Автоматическая печь оплавления SMD из дешевой тостерной печи: 8 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:48

Изготовление печатных плат для любителей стало намного доступнее. Печатные платы, которые содержат только компоненты со сквозными отверстиями, легко припаять, но размер платы в конечном итоге ограничен размером компонента. Таким образом, использование компонентов для поверхностного монтажа позволяет получить более компактную конструкцию печатной платы, но их гораздо труднее паять вручную. Печи оплавления обеспечивают метод, который значительно упрощает пайку SMD. Они работают, циклически меняя температурный профиль, который обеспечивает постоянное повышение температуры, что приводит к плавлению паяльной пасты под компонентами для поверхностного монтажа. Профессиональные печи оплавления могут быть дорогими, особенно если они используются от случая к случаю. Моей целью было создать печь с автоматическим оплавлением из тостера за 20 долларов.

Я планировал использовать шаговый двигатель для запрограммированного вращения шкалы температуры, который будет медленно повышать температуру для плавления паяльной пасты. Я попытаюсь имитировать определенный профиль оплавления на основе используемой паяльной пасты. Как только печь достигнет максимальной температуры (точки плавления припоя), шкала температуры повернется назад, чтобы снизить температуру в духовке. Все это 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.

Запасы

• Arduino 5V pro mini
• Шаговый двигатель
• A4988 Драйвер шагового двигателя
• MAX31855 Термопара
• 128x64 OLED-дисплей
• 2 кнопки 6 мм
• Концевой выключатель
• 3 NPN транзистора
• Блок питания 12 В
• 5 резисторов 1K
• 4 резистора 10 кОм
• Болты и гайки М3
• крепежные винты
• шестигранная стяжная гайка

Шаг 1: разобрать тостер

Первым делом нужно было разобрать тостер и заглянуть внутрь. Эта конкретная тостерная печь имеет шкалу контроля температуры и шкалу управления таймером. Проводка внутри и к обоим циферблатам была для меня довольно незнакомой, поэтому я решил, что будет легче обойти то, что уже было на месте. Я понял, что для поворота шкалы можно использовать шаговый двигатель. Температурный зонд или термопару можно подавать внутрь печи для контроля температуры. OLED-экран сможет отображать данные в реальном времени, включая текущую температуру. Всеми этими периферийными компонентами можно легко управлять с помощью Arduino. Было много открытого пространства, поэтому я решил спрятать все или большую часть этих компонентов внутри духовки.

В зависимости от того, какой тостер у вас есть, процесс демонтажа может быть различным. Сначала пришлось открутить винты вокруг передней панели. Затем я перевернул духовку и вывернул винты из нижней части боковой панели. Оттуда я смог получить доступ к проводке внутри духовки.

Затем я снял обе ручки на каждом циферблате и открутил их от лицевой панели.

Шаг 2: прототип

Теперь, когда я знаю, что мне нужно, самое время приступить к созданию схемы. Я сделал это аддитивным способом. Я заставил работать термопару, затем добавил экран, затем добавил шаговый двигатель. Когда основные компоненты заработали, мне понадобился способ взаимодействия с Arduino. Я решил использовать пару кнопок. Регулятор температуры на духовке, который будет вращаться с помощью шагового двигателя, будет вращаться только примерно на 300 градусов по часовой стрелке, чтобы достичь максимальной температуры. Так что этот предел необходимо жестко запрограммировать в программе. Мне также нужен был способ надежно вернуть циферблат обратно на 0 градусов, вращаясь против часовой стрелки. Я планировал использовать концевой выключатель, чтобы предотвратить вращение шагового двигателя на 0 градусов и риск повреждения шкалы контроля температуры. Я обнаружил, что мой мультитул для печатных плат 12-в-1 очень полезен для поиска и устранения неисправностей, когда я собирал эту схему.

Шаг 3. Уточните программу

Второй приз в конкурсе "Построй инструмент"