เตาอบ Reflow SMD อัตโนมัติจากเตาอบเครื่องปิ้งขนมปังราคาถูก: 8 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

การทำ PCB ของ Hobbyist นั้นเข้าถึงได้ง่ายขึ้นมาก แผงวงจรที่มีเฉพาะส่วนประกอบที่เป็นรูทะลุนั้นง่ายต่อการบัดกรี แต่ขนาดของบอร์ดจะถูกจำกัดด้วยขนาดของส่วนประกอบ ด้วยเหตุนี้ การใช้ส่วนประกอบยึดพื้นผิวทำให้มีการออกแบบ PCB ที่กะทัดรัดยิ่งขึ้น แต่บัดกรีด้วยมือได้ยากกว่ามาก เตาอบ Reflow เป็นวิธีการที่ทำให้การบัดกรี SMD ง่ายขึ้นอย่างมาก พวกมันทำงานโดยการวนไปตามโปรไฟล์อุณหภูมิที่ให้อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอย่างสม่ำเสมอ ซึ่งหลอมเหลวบัดกรีที่อยู่ใต้ส่วนประกอบยึดพื้นผิว เตาอบรีโฟลว์แบบมืออาชีพอาจมีราคาแพงโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากใช้งานเป็นครั้งคราว เป้าหมายของฉันคือการสร้างเตาอบรีโฟลว์อัตโนมัติจากเตาปิ้งขนมปังราคา 20 ดอลลาร์

แผนของฉันคือการใช้สเต็ปเปอร์มอเตอร์เพื่อหมุนแป้นหมุนอุณหภูมิด้วยวิธีที่ตั้งโปรแกรมไว้ซึ่งจะทำให้อุณหภูมิค่อยๆ เพิ่มขึ้นเพื่อละลายสารบัดกรี ฉันจะพยายามเลียนแบบโปรไฟล์ reflow เฉพาะตามการวางประสานที่ฉันใช้ เมื่อเตาอบถึงอุณหภูมิสูงสุด (จุดหลอมเหลวของบัดกรี) แป้นหมุนอุณหภูมิจะหมุนไปข้างหลังเพื่อลดอุณหภูมิในเตาอบ ทั้งหมดนี้จะถูกควบคุมโดย Arduino และแสดงบนหน้าจอ OLED เป้าหมายสูงสุดคือการโหลด PCB และส่วนประกอบในเตาอบ กดปุ่มเดียว และบัดกรีส่วนประกอบทั้งหมดโดยไม่ต้องปรับแต่งหรือตรวจสอบจากภายนอก

เสบียง

• Arduino 5V pro mini
• สเต็ปเปอร์มอเตอร์
• ไดร์เวอร์สเต็ปเปอร์มอเตอร์ A4988
• MAX31855 เทอร์โมคัปเปิล
• จอแสดงผล OLED 128x64
• ปุ่มกด 2x6mm
• ลิมิตสวิตช์
• ทรานซิสเตอร์ NPN 3 ตัว
• แหล่งจ่ายไฟ 12V
• ตัวต้านทาน 5 1K
• ตัวต้านทาน 10K 4 ตัว
• น็อตและน็อต M3
• สกรูเครื่อง
• น็อตคลัปหกเหลี่ยม

ขั้นตอนที่ 1: เตาอบเครื่องปิ้งขนมปังฉีกลง

ขั้นตอนแรกคือการแยกเตาอบเครื่องปิ้งขนมปังและมองเข้าไปข้างใน เตาอบเครื่องปิ้งขนมปังรุ่นนี้มีปุ่มหมุนควบคุมอุณหภูมิและปุ่มตั้งเวลา การเดินสายไฟภายในและวงแหวนทั้งสองนั้นค่อนข้างไม่คุ้นเคยสำหรับฉัน ฉันจึงตัดสินใจว่าจะง่ายกว่าที่จะแก้ไขสิ่งที่มีอยู่แล้ว ฉันตระหนักว่าสามารถใช้สเต็ปเปอร์มอเตอร์หมุนแป้นหมุนได้ สามารถป้อนหัววัดอุณหภูมิหรือเทอร์โมคัปเปิลภายในเตาอบเพื่อตรวจสอบอุณหภูมิ หน้าจอ OLED จะสามารถแสดงข้อมูลแบบเรียลไทม์รวมถึงอุณหภูมิปัจจุบัน Arduino ควบคุมส่วนประกอบต่อพ่วงทั้งหมดเหล่านี้ได้อย่างง่ายดาย มีพื้นที่เปิดโล่งมากมาย ดังนั้นฉันจึงตัดสินใจปกปิดส่วนประกอบทั้งหมดหรือเกือบทั้งหมดภายในเตาอบ

ขึ้นอยู่กับเตาอบเครื่องปิ้งขนมปังที่คุณมีกระบวนการรื้ออาจเป็นตัวแปร ฉันต้องถอดสกรูรอบแผงด้านหน้าออกก่อน จากนั้นฉันก็คว่ำเตาอบและถอดสกรูออกจากด้านล่างของแผงด้านข้าง จากนั้นฉันก็สามารถเข้าถึงสายไฟภายในเตาอบได้

ต่อไปฉันถอดลูกบิดทั้งสองบนแป้นหมุนแต่ละอันแล้วคลายเกลียวออกจากแผงหน้าปัด

ขั้นตอนที่ 2: ต้นแบบ

ตอนนี้ฉันรู้แล้วว่าฉันต้องออกแบบอะไร ถึงเวลาที่จะเริ่มสร้างวงจร ฉันทำสิ่งนี้ในกระบวนการเติมแต่ง ฉันได้เทอร์โมคัปเปิลทำงาน จากนั้นเพิ่มหน้าจอ จากนั้นเพิ่มสเต็ปเปอร์มอเตอร์ เมื่อส่วนประกอบหลักใช้งานได้แล้ว ฉันต้องการวิธีโต้ตอบกับ Arduino ฉันตัดสินใจใช้ปุ่มกดสองสามปุ่ม แป้นหมุนควบคุมอุณหภูมิบนเตาอบที่จะหมุนด้วยสเต็ปเปอร์มอเตอร์จะหมุนตามเข็มนาฬิกาประมาณ 300 องศาเท่านั้นจึงจะถึงอุณหภูมิสูงสุด ดังนั้นขีดจำกัดนั้นจะต้องถูกฮาร์ดโค้ดลงในโปรแกรม ฉันยังต้องการวิธีที่จะทำให้แป้นหมุนกลับไปเป็น 0 องศาโดยหมุนทวนเข็มนาฬิกาได้อย่างน่าเชื่อถือ ฉันวางแผนที่จะใช้ลิมิตสวิตช์เพื่อป้องกันไม่ให้สเต็ปเปอร์มอเตอร์หมุนผ่าน 0 องศา และเสี่ยงที่จะเกิดความเสียหายต่อปุ่มหมุนควบคุมอุณหภูมิ ฉันพบว่า multitool PCB 12-in-1 ของฉันมีประโยชน์มากสำหรับการแก้ไขปัญหาในขณะที่ฉันรวบรวมวงจรนี้

ขั้นตอนที่ 3: ปรับแต่งโปรแกรม

รางวัลที่สองในการประกวดสร้างเครื่องมือ