DIY Reflow Oven With Reflowduino: 4 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Die Reflowduino is 'n alles-in-een Arduino-versoenbare kontroleerderbord wat ek persoonlik ontwerp en gebou het, en dit kan maklik 'n broodrooster-oond omskakel in 'n PCB-herlaai-oond! Dit het 'n veelsydige ATmega32u4-mikroverwerker met mikro-USB-programmeerkoppelvlak, 'n geïntegreerde MAX31855 K-tipe termokoppelvlak met geraasfiltering, Bluetooth Low Energy (BLE 4.0) vir maklike kommunikasie met 'n mobiele toestel, laai van die LiPo-battery en statusaanduiding, 'n opsionele vaste- staatsrelais en 'n piëzo -zoemer om u gunsteling temaliedjies te speel. Beter nog, ek het dit alles vrygestel as 'n heeltemal oop bron vir almal om te geniet, insluitend EAGLE PCB-lêers, Arduino IDE-voorbeeldkode, voorbeeld-Android-app vir Bluetooth-beheer en volledige tutoriale oor hoe om 'n broodrooster te verander om te begin kook '!

Besoek my webwerf as u 'n Reflowduino of die Sidekick Relay Module wil bestel!

Besoek die amptelike Github -bladsy hier vir volledige dokumentasie, bronlêers, skemas en meer uitgebreide inligting oor die Reflowduino.

Laat ons nou begin!

Stap 1: Versamel u onderdele

Onderdele lys

• Reflowduino Pro OR Reflowduino Basic + solid-state relais (ek gebruik die Sidekick relay module)
• K-tipe termokoppel (ingesluit by die Reflowduino)
• Reflowduino -kragbron: LiPo -battery, 5V mikro -USB (vanaf 'n skootrekenaar of adapter), of albei!
• Broodrooster OF kookplaat (ek het hierdie broodrooster van 1100 W gebruik teen ongeveer $ 20)
• Skroewedraaier (om die broodrooster uitmekaar te haal)
• Klein platkopskroewedraaier (vir die skroefaansluitings)
• Slimfoon of Bluetooth-toestel. Tans is slegs 'n Android -weergawe van die app beskikbaar
• Opsioneel: 'n skootrekenaar om data intyds via Excel te versamel en te teken! U moet die Reflowduino via mikro -USB aan die skootrekenaar koppel om dit te laat werk.

Die volgende items is slegs nodig as u baie wil aanpas by die opbou van die oond (in die meeste gevalle nie nodig nie):

• Draadknipper
• Soldeerbout en soldeer
• 14-18 AWG-draad (gestrande draad is makliker om te hanteer)
• Krimpkous van gepaste grootte vir isolerende drade. Hang af van u opstelling.
• Veiligheidsbril (bly veilig, ons het hier te doen met netspanning!)
• Handskoene (die plaatmetaal van die broodroosters kan skerp wees en met skroewe gery word!)

Veiligheidsaanspreeklikheid: as u 'n beginner in elektronika is of nie die nodige ervaring het om met netspanning te werk nie, stel ek voor dat u dit nie vermors nie, 'n professionele persoon raadpleeg of aanhou leer totdat u vaardig genoeg is ! Ek is nie aanspreeklik vir enige ongelukke wat mag ontstaan as gevolg van die misbruik van die Reflowduino PCB's of die gepaardgaande komponente en elektriese stelsel nie (insluitend netkrag, breekpanele, ens.). Neem alle veiligheidsmaatreëls indien nodig. Daarbenewens word dit nie aanbeveel dat u dieselfde toestel gebruik om PCB's te herlaai as om voedsel voor te berei nie. Dit kan voedselvergiftiging tot gevolg hê, veral as u lood soldeer vir u PCB's gebruik. U is ten volle verantwoordelik vir u optrede en voer dit op eie risiko uit!

Dit gesê, maak my vriende weg … geniet dit en bly veilig!

Reflowduino en die sidekick

OPMERKING: Daar is nou ook 'n byvoegingsmodule genaamd "Reflowduino32" vir 'n ESP32-ontwikkelbord om ook 'n herstookoond draadloos te beheer. Raadpleeg die Reflowduino Github -bladsy vir volledige dokumentasie, asook hierdie ESP32 -refloogoond -tutoriaal!

In die eerste plek is daar twee weergawes van die Reflowduino: Basic en Pro, en afhangende van u spesifieke toepassing, kan u die een of die ander kies. Vervolgens het ek 'n handige solid-state relay module genaamd die Solid-State Sidekick gemaak wat al die hoofkabels vir u hanteer en die noodsaaklikheid om enigiets te soldeer heeltemal uitskakel. Koppel die toestel direk aan die Sidekick sowel as die twee relais -ingangskabels van die Reflowduino, en u is gereed!

Hieronder is 'n opsomming van u beskikbare opsies:

1. Reflowduino Pro
2. Reflowduino Basic + Solid-State sidekick
3. Reflowduino Basic + ander solid-state relais (kies u eie)
4. Ander Arduino-versoenbare bord + termokoppelvlak + termokoppel + Bluetooth-module + Solid-State Sidekick (of ander relais) + LiPo-battery "rugsak" (opsioneel)

Die eerste opsie is die relais wat reeds aan boord van die Reflowduino gemonteer is. Dit is 'n goeie opsie om 'n algemene broodrooster of kookplaat te beheer, veral as u self die drade wil soldeer en geld wil spaar.

Die tweede opsie is verreweg die maklikste (en veiligste) opsie en vereis geen soldeer of aanpassing van die toestel nie, tensy u dit regtig wil, want die Sidekick-aflosmodule het die solid-state-relais en al die bepalings wat u nodig het om koppel dinge eenvoudig daaraan deur dit aan te sluit. Ja, jy het my reg gehoor! Dit beteken dat u enige broodrooster kan beheer sonder om dit eers oop te maak!

Die derde opsie is as u eerder u eie solid-state-relais wil kies, miskien met 'n hoër stroomkapasiteit of om 'n ander rede, soos pasgemaakte monteringskonfigurasie (wie weet?).

Die laaste opsie is vir diegene wat dalk al baie onderdele het en iets vinnig wil bymekaar sit sonder om iets nuuts te koop, wat ook baie goed is! U kan Arduino gebruik saam met iets soos hierdie termokoppel -uitbreekbord en natuurlik die termokoppel self. Om die demo-app te kan gebruik, benodig u ook 'n HM-10 Bluetooth-module, tensy u die draadlose kommunikasie wil uitskakel en die data op Excel via 'n rekenaar wil grafiseer. Let daarop dat u, afhangende van watter dele u kies, die demo -kode moet verander om aan u behoeftes te voldoen.

Hulpbronne:

• Klik hier vir 'n vinnige spesifikasie van Reflowduino.
• Klik hier vir 'n beskrywing van die Reflowduino pinouts

Solid-state aflos

As u die Reflowduino Pro gebruik, kan u hierdie afdeling oorslaan, maar as u die Reflowduino Basic gebruik, moet u óf die Sidekick kry óf u eie aflosmodule kies. By die keuse van u eie, kyk na die volgende:

• Relay Type: moet in vaste toestand wees, nie net 'n konvensionele kontakrelais nie. U kan moontlik met 'n konvensionele aflos vir ons spesifieke toepassing wegkom (aangesien ons tydverhoudingbeheer sal gebruik, nie deurlopende PWM nie), maar dit word nie gewaarborg of aanbeveel nie. U sal ook telkens hoor hoe die aflos 'klik', wat irriterend kan wees.
• Opto-isolasie: soek na een wat vir veiligheid veilig geïsoleer is. Dit beteken dat u seker kan wees dat u Arduino nie met 120V/240VAC toegesluit word nie!
• Beheerspanning: moet 3.3V of 5V versoenbaar wees
• Uitsetgradering: moet die hoeveelheid stroom wat u toestel gebruik, hanteer. Vir enige Amerikaanse toestel (wettiglik gebruik), is 15A/120VAC al wat u nodig het sedert die afbrekers op 15A ry.

Die Opto-geïsoleerde vaste toestand-relais van die Reflowduino Pro het 'n beheerspanning van 3-15VDC en kan tot 25A/240VAC hanteer met behoorlike konveksieverkoeling. Onder normale omstandighede kan dit 10A/240VAC, of 20A/120VAC hanteer, wat goed genoeg is vir alle Amerikaanse toestelle en voldoende moet wees vir die meeste 240VAC -toestelle.

Hulpbronne:

Reflowduino se vaste toestand-relais PF240D25R spesifikasieblad

Broodrooster oond of kookplaat

By die keuse van 'n broodrooster, is dit belangrik om een te kies wat die regte grootte vir u toepassing is, aangesien kleiner gelyk is aan hoër doeltreffendheid in terme van opwarming! Grotes sal egter ook werk; kyk net na die resensies om seker te maak dat dit nie volledige vullis is nie. Ek persoonlik het hierdie een van Walmart vir ongeveer $ 21, insluitend belasting, gekoop toe dit te koop was.

Dit is ook 'n goeie idee om seker te maak dat u 'n plat metaalbak het waarop die PCB kan sit. Baie broodroosters (insluitend die een wat ek gekoop het!) Bevat skinkborde met stampe en roosterpatrone, en dit is beslis nie ideaal vir herlaai van PCB nie, omdat dit termiese ongelykhede oor die PCB veroorsaak. Ek het egter geluk gekry omdat die lekbak perfek was vir wat ek nodig gehad het, en ek het net die metaalrooster en die braaipan weggegooi.

Vir kookplate is dit net so belangrik om een met 'n plat oppervlak te kies. Die meeste kookplate het 'n ingeboude sirkelvormige deel in die middel van die bord wat nie wenslik is nie, dus probeer om hierdie gebied tot 'n minimum te beperk sodat u die mees bruikbare ruimte het om u PCB's te plaas. Kies ook 'n kookplaat met 'n enkele knop (temperatuurbeheer), want u hoef dit nie eers oop te maak om die bedrading aan te pas nie!

Raadpleeg die Github wiki -bladsy vir meer inligting oor hierdie onderwerp.

Stap 2: Maak 'n draai

Noudat u die onderdele het, is dit tyd om alles op te sny! Daar is baie maniere om 'n broodrooster af te vee, dus luister na die veiligheidsaansprake wat vroeër genoem is!

Warm borde

Vir enige toestel is die belangrikste beginsel om die lewendige draad van die netsnoer te skakel deur die relais in serie met die lewendige draad te plaas en die bedieningsknoppies van die toestel om te skakel indien nodig. Vir kookplate met 'n enkele temperatuurregelknop hoef u nie eers die kookplaat self aan te pas nie; u kan die knop eenvoudig na HIGH (maksimum instelling) draai, en u is gereed! Dit verseker dat die kookplaat van krag word (die kontak binne -in die kookplaat sal gesluit word) as die aflos aangeskakel word.

Vir permanente installasies kan u die netsnoer sny en dit opspoor, of u kan dit uit die netsnoerkontakte doen. Weereens, maak seker dat u alle verbindings behoorlik isoleer. Volg die algemene skema in die eerste prentjie, en u moet gereed wees om te herlaai!

Let asseblief daarop dat ek krokodilleklemme en 'n ander netsnoer (met krokodilleklemme aan die ente) gebruik het net om te toets. Dit word nie aanbeveel nie en moet slegs vir tydelike toetse gebruik word. Vir meer permanente installasies moet u alles soldeer en isoleer of die Sidekick gebruik om alles in te sluit.

Toaster oonde

Die broodrooster -oonde word beheer deur presies dieselfde konsep as die kookplaat, omdat u dit gewoonlik kan beheer sonder om aan die bedrading te raak deur eenvoudig die temperatuurknop uit te skakel, die instelling op "Bak" te draai sodat beide verwarmingsdraadjies aan is en maksimum te word die timer uit. Afhangende van die broodrooster, het u moontlik ook 'n 'Stay On' -funksie, sodat u nie hoef te bekommer oor die tydsduur nie!

As u dit egter steeds wil uitmekaar haal, die bedrading aanpas om die knoppe te omseil en pasgemaakte kontroles in die naam van die wetenskap byvoeg, kan u dit steeds doen! Gelukkig, selfs al wil u dit uitmekaar haal, is die algemene beginsel steeds baie eenvoudig: u moet alle knoppe wat aan die lewendige draad gekoppel is, ontkoppel en al die verwarmingsdraadjies aan die lewendige draad koppel, sodat hulle met volle sterkte aanskakel wanneer u die netsnoer in die muur aansluit.

In hierdie Instructable neem ek nie die tyd om hierdeur te gaan nie, maar u kan sien hoe ek my broodrooster op my Github -wiki aangepas het.

Stap 3: sagteware -opstelling

Noudat u al die hardeware opgestel het, gaan ons na hoe u die sagteware kan opstel.

Programopstelling

Sien hierdie instruksies oor hoe u die Reflowduino demo -app geïnstalleer kan kry en hoe u gestoorde data in Excel vanaf die app kan invoer.

Kort opsomming:

• Die app is tans slegs vir Android en is heeltemal open source!
• Die app vertoon die temperatuur intyds en gee 'n grafiek sodra die hervloeiproses begin is.
• Die app stoor ook data nadat die hervloeiproses voltooi of afgebreek is en die data vir ontleding in Excel ingevoer kan word!

Opstel van Arduino IDE

Sien hierdie instruksies vir die opstel van Arduino IDE en die installering van die nodige biblioteke.

Kort opsomming:

• Laai die "Reflowduino_Demo" -kode, kies "Adafruit Feather 32u4" onder Tools -> Boards in Arduino IDE.
• Stel dit net saam om seker te maak dat al die biblioteke korrek geïnstalleer is.
• Laai die kode op na die Reflowduino, en onthou dat u moontlik op die reset -knoppie op die Reflowduino moet druk as die Arduino IDE na die poort begin soek.

Demo van Reflowduino

Sien hierdie instruksies oor hoe u die Reflowduino -demokode kan gebruik.

Kort opsomming:

• Met die Reflowduino Demo -skets kan u Reflowduino via Bluetooth saamwerk met die demo -app.
• Die Reflowduino lees die temperatuur van die termokoppel en stuur elke 2 sekondes die data via Bluetooth na die app.
• Die Reflowduino gebruik PID-tydverhoudingsbeheer om die vaste-toestand-aflos tydens die hervloeiproses te beheer.
• Vir 'n selfstandige werking, lewer 'n opmerking oor die reël met "terwyl (! Serial) vertraging (1);" wat wag totdat 'n seriële verbinding tot stand kom voordat die werklike kode uitgevoer word.
• U kan die Reflowduino as 'n sleutelbord laat optree deur die veranderlike 'enableKeyboard' naby die bokant van die skets in te stel vir gebruik met hierdie Excel -demolêer. Dit sal die Reflowduino die data intyds in Excel in 'tik' as dit via USB gekoppel is. Maak net seker dat die wyser in die eerste beskikbare sel (A2) in Excel met die herlaai proses begin!

Demo -video's

• Hierdie video wys hoe data deur die Reflowduino in Excel ingevoer word.
• Hierdie video toon die algemene werking van die app en hardeware -opstelling met 'n broodroosteroond.
• Hierdie video wys wat gebeur aan die einde van die herlaai proses.

Hulpbronne

• U kan altyd die nuutste Arduino-kode en Excel-demolêer vind vir intydse data-invoer op Github
• U kan ook die nuutste Android -programlêers op Github vind

Stap 4: Resultate en gevolgtrekkings

Resultate

Hierby is 'n paar close-ups van 'n bord wat ek met die Reflowduino en 'n paar lae-temperatuur soldeerpasta met 'n terugvloeitemperatuur op 155 ° C ingestel het. Ek het opgemerk dat herloopbeweging begin plaasvind by ongeveer 125 ° C eerder as by die geadverteerde 138 ° C "smelttemperatuur"). Die soldeerverbindings was perfek, en ek kon niks beter gevra het nie!

Maak u eie planke

PCB -ontwerp: vir die ontwerp van PCB's gebruik ek persoonlik Autodesk EAGLE, 'n gratis, maar kragtige instrument waarmee u vinnig PCB's van hoë gehalte kan skep! Dit het ook 'n paar wonderlike funksies, soos om 3D -modelle van u PCB na en van Fusion 360 te sinchroniseer.

PCB -prototipes: Vir vinnige en bekostigbare prototipes het ek gevind dat OSH Park die beste gehalte bied. Hulle gebruik 'n loodvrye proses genaamd ENIG, wat die kontakte eintlik goudplateer, sodat hulle baie lank daar uitsien!

PCB -samestelling: gebruik u Reflowduino om die planke te monteer!

Gevolgtrekkings

In die algemeen is die Reflowduino die perfekte hardeware om enige broodrooster oond of kookplaat te beheer! Met die Reflowduino Pro kan u 'n ten volle funksionele reflow-oond met al die klokkies en fluitjies maak vir 'n bietjie meer as $ 100 (met 'n broodrooster van $ 20). U kan nog 'n paar tegniese opmerkings hier sien.

As u van hierdie projek gehou het, lewer dan 'n opmerking hieronder en moet nie huiwer om vrae te stel, voorstelle te gee of konstruktiewe terugvoer te gee nie! As u iets wil sien maak, verwys eers na die taaklys vir verbeterings wat reeds oorweeg word. Ek is tans besig om dinge bymekaar te kry om 'n Indiegogo -veldtog te begin, so versprei die boodskap!

Weereens, dankie vir al die ondersteuning, en ek sou dit nie kon doen sonder dat almal wat hul eie pogings met almal gedeel het, dit kon doen nie!

• As u van hierdie projek gehou het, deel dit, voeg 'n hart by en stem vir Reflowduino!
• As u hierdie projek herhaal, deel u resultate en wenke wat ander nuttig kan vind!
• U sal moontlik ook belangstel in hierdie opvolgstudie wat ek gemaak het oor die gebruik van 'n ESP32 en 'n nuwe Reflowduino32-byvoegingsmodule!
• As u enige vrae, kommentaar of bekommernisse het, moet asseblief nie huiwer om dit te vra of te deel nie!

~ Tim