Automatisk SMD Reflow Ugn från en billig brödrostugn: 8 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:37

Hobbyist PCB -tillverkning har blivit mycket mer tillgängligt. Kretskort som endast innehåller genomgående hålskomponenter är lätta att löda men kortets storlek begränsas ytterst av komponentens storlek. Som sådan möjliggör användning av ytmonterade komponenter en mer kompakt PCB -design men är mycket svårare att löda för hand. Reflow ugnar ger en metod som gör SMD -lödning betydligt enklare. De arbetar genom att cykla genom en temperaturprofil som ger en konsekvent temperaturökning som smälter lodpastan under ytmonterade komponenter. Professionella reflowugnar kan vara dyra, särskilt om de används ibland. Mitt mål var att skapa en automatisk återflödningsugn från en brödrost på 20 dollar.

Min plan var att använda en stegmotor för att rotera temperaturratten på ett programmerat sätt som långsamt kommer att eskalera temperaturen för att smälta lödpastan. Jag kommer att försöka efterlikna en specifik återflödesprofil baserad på lödpastan jag använder. När ugnen når en maximal temperatur (lödningens smältpunkt) kommer temperaturratten att vridas bakåt för att minska temperaturen i ugnen. Allt detta kommer att styras av en arduino och visas på en OLED -skärm. Det slutliga målet är att ladda ugnen med kretskort och komponenter, trycka på en enda knapp och låta alla komponenter lödas utan några yttre justeringar eller övervakning.

Tillbehör

• Arduino 5V pro mini
• Stegmotor
• Stegmotordrivrutin för A4988
• MAX31855 Termoelement
• 128x64 OLED -skärm
• 2x 6 mm tryckknappar
• Gränslägesbrytare
• 3 NPN -transistorer
• 12V strömförsörjning
• 5 1K motstånd
• 4 10K motstånd
• M3 bultar och muttrar
• maskinskruvar
• sexkantskruvmutter

Steg 1: Brödrostugnen rivs

Det första steget var att ta isär brödrostugnen och titta inuti. Denna speciella brödrostugn har en temperaturreglage och en timerreglage. Ledningarna inuti och till båda urtavlorna var ganska okända för mig så jag bestämde mig för att det skulle bli lättare att arbeta med det som redan fanns. Jag insåg att en stegmotor kunde användas för att vrida ratten. En temperatursond eller termoelement kan matas inuti ugnen för att övervaka temperaturen. En OLED -skärm skulle kunna visa realtidsdata inklusive aktuell temperatur. Alla dessa perifera komponenter kan enkelt styras av en Arduino. Det var mycket öppet utrymme så jag bestämde mig för att dölja alla eller de flesta av dessa komponenter inuti ugnen.

Beroende på vilken brödrostugn du har kan rivningsprocessen variera. Jag var tvungen att först ta bort skruvar runt frontpanelen. Jag vände sedan upp och ner på ugnen och tog bort skruvarna från sidopanelens undersida. Därifrån kunde jag komma åt ledningarna inuti ugnen.

Därefter tog jag bort båda rattarna på varje urtavla och skruvade bort dem från frontplattan.

Steg 2: Prototyp

Nu när jag vet vad jag behöver utforma, är det dags att börja bygga en krets. Jag gjorde detta i en additiv process. Jag fick termoelementet att fungera, sedan lade jag till skärmen och sedan till stegmotorn. När jag hade fått huvudkomponenterna att fungera behövde jag ett sätt att interagera med Arduino. Jag bestämde mig för att använda ett par tryckknappar. Temperaturreglaget på ugnen som skulle roteras av stegmotorn skulle bara rotera cirka 300 grader medurs för att nå maximal temperatur. Så den gränsen måste hårdkodas i programmet. Jag behövde också ett sätt att på ett tillförlitligt sätt få ratten tillbaka till 0 grader roterande moturs. Jag planerade att använda en gränslägesbrytare för att förhindra att stegmotorn roterar över 0 grader och riskerar att skada temperaturreglaget. Jag fann att mitt 12-i-1 PCB-multiverktyg var mycket användbart för felsökning när jag satte ihop den här kretsen.

Steg 3: Förfina programmet

Andra priset i Bygg ett verktygstävling