχος είναι να φορτώσετε το φούρνο με PCB και εξαρτήματα, να πατήσετε ένα μόνο κουμπί και να κολλήσετε όλα τα εξαρτήματα χωρίς εξωτερικές ρυθμίσεις ή παρακολούθηση.

Προμήθειες

• Arduino 5V pro mini
• Stepper Motor
• A4988 Stepper Motor Driver
• Θερμοστοιχείο MAX31855
• Οθόνη OLED 128x64
• Κουμπιά 2x 6mm
• Διακόπτης ορίου
• 3 τρανζίστορ NPN
• Τροφοδοσία 12V
• 5 αντιστάσεις 1Κ
• 4 αντιστάσεις 10Κ
• Μ3 μπουλόνια και παξιμάδια
• βίδες μηχανής
• εξάγωνο παξιμάδι ζεύξης

Βήμα 1: Φούρνος τοστιέρα γκρεμίστε

Το πρώτο βήμα ήταν να αφαιρέσουμε τον φούρνο τοστιέρα και να ρίξουμε μια ματιά μέσα. Ο συγκεκριμένος φούρνος τοστιέρα διαθέτει επιλογέα ελέγχου θερμοκρασίας και χρονοδιακόπτη. Η καλωδίωση στο εσωτερικό και στα δύο καντράν ήταν άγνωστη σε μένα, οπότε αποφάσισα ότι θα ήταν ευκολότερο να δουλέψω αυτό που ήδη υπήρχε. Συνειδητοποίησα ότι ένα βηματικό μοτέρ μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να γυρίσει το καντράν. Ένας αισθητήρας θερμοκρασίας ή θερμοστοιχείο θα μπορούσε να τροφοδοτηθεί στο εσωτερικό του φούρνου για να παρακολουθεί τη θερμοκρασία. Μια οθόνη OLED θα είναι σε θέση να εμφανίζει δεδομένα σε πραγματικό χρόνο, συμπεριλαμβανομένης της τρέχουσας θερμοκρασίας. Όλα αυτά τα περιφερειακά εξαρτήματα μπορούν εύκολα να ελεγχθούν από ένα Arduino. Υπήρχε πολύ ανοιχτός χώρος, έτσι αποφάσισα να κρύψω όλα ή τα περισσότερα από αυτά τα εξαρτήματα μέσα στο φούρνο.

Ανάλογα με τον φούρνο τοστιέρα που έχετε, η διαδικασία αποσύνθεσης μπορεί να είναι μεταβλητή. Έπρεπε πρώτα να αφαιρέσω τις βίδες γύρω από τον μπροστινό πίνακα. Στη συνέχεια γύρισα τον φούρνο ανάποδα και αφαίρεσα τις βίδες από το κάτω μέρος του πλαϊνού πλαισίου. Από εκεί μπόρεσα να έχω πρόσβαση στην καλωδίωση στο εσωτερικό του φούρνου.

Στη συνέχεια αφαίρεσα και τα δύο κουμπιά σε κάθε καντράν και τα ξεβίδωσα από την πρόσοψη.

Βήμα 2: Πρωτότυπο

Τώρα που ξέρω τι πρέπει να σχεδιάσω, ήρθε η ώρα να ξεκινήσω την κατασκευή ενός κυκλώματος. Το έκανα σε μια πρόσθετη διαδικασία. Πήρα το θερμοστοιχείο να λειτουργήσει, έπειτα πρόσθεσα την οθόνη και έπειτα πρόσθεσα το βηματικό μοτέρ. Μόλις τα κύρια συστατικά λειτουργούσαν, χρειαζόμουν έναν τρόπο αλληλεπίδρασης με το Arduino. Αποφάσισα να χρησιμοποιήσω μερικά κουμπιά. Ο επιλογέας ελέγχου θερμοκρασίας στο φούρνο, ο οποίος θα περιστρεφόταν από τον βηματικό κινητήρα, θα περιστρεφόταν μόνο 300 μοίρες δεξιόστροφα για να φτάσει τη μέγιστη θερμοκρασία. Επομένως, αυτό το όριο θα πρέπει να κωδικοποιηθεί σκληρά στο πρόγραμμα. Χρειαζόμουν επίσης έναν τρόπο για να επιστρέψω αξιόπιστα το καντράν στους 0 βαθμούς περιστρέφοντας αριστερόστροφα. Σχεδίασα να χρησιμοποιήσω έναν διακόπτη ορίου για να αποτρέψω την περιστροφή του βηματικού κινητήρα από 0 μοίρες και τον κίνδυνο βλάβης του επιλογέα ελέγχου θερμοκρασίας. Διαπίστωσα ότι το πολυεργαλείο PCB 12 σε 1 ήταν πολύ χρήσιμο για την αντιμετώπιση προβλημάτων καθώς έθεσα αυτό το κύκλωμα.

Βήμα 3: Βελτιώστε το πρόγραμμα

Δεύτερο βραβείο στο διαγωνισμό Build a Tool