Arduino

Автоматическая паяльная печь для поверхностного монтажа из дешевой тостерной печи

Автоматическая паяльная печь для поверхностного монтажа из дешевой тостерной печи

Монтаж печатных плат с SMD компонентами довольно сложный процесс. А если нужно произвести монтаж нескольких плат? Печи для пайки использует метод, который значительно упрощает пайку SMD. Они работают, по определенному алгоритму, который обеспечивает постоянное повышение температуры, что приводит к плавлению паяльной пасты под компонентами. Профессиональные печи для пайки дороги. Целью мастера было сделать печь для пайки гораздо дешевле. В качестве печи он будет использовать тостерную печь.

Идея состояла в том, чтобы использовать шаговый двигатель для вращения терморегулятора, который будет медленно повышать температуру до плавления паяльной пасты. Когда печь достигает максимальной температуры (точки плавления припоя), шаговый двигатель начинает медленно поворачивать терморегулятор в обратную сторону. Электроника будет контролироваться Arduino и отображаться на OLED-экране. Конечная цель — загрузить в печь печатные платы и компоненты, нажать одну кнопку и припаять все компоненты без каких-либо внешних регулировок или мониторинга.

Инструменты и материалы:
—Arduino pro mini;
-Шаговый двигатель;
-Драйвер шагового двигателя A4988;
-Термопара MAX31855;
-128×64 OLED-дисплей;
-Микрокнопка:
-Концевой выключатель;
-NPN транзистор — 3 шт;
-Блок питания 12 В;
-Резистор 1К — 5 шт;
-Резистор 10K — 4 шт;
-Болты и гайки М3;
-Паяльные принадлежности;
-Дрель;
-Провода;
-Отвертка;

Шаг первый: разборка печи
Первым делом мастер разобрал печь, чтобы понять, как ее можно использовать и что нужно переделать. Эта конкретная тостерная печь имеет ручку контроля температуры и ручку управления таймером. Разбираться с проводкой мастер не стал, а решил пойти другим путем. Он решил использовать для поворота ручки шаговый двигатель. Внутри рабочей части печи будет располагаться температурный датчик. Экран OLED будет отображать данные в реальном времени, включая текущую температуру. Всеми этими периферийными компонентами можно легко управлять с помощью Arduino. Почти вся электроника будет располагаться внутри печи.

Шаг второй: схема и макетная плата
Примерно определив, что нужно сделать для переделки печи мастер приступает к изготовлению схемы и тестового монтажа. Подключил термопару, затем добавил экран, добавил шаговый двигатель. Регулятор температуры на духовке, который будет вращаться с помощью шагового двигателя, будет вращаться примерно на 300 градусов по часовой стрелке, до достижения максимальной температуры. Этот предел необходимо жестко запрограммировать. Также нужен был способ надежно повернуть ручку обратно на 0 градусов, вращая ее против часовой стрелки. Чтобы избежать повреждения терморегулятора при вращении в обратную сторону, мастер установил концевой выключатель.

Шаг третий: программа
Теперь есть схема, которая будет считывать температуру и вращать шаговый двигатель в зависимости от температуры. Следующим шагом будет написание программы таким образом, чтобы температура регулировалась в соответствии с профилем пайки.

Этот веб-сайт содержит важную справочную информацию о различны профилях пайки. Мастер ориентировался на профиль на фото ниже.

Обычно у профиля есть несколько этапов, включая предварительный нагрев, выдержку, нарастание, плавление, охлаждение. Температуры, которые мастер использовал для каждой точки перехода, перечислены в таблице выше.

Процесс согласования вращения шагового двигателя с каждой конкретной температурой делался методом проб и ошибок и потребовало немало времени терпения. Первоначально он вручную повернул ручку, считывая текущую температуру духовки. Определил угол вращения шкалы для каждой установки температуры в профиле.

Рассчитал задержки между каждым шагом согласно профилю.

Существуют разные профили пайки в зависимости от того, какой тип припоя используется. Мастер решил использовать два профиля, для свинцового припоя и бессвинцового припоя. Он закодировал «меню» и использовал две кнопки для навигации и выбора.

Кроме того, нужен был способ перезапустить программу, если был выбран неправильный профиль. Для сброса нужно нажать обе кнопки одновременно. При сбросе шаговый двигатель вращается в обратную сторону на «0».

Код можно скачать ниже.
SMD_Oven_Lead.ino

Шаг четвертый: подготовка деталей
В лицевой панели печи мастер просверлил крепежные отверстия для шагового двигателя. На оси двигателя просверлил отверстие и установил в него согнутый гвоздь. Гвоздь будет нажимать на рычаг концевого выключателя.

Шаг пятый: плата
Дальше мастер производит монтаж платы.

Шаг шестой: питание
Для питания ардуино и шагового двигателя мастер просверлил рядом с проводом отверстие и протянул еще один провод.

Шаг седьмой: сборка
Теперь можно приступить к сборке.
Прикручивает терморегулятор к лицевой панели с помощью удлиненных крепежных винтов.
Протягивает провода для шагового двигателя и экрана через верхнее отверстие в лицевой панели.
Устанавливает шаговый двигатель и прикрепляет ручку к валу двигателя. Нужно убедится, что изогнутый гвоздь (спусковой механизм концевого выключателя) направлен вверх.

Устанавливает болты M3 в отверстия шагового двигателя и закручивает гайки
Закрепите провод шагового двигателя и провода OLED стяжками.

Припаивает провода к экрану.

Закрепляет концевой выключатель.

Подключает термопару. Прикручивает на место таймер.
Прикрутите боковую и лицевую панели.

Все готово. Мастер говорит, что после сборки он спаял несколько плат и все прошло отлично. единственное что он передела, это вывел кабель от Ардуино наружу. Это нужно для перепрограммирования устройства в случае необходимости.

Источник

Теги

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть
Закрыть