858D SMD Hack Station Reflow Station Hack: 10 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

Imam majhen elektronski laboratorij, kjer popravljam pokvarjeno elektroniko in delam nekaj manjših hobi projektov. Ker je zunaj vse več SMD stvari, je bil čas, da dobimo ustrezno postajo SMF reflow. Malo sem pogledal naokoli in ugotovil, da je 858D zelo dobra postaja za svojo ceno. Našel sem tudi odprtokodni projekt, ki ga je madworm (spitzenpfeil) začel leta 2013 in je prvotni temperaturni regulator 858D zamenjal z ATmega micro. Ker ni popolnega vodnika, sem se odločil, da ga napišem. Obstajajo 4 različne različice z različnimi mikrofoni 858D, ki se prodajajo pod ducati različnih blagovnih znamk. Trenutni model (april 2017) ima krmilnik MK1841D3, ki ga uporabljam. Če imate drug IC, si oglejte izvirno nit na EEVblog.com Materiali: 1x - 858D Rework Station (seveda), svojega sem dobil od Amazona za približno 40 € ~ USD42 3x - MK1841D3 do ATMega PCB (avtor manianac, tako da mu vse zasluge!), OSH Park, prihaja v paketu po 3, vendar potrebujete le en 1x - paket ATMega328P VQFN1x - paket LM358 ali enakovreden paket DFN82x - 10KΩ upor 0805 paket2x - 1KΩ upor 0805 paket 3x - 390Ω upor 0805 paket1x - 100k 0805 Paket1x - 1MΩ upor 0805 Paket1x - 1Ω upor 1206 Paket 5x - 100nF kondenzator 0603 Paket 4x - 1µF kondenzator 1206 Paket 2x - 10KΩ trimer 3364 Paket1x - LED barva po izbiri 0608 Paket 1x 2x6 Glava (ISP programiranje) 1x adapter za IC vtičnico 20P

1x BC547B ali enakovreden tranzistor

1x 10KΩ 0,25W žični upor

nekaj WireOption: 1x Buzzer2x dodatni hladilniki1x HQ IC vtičnica 20Pin1x C14 Vtič Majhni neodimski magnetiArduino "Hacked" StickerOrodja: 858D Rework Station (ne šalim se) Redni spajkalnik / postaja Izvijači, klešče, pincetaMultimeterMonterterMerterMerkaterterterMerter Klima ali enako

1. korak: Sestavite tiskano vezje

Če delate na elektrostatično občutljivih napravah, morate vedno vi in vaše vezje pripeljati do enakega električnega potenciala, da ga ne poškodujete. Preden začnete sodelovati na postaji, morate sestaviti tiskano vezje. Začnite z nanašanjem spajkalne paste (ali navadnega spajka) na blazinice na zgornji strani tiskanega vezja in namestite vse komponente SMD, načrt zaloge za stran 1:

R4 = 1MΩ 0805 Paket

R7 = 1kΩ 0805 Paket

R8 = 1kΩ 0805 Paket

R9 = 10kΩ 0805 Paket

C1 = 100nF 0603 Paket

C6 = 100nF 0603 Paket

C7 = 100nF 0603 Paket

C8 = 100nF 0603 Paket

C9 = 1µF 1206 Paket

VR1 = 10KΩ 3364 Paket

VR2 = 10KΩ 3364 Paket

D1 = Paket LED 0608

U2 = Paket Atmega VQFN

Dvakrat preverite polarnost vseh komponent in ponovno prenesite tiskano vezje. Upoštevajte, da je na mojih slikah LED napačna smer! Ponovite na drugi strani, načrt zalog:

R1 = 10KΩ 0805 Paket

R2 = 390Ω 0805 Paket

R3 = 390Ω 0805 Paket

R5 = 100KΩ 0805 Paket

R6 = 390Ω 0805 Paket

C2 = 1µF 1206 Paket

C3 = 100nF 0603 Paket

C4 = 1µF 1206 Paket

C5 = 1µF 1206 Paket

U1 = paket LM358 DFN8

Ko očistite ostanke fluksa, spajkajte glavo ISP in adapter vtičnice IC ter naredite spajkalni most med sredino in oznako "GND".

2. korak: Testiranje in programiranje

Naslednji korak je preizkusiti bližnjice na tiskanem vezju. Najvarnejši način za to je napajanje vezja preko laboratorijskega napajanja, pri čemer je omejitev toka na nekaj mA. Če gre brez kratkih hlač, je čas, da programirate mikro. Svojo eno različico sem naredil na podlagi 1.47 by raihei, ki jo lahko prenesete z moje strani GitHub. Temelji na najnovejši "uradni" zgradbi madworma, ki je na voljo tudi na GitHubu. Znotraj prenesene datoteke. ZIP sta datoteka.ino in.h, ki ju je mogoče odpreti in sestaviti z uporabo ArduinoIDE ali AtmelStudio (in vtičnika VisualMicro), obstajajo tudi vnaprej sestavljene datoteke. Hex, ki jih je mogoče naložiti neposredno v mikro. Zaradi tega je mogoče samo zbrati in ne naložiti neposredno iz ArduinoIDE z uporabo AtmelStudio. Če želite uporabljati ArduinoIDE, vam bom kasneje pokazal, kako ga uporabljati. Ne glede na to, kaj uporabljate, morate spremeniti nekatere vrednosti. Prva dva sta v datoteki.h. Dve vrstici

#define FAN_SPEED_MIN_DEFAULT 120UL

#define FAN_SPEED_MAX_DEFAULT 320UL

Treba je komentirati in namesto vrstic

// #define FAN_SPEED_MIN_DEFAULT 450UL

// #define FAN_SPEED_MAX_DEFAULT 800UL

Komentirati jih je treba (ali pa spremeniti vrednosti). Drugi sta dve hvalevredni vrstici CPARAM, ki ju je treba kopirati in zamenjati dve vrstici CPARAM znotraj datoteke.ino. To NE omogoča standardnega načina zaznavanja toka, ker uporablja pin A2 nameščen na A5, ki je na tej plošči napačno priključen! Zadnja sprememba je TEMP_MULTIPLICATOR_DEFAULT v datoteki.h, ki nastavi multiplikator temperature. Ta vrednost je odvisna od vrste postaje. Pri modelu 230V bi morala biti okoli 21, pri modelu 115V okoli 23-24. To vrednost je treba prilagoditi, če prikazana temperatura ne ustreza izmerjeni. Kasneje jih lahko tudi spreminjate neposredno na postaji kot vrednosti hitrosti ventilatorja. Po spremembi teh vrednosti je čas za sestavljanje kode.

AtmelStudio: Na AtmelStudio lahko preprosto izberete AtMega328 kot mikro, pritisnete gumb Prevedi in naloži in to bi moralo biti trik. V mojem primeru se nekako ni naložilo, zato sem moral ročno utripati šestnajstiško datoteko.

ArduinoIDE: Kompilacija ArduinoIDE je nekoliko drugačna kot običajno. Namesto da preprosto pritisnete gumb Naloži, pojdite na zavihek Skica in kliknite Izvozi zbrano binarno datoteko. Po prehodu v mapo projekta boste našli dve šestnajsti datoteki. Eden z zagonskim nalagalnikom in drugi brez zagonskega nalagalnika. Tista brez zagonskega nalagalnika je tista, ki jo želimo. Lahko ga bliskate z uporabo AtmelStudio, AVRdude ali katere koli druge združljive programske opreme.

Na obeh: Po utripanju datoteke morate nastaviti varovalke. Moraš jim dati priložnost 0xDF HIGH, 0xE2 LOW in 0xFD EXTENDET. Ko se varovalke opečejo, lahko odklopite programer in tiskano vezje.

3. korak: Demontaža

Za pravi Hack. Začnite tako, da odstranite štiri vijake na sprednji strani in sprednji pokrov se bo odlepil. Notranjost postaje bi morala biti zelo podobna moji. Ko odklopite vse žice, odvijte dva vijaka na tiskanem vezju in gumb AIR na sprednji strani, boste s praznim tiskanim vezjem končali. Sredi tiskanega vezja je glavni IC krmilnik MK1841D3 v paketu DIP20. V tem načinu bi ga zamenjali. Zaradi vtičnice bi jo lahko zamenjali z novo ploščo, vendar se originalna vtičnica ni dobro prilegala adapterju za vtičnico DIP20, zato sem jo zamenjal. Na tiskanem vezju sta še dva DIP8 IC, drugi poleg MK1841D3 je 2MB serijski EEPROM. Da bi ta mod deloval, ga je treba tudi odstraniti. Drugi je samo nekakšen OPAmp, ostati mora. Samo iz radovednosti sem dal EEPROM v svoj univerzalni programer in ga prebral. Rezultat je skoraj prazna binarna datoteka z le "01 70" na naslovih 11 in 12. Verjetno zadnja nastavljena temperatura. (Na žalost se ne spomnim, kakšna je bila zadnja nastavljena temperatura, vendar zagotovo ne 170 ° C, morda 368 ° C?) Pazite, da ne dvignete blazinic, ker se baker ne drži zelo dobro na tiskanem vezju.

4. korak: Ponovno sestavljanje

Po uspešni zamenjavi vtičnice IC in odstranitvi EEPROM -a morate narediti še eno spremembo in vdreti shunt upor za tok ventilatorja. V zgornjem levem kotu spajkalne strani tiskanega vezja je ena skladba, ki jo je treba spremeniti. Gre med C7 in negativnim zatičem iz priključka ventilatorja. Po rezanju sledi, strganju spajkalne maske in spajkanju na 1Ω uporu morate žico spajkati na negativni zatič ventilatorja, drugo stran pa na spajkalno blazinico z oznako "FAN" na tiskanem vezju procesorja. Naslednji izbirni korak je dodajanje brenčalnika. Če ga želite namestiti na tiskano vezje, morate malce upogniti kable brenčalnika in ga spajkati na priključek PC4. Priključite vse žice in nadaljujte z naslednjim korakom.

5. korak: Umerite senzor ventilatorja

Zdaj je čas, da prvič vklopite nov krmilnik in umerite senzor ventilatorja. Nevarnost, delati morate na tiskanem vezju z omrežnim napajanjem! Najvarnejši način za to je napajanje postaje prek izolacijskega transformatorja. Če ga nimate, lahko vroči del krmilnega transformatorja odklopite tudi z glavnega tiskanega vezja in ga priključite neposredno na električno omrežje, da omrežje ne bo prišlo do tiskanega vezja. Še naprej spajkajte preskusno žico na pozitivni zatič LED in jo povežite z osciloskopom. Vklopite postajo tako, da držite gumb GOR, postaja pa se bo začela v načinu FAN TEST. Vklopil bo ventilator in na zaslonu prikazal surovo vrednost ADC. Gumb ventilatorja obrnite na minimum in nastavite obrezovalnik Vref, dokler na zaslonu osciloskopa ne dobite lepih impulzov toka. Obrnite potenciometer FAN na največ in preverite, ali se valovna dolžina spreminja, vendar ne. Če se valovna oblika spremeni, prilagodite trimer Vref, dokler ne dobite enakih impulzov pri min in pri max. Če je bila postaja uspešno obrnjena, preskusni kabel premaknite s pozitivnega zatiča LED na levi zatič potenciometra Gain. Znova zaženite način preskusa ventilatorja in izmerite napetost na preskusnem vodu. Prilagodite trimer za ojačanje, dokler ne dosežete približno 2, 2 V v položaju MAX. Zdaj si oglejte zaslon. Vrednost bi morala biti okoli 900. Zdaj namestite vse svoje šobe eno za drugo na ročni del in zabeležite najvišjo vrednost na zaslonu. Ventilator vklopite na minimum in dobili boste vrednost okoli 200. Še enkrat preizkusite vse svoje šobe in zabeležite najmanjšo vrednost. Izklopite postajo in jo znova vklopite, tokrat držite oba gumba pritisnjena. Postaja bo začela nastavljati način. S pritiskom gor in dol lahko povečate/zmanjšate vrednost, s pritiskom na oba preklopite na naslednjo točko menija. Pojdite na točko "FSL" (nizka hitrost ventilatorja) in jo nastavite na najnižjo izmerjeno vrednost ADC (nastavil sem jo na 150). Naslednja točka je "FSH" (visoka hitrost ventilatorja). To nastavite na najvišjo izmerjeno vrednost ADC (nastavil sem jo na 950).

V ozadje: Na postaji ni povratnih informacij o hitrosti ventilatorja, zato, če je VENTILATOR blokiran ali pride do prekinitve kabla, krmilnik ne prepozna napake ventilatorja in grelec lahko pregori. Ker ventilator nima taho izhoda, je najboljši način za merjenje hitrosti ventilatorja, da dodate shunt upor in izmerite frekvenco tokovnih impulzov. Z uporabo OPAmp in visoko- in nizkoprepustnega filtra se pretvori v napetost, ki se napaja v mikrokrmilnik. Če je vrednost pod ali nad nastavljenimi vrednostmi min/max, postaja ne bo vklopila grelnika in dala napako.

Ker sta se na mojem testu regulator 5V in tranzistor ventilatorja precej segrela, sem se odločil, da na oba namestim majhne hladilnike. Izklopite postajo in ponovno sestavite sprednjo ploščo.

6. korak: Posodobitev: Največja hitrost ventilatorja MOD

Zdaj uporabljam postajo že približno eno leto in sem bil z njo vedno zadovoljen. Imel sem samo eno težavo: postaja potrebuje precej časa, da se ohladi, zlasti če spajkate zelo majhne komponente z majhno šobo in nizkim pretokom zraka. Zato sem se malo poigral in našel način, kako s programsko opremo preklopiti hitrost ventilatorja. Mod uporablja tranzistor za kratko povezavo potenciometra hitrosti ventilatorja. Najboljši način za izvedbo tega krampanja je, da 10 -milimetrski upor spajkate na osnovo, dodate žico in prekrijete vse kable s skrčljivo cevjo. Nato malce skrajšajte nožice in jih spajkajte skozi luknjo do obstoječih komponent. Če želite zaščititi tranzistor pred premikanjem, ga zlepite z vročim lepilom. Nazadnje, priključite bazo tranzistorja na pin MOSI ATmega. Prilagodil sem programsko opremo za preklop tega zatiča, ko je ročaj vstavljen v držalo, dokler se orodje ne ohladi. Tudi ventilatorski test uporablja ta način za stabilno referenco. Programska oprema temelji na RaiHei's V1.47 in je na voljo na moji strani GitHub

7. korak: Izbirno: Chanche Plug in izboljšajte ozemljitev

Na zadnjo ploščo. V mojem primeru je imela postaja kratek napajalni kabel, ki je preprosto šel ven iz zadnje plošče. Ker mi ni bilo všeč, sem se odločil, da ga zamenjam z vtičem C14. Če ga želite zamenjati, začnite tako, da odstranite odvijanje zadnje plošče. Modra žica je z drugo žico povezana s kratkim kosom skrčne cevi. Na ozemljitvenem zatiču je kabel, ki je spajkan in ni stisnjen, kot bi moral, zato, če žice ne zamenjate, jo vsaj predelajte s stiskanjem. Ko odstranite žico in odvijete držalo varovalk, naredite luknjo za nov vtič. S svojim rezkalnim strojem sem izrezal luknjo, če pa je nimate, jo lahko izrežete z vbodno žago. Znova namestite in ožičite držalo varovalk in vtič. Ozemljitvena žica, ki prihaja iz ročnega dela, ima tudi spajkano kabelsko sponko, zato jo je treba predelati. Uporabil sem ravne kabelske ušesce in adapterje za vijačne sponke, da sem poenostavil odstranitev sprednje plošče. Ker je okrog ozemljitvenih / transformatorskih lukenj za pritrjevanje barve zelo slaba povezava s ohišjem. Najboljši način, da ga popravite, je odstraniti barvo okoli lukenj z brusnim papirjem. Po ponovni namestitvi zadnje plošče izmerite upor med ohišjem in zatičem GND vtiča C14. Moral bi biti blizu 0Ω.

8. korak: Izbirno: Izboljšajte ročnik

Na ročni kos. Po tem, ko sem sodeloval, sem videl dve stvari, ki mi nista bili všeč. Prvič: Povezava med kovinsko ovojnico grelnega elementa in ozemljitvenim kablom je zelo slaba. Žica je samo ovita okoli kovinske palice, privarjene na kovinsko lupino. Poskušal sem ga spajati skupaj, vendar je na žalost palica narejena iz neke vrste nelemljive kovine, zato sem jo namesto tega stisnila skupaj. Drugič: Na izhodu za žico ni razbremenitve napetosti, zato sem okoli namestil kabelsko vezico in jo zelo dobro zategnil. Ta rešitev vsekakor ni najboljša, je pa vsaj boljša kot razbremenitev napetosti. Znova sestavite ročni del.

9. korak: Izbirno: Izboljšajte zibelko

Znotraj zibelke sta dva majhna neodimska magneta, ki se uporabljata za zaznavanje, da je ročaj v zibelki. Na svoji postaji sem imel nekaj težav, ker ni prepoznal orodja v zibelki v vsakem položaju orodja. Z vročim lepilom sem v zibelko dodal še nekaj magnetov in težave so izginile. Prav tako sem 3D natisnil držalo za šobe podjetja Sp0nge, ki je na voljo na Thingiverse, in ga privijal na nosilec. Vijaki so nekoliko kratki, če pa jih ne boste preveč privili, bodo uspeli.

10. korak: Dokončanje

Ostane še en zadnji korak. Na postajo prilepite nalepko "Hacked" Arduino in jo uporabite.

Značilnosti novega krmilnika so:

Natančnejša regulacija temperature

Postaja se ne bo začela segrevati, če ročaj med vklopom ni v nosilcu

Na voljo programska kalibracija temperature (s pritiskom na oba gumba)

Način hladnega zraka (s kratkim pritiskom na oba gumba)

Zvočni signal

Način hitrega ohlajanja

Popolnoma OpenSource (tako da lahko zelo enostavno oglašujete/spreminjate/odstranjujete funkcije)

Zaznavanje napak ventilatorja

Način mirovanja (prednastavljen na 10 minut, mogoče urejanje s parametrom SLP)

Reference:

Uradna nit EEVBlog

blog madworm (spitzenpfeil)

stran GitHub madworm (spitzenpfeil)

Poormanov elektronski blog

Sp0nge držalo za šobe

Tehnični list MK1841