Cuptor automat cu reflux SMD de la un cuptor ieftin cu prăjitor de pâine: 8 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Fabricarea de PCB-uri hobbyiste a devenit mult mai accesibilă. Plăcile de circuite care conțin doar componente orificiale trecătoare sunt ușor de lipit, dar dimensiunea plăcii este limitată în cele din urmă de dimensiunea componentei. Ca atare, utilizarea componentelor de montare la suprafață permite un design PCB mai compact, dar este mult mai dificil de lipit manual. Cuptoarele cu reflux oferă o metodă care ușurează semnificativ lipirea SMD. Acestea funcționează ciclând printr-un profil de temperatură care asigură o creștere constantă a temperaturii, care topește pasta de lipit sub componentele de montare la suprafață. Cuptoarele cu reflux profesional pot fi costisitoare mai ales dacă sunt utilizate ocazional. Scopul meu a fost să creez un cuptor automat cu reflux dintr-un cuptor cu prăjitor de pâine de 20 USD.

Planul meu era să folosesc un motor pas cu pas pentru a roti cadranul de temperatură într-un mod programat, care va escalada încet temperatura pentru a topi pasta de lipit. Voi încerca să imit un anumit profil de reflux pe baza pastei de lipit pe care o folosesc. Odată ce cuptorul atinge temperatura maximă (punctul de topire al lipirii), selectorul de temperatură se va roti înapoi pentru a reduce temperatura în cuptor. Toate acestea vor fi controlate de un arduino și afișate pe un ecran OLED. Scopul final este să încărcați cuptorul cu PCB-uri și componente, să apăsați un singur buton și să lipiți toate componentele fără nici o ajustare sau monitorizare exterioară.

Provizii

• Arduino 5V pro mini
• Motor pas cu pas
• A4988 Driver motor pas cu pas
• MAX31855 Termocuplu
• Afișaj OLED de 128x64
• 2 butoane de 6 mm
• Comutator de limitare
• 3 tranzistori NPN
• Alimentare 12V
• 5 rezistențe 1K
• 4 rezistențe 10K
• Șuruburi și piulițe M3
• șuruburi pentru mașini
• piuliță de cuplare hexagonală

Pasul 1: prăjitorul cuptorului rupe

Primul pas a fost să scoateți cuptorul cu prăjitor și să aruncați o privire înăuntru. Acest cuptor special pentru prăjitor de pâine are un cadran de control al temperaturii și un cadran de control al temporizatorului. Cablajul din interior și de ambele cadrane mi-a fost destul de necunoscut, așa că am decis că va fi mai ușor să rezolv ceea ce era deja la locul său. Mi-am dat seama că un motor pas cu pas poate fi folosit pentru a roti cadranul. O sondă de temperatură sau un termocuplu ar putea fi alimentat în interiorul cuptorului pentru a monitoriza temperatura. Un ecran OLED ar putea afișa date în timp real, inclusiv temperatura actuală. Toate aceste componente periferice pot fi ușor controlate de un Arduino. Era mult spațiu deschis, așa că am decis să ascund toate sau majoritatea acestor componente în interiorul cuptorului.

În funcție de cuptorul cu prăjitor de pâine, procesul de rupere poate fi variabil. Mai întâi a trebuit să scot șuruburile din jurul panoului frontal. Am întors apoi cuptorul cu susul în jos și am scos șuruburile din partea de jos a panoului lateral. De acolo am putut accesa cablajul din interiorul cuptorului.

Apoi am scos ambele butoane de pe fiecare cadran și le-am deșurubat de pe față.

Pasul 2: Prototip

Acum, că știu ce trebuie să proiectez, este timpul să încep să construiesc un circuit. Am făcut acest lucru într-un proces aditiv. Am pus termocuplul să funcționeze, apoi am adăugat ecranul, apoi am adăugat motorul pas cu pas. Odată ce am funcționat principalele componente, aveam nevoie de o modalitate de a interacționa cu Arduino. Am decis să folosesc câteva butoane. Cadranul de control al temperaturii de pe cuptor, care ar fi rotit de motorul pas cu pas, se va roti doar cu aproximativ 300 de grade în sensul acelor de ceasornic pentru a atinge temperatura maximă. Deci, această limită ar trebui să fie codificată în program. De asemenea, aveam nevoie de o modalitate de a readuce în mod fiabil cadranul la 0 grade rotindu-se în sens invers acelor de ceasornic. Am planificat să folosesc un întrerupător de limită pentru a preveni rotirea motorului pas cu pas de 0 grade și riscul de a deteriora cadranul de control al temperaturii. Am constatat că multifuncționalul meu PCB 12-în-1 a fost foarte util pentru depanarea pe măsură ce am pus la cale acest circuit.

Pasul 3: Rafinați programul

Premiul II la concursul Construiți un instrument