การปิดลูปบน Surface Mount การบัดกรี: 4 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:09

อุณหภูมิดูเหมือนจะเป็นสิ่งที่ควบคุมได้ง่ายที่สุดในโลก เปิดเตาและตั้งอุณหภูมิที่ต้องการ เปิดเตาในตอนเช้าและตั้งเทอร์โมสตัท ปรับน้ำร้อนและน้ำเย็นเพื่อให้การอาบน้ำเป็นไปอย่างเหมาะสม ง่าย! แต่ถ้าคุณต้องการควบคุมอุณหภูมินอกเหนือจากการใช้งานในชีวิตประจำวันเหล่านี้ล่ะ หากคุณต้องการให้อุณหภูมิอยู่นอกช่วงปกติ หรือต้องการให้อุณหภูมิคงที่ภายในช่วงแคบๆ คุณต้องอยู่คนเดียวเป็นส่วนใหญ่

ในกรณีของฉัน ฉันต้องการควบคุมอุณหภูมิของเพลตร้อนที่ใช้สำหรับการบัดกรีแบบยึดพื้นผิว เริ่มแรก ฉันใช้การปรับความกว้างพัลส์เพื่อให้อุณหภูมิคงที่และตั้งค่าตามการทดลองเพื่อสร้างโปรไฟล์อุณหภูมิที่ต้องการ คุณสามารถอ่านทั้งหมดเกี่ยวกับสิ่งนั้นได้ในคำแนะนำนี้ ระบบนี้ทำงานและควบคุมอุณหภูมิในลักษณะนี้ได้ดีและดี แต่มีข้อบกพร่อง

ข้อบกพร่อง:

• ใช้ได้กับจานร้อนเฉพาะของฉันเท่านั้น ส่วนอื่นๆ มีความคล้ายคลึง แต่ไม่เหมือนกัน และจำเป็นต้องมีการทดลองเพื่อกำหนดการตั้งค่าและเวลาที่จำเป็นในการสร้างโปรไฟล์ที่ต้องการ
• สถานการณ์เดียวกันหากฉันต้องการโปรไฟล์หรืออุณหภูมิที่ต่างกัน
• กระบวนการบัดกรีใช้เวลานานเนื่องจากต้องเข้าหาอุณหภูมิที่คงที่อย่างช้าๆ

ตามหลักการแล้ว เราสามารถระบุโปรไฟล์เวลาอุณหภูมิ กดปุ่ม และตัวควบคุมจะทำให้แผ่นความร้อนทำงานตามที่โปรแกรมไว้ เรารู้ว่าสิ่งนี้เป็นไปได้ เนื่องจากมีกระบวนการทางอุตสาหกรรมมากมายที่ใช้การควบคุมประเภทนี้ คำถามคือสามารถทำที่บ้านได้อย่างง่ายดายและราคาไม่แพงหรือไม่?

อย่างที่คุณอาจเดาได้ เนื่องจากฉันกำลังเขียนคำแนะนำนี้ คำตอบคือใช่! คำแนะนำนี้จะแสดงให้คุณเห็นถึงวิธีการสร้างตัวควบคุมอุณหภูมิที่มีความแข็งแกร่งทางอุตสาหกรรมของคุณเอง ฉันจะกำหนดเป้าหมายการบัดกรีแบบยึดพื้นผิวโดยเฉพาะ แต่กระบวนการใด ๆ ที่ต้องใช้โปรไฟล์อุณหภูมิเวลาที่แม่นยำสามารถใช้ระบบนี้ได้

หมายเหตุ: เมื่อฉันใช้ชื่อ "Arduino" ฉันหมายถึงไม่ใช่แค่ Arduino ที่มีลิขสิทธิ์ (ไม่ทั้งหมด) เท่านั้น แต่ยังรวมถึงเวอร์ชันสาธารณสมบัติจำนวนมากที่เรียกรวมกันว่า "Freeduino" ในบางกรณี ฉันใช้คำว่า “Ard/Free-duino” แต่คำควรพิจารณาใช้แทนกันได้สำหรับวัตถุประสงค์ของคำแนะนำนี้

รูปแบบการควบคุมอุณหภูมิที่ใช้ใน Extreme Surface Mount Soldering Instructable เรียกว่าการควบคุมแบบวงเปิด กล่าวคือ ค่าที่ผลิตอุณหภูมิที่ต้องการในอดีต คาดว่าจะผลิตอุณหภูมิเท่าเดิมเมื่อใช้อีกครั้ง บ่อยครั้งสิ่งนี้เป็นจริงและให้ผลลัพธ์ที่ต้องการ แต่ถ้าเงื่อนไขแตกต่างกันเล็กน้อย สมมติว่าโรงรถที่เรากำลังทำงานอยู่นั้นเย็นกว่าหรืออุ่นกว่ามาก คุณอาจไม่ได้ผลลัพธ์ตามที่คาดหวัง

หากเรามีเซ็นเซอร์ที่สามารถอ่านอุณหภูมิและรายงานกลับไปยังตัวควบคุม แสดงว่าเรามีการควบคุมแบบวงปิด ตัวควบคุมสามารถตั้งค่าเริ่มต้นเพื่อเพิ่มอุณหภูมิ ดูอุณหภูมิเมื่อเวลาผ่านไป และปรับการตั้งค่าเพื่อให้อุณหภูมิสูงขึ้นหรือต่ำลงจนกว่าจะถึงอุณหภูมิที่ต้องการ

แนวทางของเราคือแทนที่ตัวควบคุม PWM ที่ใช้ AVRTiny2313 ด้วยตัวควบคุมที่ใช้ ATMega ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น การเขียนโปรแกรมจะทำในสภาพแวดล้อม Arduino เราจะใช้พีซี (Linux-Mac-Windows) ที่รันการประมวลผลเพื่อแสดงผลลัพธ์และปรับคอนโทรลเลอร์

สำหรับเซ็นเซอร์ เราจะใช้เซ็นเซอร์อุณหภูมิอินฟราเรดจากการขนส่งสินค้าทางท่าเรือ เซ็นเซอร์ IR จะถูกแก้ไขเพื่อส่งออกอุณหภูมิเป็นสตรีมข้อมูลแบบอนุกรมที่ตัวควบคุมสามารถอ่านได้ เราจะใช้ Ard/Free-duino เป็นตัวควบคุม โดยมีพีซี (Mac – Linux – Windows) สำหรับอินพุตไปยังคอนโทรลเลอร์ เมื่อเสร็จแล้วระบบก็จะออกมาดังภาพ (คุณอาจมีวงจรภายนอกน้อยกว่าบนเขียงหั่นขนมของคุณ แต่ไม่เป็นไร)

ขั้นตอนที่ 1: การปรับเปลี่ยนเซ็นเซอร์อินฟราเรด

ขอบคุณมากสำหรับเพื่อนที่ฉลาดของฉัน Scott Dixon สำหรับนักสืบที่รอบคอบของเขาในการหาวิธีการทำงานของเครื่องมือนี้และวิธีทำให้มีประโยชน์โดยทั่วไปกับคอนโทรลเลอร์โดยเปิดเผยอินเทอร์เฟซแบบอนุกรม

อุปกรณ์ที่เราจะเริ่มต้นด้วยคือ Harbor Freight Part Number: 93984-5VGA ค่าใช้จ่ายประมาณ 25 เหรียญ อย่ามัวแต่ซื้อประกัน:)} นี่คือลิงค์ รูปที่ 1 และ 2 แสดงมุมมองด้านหน้าและด้านหลัง ลูกศรในรูปที่ 2 ระบุตำแหน่งสกรูที่ยึดเคสไว้ด้วยกัน รูปที่ 3 แสดงด้านในของเคสเมื่อถอดสกรูและเปิดเคส โมดูลตัวชี้เลเซอร์สามารถถอดออกและใช้สำหรับโครงการอื่นได้ แม้ว่าฉันจะยังไม่ได้ดำเนินการนี้ ลูกศรชี้ไปที่สกรูเพื่อถอดออก หากคุณต้องการนำบอร์ดออกเพื่อบัดกรี นอกจากนี้ยังระบุด้วยว่าบริเวณที่ควรตัดสายไฟเพื่อออกจากเคส ดูเพิ่มเติม รูปภาพ 5 ให้ตัดออกในขณะที่ถอดบอร์ดออก หรืออย่างน้อยก่อนที่คุณจะบัดกรีสายไฟ ทางนั้นง่ายกว่า;)} รูปที่ 4 แสดงตำแหน่งที่จะบัดกรีสายไฟ จดจดหมายของการเชื่อมต่อแต่ละครั้งเพื่อที่คุณจะรู้ว่าสายใดเมื่อคุณปิดเคส รูปที่ 5 แสดงสายไฟที่บัดกรีเข้าที่และกำหนดเส้นทางผ่านจุดตัด ตอนนี้คุณสามารถประกอบเคสกลับเข้าที่ และเครื่องมือควรทำงานเหมือนที่เคยทำมาก่อนการทำงานของคุณ สังเกตขั้วต่อบนสายไฟ ฉันใช้สายที่ยาวกว่าเพื่อเชื่อมต่อกับคอนโทรลเลอร์ของฉันจริงๆ หากคุณใช้สายไฟเส้นเล็ก ขั้วต่อขนาดเล็ก และเก็บสายไฟให้สั้น คุณสามารถใส่กลับเข้าไปในเคสได้หากต้องการ และเครื่องมือดูไม่มีการปรับแต่ง สกอตต์ยังได้สร้างซอฟต์แวร์เพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์นี้ เขาใช้เอกสารนี้หากต้องการทราบรายละเอียด แค่นั้นแหละ! ตอนนี้คุณมีเซ็นเซอร์อุณหภูมิ IR ที่จะทำงานได้ตั้งแต่ -33 ถึง 250 องศาเซลเซียส

ขั้นตอนที่ 2: ซอฟต์แวร์สำหรับการควบคุม

มีประโยชน์เหมือนเดิม เซ็นเซอร์อุณหภูมิ IR เป็นเพียงส่วนหนึ่งของระบบเท่านั้น ในการควบคุมอุณหภูมิ จำเป็นต้องมีสามรายการ: แหล่งความร้อน เซ็นเซอร์อุณหภูมิ และตัวควบคุมที่สามารถอ่านเซ็นเซอร์และสั่งการแหล่งความร้อนได้ ในกรณีของเรา แผ่นความร้อนเป็นแหล่งความร้อน เซ็นเซอร์อุณหภูมิ IR (ตามที่แก้ไขในขั้นตอนสุดท้าย) คือเซ็นเซอร์ของเรา และซอฟต์แวร์ Ard/Free-duino ที่ใช้งานซอฟต์แวร์ที่เหมาะสมคือตัวควบคุม ซอฟต์แวร์ทั้งหมดสำหรับ Instructable นี้สามารถดาวน์โหลดเป็นแพ็คเกจ Arduino และแพ็คเกจการประมวลผล

ดาวน์โหลดไฟล์ IR_PID_Ard.zip แตกไฟล์ในไดเร็กทอรี Arduino ของคุณ (โดยปกติคือ My Documents/Arduino) ดาวน์โหลดไฟล์ PID_Plotter.zip เปิดเครื่องรูดในไดเร็กทอรีการประมวลผลของคุณ (โดยปกติคือ My Documents/Processing) ไฟล์เหล่านี้จะมีอยู่ในสมุดสเก็ตช์ที่เหมาะสม

ซอฟต์แวร์ที่เราจะใช้นั้นเขียนขึ้นโดย Tim Hirzel มันถูกแก้ไขโดยการเพิ่มอินเทอร์เฟซให้กับเซ็นเซอร์ IR (จัดทำโดย Scott Dixon) ซอฟต์แวร์ใช้อัลกอริธึมการควบคุมที่เรียกว่าอัลกอริธึม PID PID ย่อมาจาก Proportional – Integral – Derivative และเป็นอัลกอริธึมมาตรฐานที่ใช้สำหรับการควบคุมอุณหภูมิในอุตสาหกรรม อัลกอริทึมนี้อธิบายไว้ในบทความที่ยอดเยี่ยมโดย Tim Wescott ซึ่ง Tim Hirzel ใช้ซอฟต์แวร์ของเขา อ่านบทความที่นี่

ในการปรับอัลกอริทึม (อ่านเกี่ยวกับสิ่งนี้ในบทความที่กล่าวถึง) และเพื่อเปลี่ยนการตั้งค่าอุณหภูมิเป้าหมาย เราจะใช้แบบร่างการประมวลผล ซึ่งพัฒนาโดย Tim Hirzel ด้วย ได้รับการพัฒนาสำหรับการคั่วเมล็ดกาแฟ (อีกโปรแกรมหนึ่งของการควบคุมอุณหภูมิ) และถูกเรียกว่า Bare Bones Coffee Controller หรือ BBCC ชื่อกัน มันใช้งานได้ดีสำหรับการบัดกรีแบบยึดพื้นผิว คุณสามารถดาวน์โหลดเวอร์ชันดั้งเดิมได้ที่นี่

การปรับเปลี่ยนซอฟต์แวร์

ต่อไปนี้ ฉันคิดว่าคุณคุ้นเคยกับ Arduino และการประมวลผล หากไม่เป็นเช่นนั้น คุณควรอ่านบทแนะนำต่างๆ จนกว่าสิ่งต่างๆ จะเริ่มเข้าท่า อย่าลืมโพสต์ความคิดเห็นในคำแนะนำนี้และฉันจะพยายามช่วยเหลือ

ต้องแก้ไขคอนโทรลเลอร์ PID สำหรับ Arduino/Freeduino ของคุณ ต้องต่อสายนาฬิกาจากเซ็นเซอร์ IR เข้ากับหมุดขัดจังหวะ บน Arduino นี่อาจเป็น 1 หรือ 0 สำหรับ Freeduinos หลายประเภท คุณสามารถใช้อินเทอร์รัปต์ที่มีอยู่ได้ แนบสายข้อมูลจากเซ็นเซอร์กับหมุดอื่นที่อยู่ใกล้เคียง (เช่น D0 หรือ D1 หรือหมุดอื่นที่คุณเลือก) สายควบคุมไปยังจานร้อนสามารถมาจากพินดิจิตอลใดก็ได้ ในโคลน Freeduino เฉพาะของฉัน (อธิบายที่นี่) ฉันใช้ D1 และการขัดจังหวะที่เกี่ยวข้อง (1) สำหรับนาฬิกา D0 สำหรับข้อมูล และ B4 สำหรับสายควบคุมไปยังจานร้อน

หลังจากที่คุณดาวน์โหลดซอฟต์แวร์แล้ว ให้เริ่มต้นสภาพแวดล้อม Arduino และเปิด IR_PID จากรายการเมนู File/Sketchbook ภายใต้แท็บ pwm คุณสามารถกำหนด HEAT_RELAY_PIN ตามความเหมาะสมสำหรับ Arduino หรือ Freeduino ของคุณ ภายใต้แท็บ temp ทำสิ่งเดียวกันกับ IR_CLK PIN, IR_DATA PIN และ IR_INT คุณควรพร้อมที่จะคอมไพล์และดาวน์โหลด

ในทำนองเดียวกัน ให้เริ่มสภาพแวดล้อมการประมวลผลและเปิดแบบร่าง PID_Plotter ปรับ BAUDRATE เป็นค่าที่ถูกต้อง และอย่าลืมตั้งค่าดัชนีที่ใช้ใน Serial.list()[1] เป็นค่าที่ถูกต้องสำหรับระบบของคุณ (พอร์ตของฉันคือดัชนี 1)

ขั้นตอนที่ 3: เชื่อมต่อทั้งหมด

ระบบควบคุมไฟฟ้ากระแสสลับแบบจานร้อนมีรายละเอียดอยู่ใน Extreme Surface Mount Soldering Instructable ที่กล่าวถึงแล้ว หรือคุณสามารถซื้อ SSR ของคุณเอง (โซลิดสเตตรีเลย์) ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสามารถรองรับโหลดเพลตเพลตได้โดยมีระยะขอบเพียงพอ เช่น พิกัด 20 ถึง 40 วัตต์ เนื่องจากการทดสอบที่ทำโดยชาวจีนอาจทำให้บางสิ่งเป็นที่ต้องการ หากคุณใช้คอนโทรลเลอร์ AC จานร้อนจาก Instructable ของฉัน ให้รันจัมเปอร์จากตัวต้านทานบนอินพุตควบคุมไปยังกราวด์บน Ard/Free-duino และจัมเปอร์จากเอาต์พุตควบคุม (B4 หรืออะไรก็ได้ที่คุณเลือก) ไปยังสัญญาณควบคุม ป้อนข้อมูล. ดูภาพคอนโทรลเลอร์ จัมเปอร์สีเหลืองคืออินพุตสัญญาณควบคุม และจัมเปอร์สีเขียวไปที่กราวด์ ฉันชอบใช้ไฟกะพริบ (นำตัวต้านทานลงกราวด์) ที่ขาเอาต์พุต ดังนั้นฉันจะรู้ว่ามันเปิดอยู่เมื่อไร เชื่อมต่อจัมเปอร์ของคุณระหว่างไฟ LED และพอร์ตตามที่แสดง อ้างถึง Teensy++ Hookup Diagram

ตอนนี้เตรียมอุปกรณ์รองรับเพื่อยึดเซ็นเซอร์อุณหภูมิ IR ไว้เหนือจานร้อนของคุณ รูปภาพแสดงสิ่งที่ฉันทำ เรียบง่ายแต่มั่นคงเป็นกฎ เก็บสิ่งของที่ติดไฟได้ง่ายให้ห่างจากเตา เซ็นเซอร์เป็นพลาสติกและดูเหมือนว่าจะดีเพียง 3 นิ้วเหนือพื้นผิวของเพลต เดินสายไฟจากคอนเนคเตอร์บนเซ็นเซอร์ของคุณไปยังพินที่เหมาะสมบน Ard/Free-duino ของคุณ การเชื่อมต่อสำหรับเซ็นเซอร์ IR แสดงใน Teensy++ Hookup Diagram ปรับสิ่งเหล่านี้ตามความจำเป็นสำหรับ Ard/Free-duino ของคุณ

หมายเหตุด้านความปลอดภัยที่สำคัญ: เซ็นเซอร์ IR มีตัวชี้นำที่ช่วยในการเล็ง หากคุณมีแมวเหมือนของฉัน พวกมันชอบไล่ตามตัวชี้นำทาง ดังนั้นปิดไฟ LED ด้วยเทปทึบแสงเพื่อป้องกันไม่ให้แมวของคุณกระโดดบนจานร้อนเมื่อคุณใช้งาน

ก่อนที่คุณจะเสียบคอนโทรลเลอร์ AC แบบ Hotplate เข้ากับ 120V ต่อไปนี้คือวิธีทดสอบระบบและตั้งค่าเป้าหมายเริ่มต้นสำหรับอุณหภูมิ ฉันแนะนำอุณหภูมิเป้าหมายที่ 20 C เพื่อไม่ให้ความร้อนเริ่มทันที ค่าเหล่านี้จะถูกเก็บไว้ใน EEPROM และใช้ในครั้งต่อไป ดังนั้นอย่าลืมเก็บค่าต่ำไว้เป็นอุณหภูมิเป้าหมายเสมอเมื่อคุณเสร็จสิ้นเซสชั่นการบัดกรี ฉันคิดว่าควรเริ่มตัวควบคุมอุณหภูมิโดยถอดปลั๊กไฟออกก่อน ตรวจสอบให้แน่ใจว่าทุกอย่างทำงานก่อนที่จะเสียบปลั๊ก

เชื่อมต่อพอร์ตอนุกรมของคุณกับ Arduino และเปิดเครื่อง รวบรวมร่าง Arduino และดาวน์โหลด เริ่มร่างการประมวลผลเพื่อโต้ตอบกับคอนโทรลเลอร์และแสดงผล ในบางครั้ง ภาพสเก็ตช์ Arduino จะไม่ซิงโครไนซ์กับภาพสเก็ตช์การประมวลผล เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้น คุณจะเห็นข้อความ "ไม่มีการอัปเดต" ในหน้าต่างคอนโซลของภาพร่างการประมวลผล เพียงหยุดและเริ่มต้นร่างการประมวลผลใหม่ และสิ่งต่างๆ ควรจะเรียบร้อย ถ้าไม่ ให้ดูที่ส่วนการแก้ไขปัญหาด้านล่าง

นี่คือคำสั่งสำหรับคอนโทรลเลอร์ “เดลต้า” คือจำนวนที่พารามิเตอร์จะเปลี่ยนเมื่อได้รับคำสั่ง ขั้นแรกให้ตั้งค่าของเดลต้าที่คุณต้องการใช้ จากนั้นปรับพารามิเตอร์ที่ต้องการโดยใช้เดลต้านั้น ตัวอย่างเช่น ใช้ + และ – เพื่อสร้างเดลต้า 10 จากนั้นใช้ T (ตัวพิมพ์ใหญ่ "T") เพื่อเพิ่มการตั้งค่าอุณหภูมิเป้าหมาย 10 องศาเซลเซียส หรือ t (ตัวพิมพ์เล็ก "t") เพื่อลดอุณหภูมิเป้าหมายลง 10 องศา. คำสั่ง:

+/-: ปรับเดลต้าด้วยปัจจัยสิบ P/p: ขึ้น/ลง ปรับ p เกนโดยเดลต้า I/i: ขึ้น/ลง ปรับ i เกนโดยเดลต้า D/d: ขึ้น/ลง ปรับ d เกนโดยเดลต้า T/t: up/down adjust set temp by delta h: สลับหน้าจอวิธีใช้เปิดและปิด R: รีเซ็ตค่า – ทำเช่นนี้ในครั้งแรกที่คุณเรียกใช้คอนโทรลเลอร์

เมื่อคุณได้รับการอัปเดตอุณหภูมิ หน้าต่างกราฟิกของภาพสเก็ตช์ควรมีลักษณะเหมือนรูปภาพ หากคุณมีพื้นที่สีเทาขนาดใหญ่บนหน้าจอโดยมีคำสั่งอธิบายไว้ เพียงพิมพ์ "h" เพื่อล้างข้อมูล เมื่อคุณเริ่มต้นในครั้งแรก คุณอาจได้รับพร้อมท์ให้รีเซ็ตค่าเริ่มต้น ไปข้างหน้าและทำอย่างนั้น ค่าที่มุมขวาบนคือค่าที่อ่านและการตั้งค่าปัจจุบัน “เป้าหมาย” คืออุณหภูมิเป้าหมายปัจจุบันและเปลี่ยนแปลงโดยคำสั่ง “t” ตามที่อธิบายข้างต้น “Curr” คือค่าอุณหภูมิปัจจุบันที่อ่านได้จากเซ็นเซอร์ “P”, “I” และ “D” เป็นพารามิเตอร์สำหรับอัลกอริธึมการควบคุม PID ใช้คำสั่ง "p", "i" และ "d" เพื่อเปลี่ยน ฉันจะพูดถึงพวกเขาในอีกสักครู่ “Pow” คือคำสั่งพลังงานจากตัวควบคุม PID ไปยังจานร้อน เป็นค่าระหว่าง 0 (ปิดเสมอ) ถึง 1,000 (เปิดเสมอ)

หากคุณวางมือไว้ใต้เซ็นเซอร์ คุณจะเห็นอุณหภูมิที่อ่านค่าได้ (Curr) กระโดดขึ้น หากตอนนี้คุณเพิ่มอุณหภูมิเป้าหมาย คุณจะเห็นค่าพลังงาน (Pow) เพิ่มขึ้นและไฟ LED เอาต์พุตจะกะพริบ เพิ่มอุณหภูมิเป้าหมายและไฟ LED เอาต์พุตจะคงอยู่นานขึ้น เมื่อเชื่อมต่อและใช้งานแผ่นความร้อน การเพิ่มอุณหภูมิเป้าหมายจะทำให้แผ่นทำความร้อนเปิดขึ้น เมื่ออุณหภูมิปัจจุบันเข้าใกล้อุณหภูมิเป้าหมาย เวลาตรงจะลดลงเพื่อให้อุณหภูมิเป้าหมายเข้าใกล้โดยการยิงเกินน้อยที่สุด จากนั้น ตรงเวลาก็เพียงพอที่จะรักษาอุณหภูมิเป้าหมายได้

ต่อไปนี้เป็นวิธีตั้งค่าพารามิเตอร์สำหรับอัลกอริทึม PID คุณสามารถเริ่มต้นด้วยค่าที่ฉันใช้ P เท่ากับ 40, I เท่ากับ 0.1 และ D เท่ากับ 100 ระบบของฉันจะทำขั้นที่ 50C ในเวลาประมาณ 30 วินาที โดยมีจุดตัดที่น้อยกว่า 5 องศา หากระบบของคุณทำงานแตกต่างออกไปอย่างมาก คุณจะต้องการปรับแต่ง การปรับคอนโทรลเลอร์ PID อาจเป็นเรื่องยุ่งยาก แต่บทความที่อ้างถึงข้างต้นจะอธิบายวิธีการดำเนินการดังกล่าวอย่างมีประสิทธิภาพ

ตอนนี้ก็ถึงเวลาสำหรับของจริง เสียบปลั๊กฮอทเพลตเข้ากับคอนโทรลเลอร์ AC ของฮอทเพลตตามที่อธิบายไว้ใน Extreme Surface Mount Soldering อย่าลืมอ่านคำเตือนทั้งหมดในนั้นด้วย วางตำแหน่งเซ็นเซอร์อุณหภูมิของคุณโดยให้อยู่เหนือจานร้อนของคุณประมาณ 3 นิ้ว แล้วชี้ไปที่จานโดยตรง เพิ่มพลัง Ard / Free-duino ของคุณ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อทั้งหมดถูกต้อง และซอฟต์แวร์ของคุณ (ตัวควบคุม PID และโปรแกรมตรวจสอบ) ทำงานอย่างถูกต้อง เริ่มต้นด้วยอุณหภูมิเป้าหมายที่ตั้งไว้ที่ 20 องศาเซลเซียส จากนั้นเพิ่มอุณหภูมิเป้าหมายเป็น 40 องศาเซลเซียส ควรเปิดแผ่นความร้อนและอุณหภูมิควรเพิ่มขึ้นอย่างราบรื่นเป็น 40 องศาเซลเซียส +/- 2 องศาเซลเซียส คุณสามารถลองเพิ่มอุณหภูมิขณะสังเกตการทำงานได้ ของระบบของคุณ คุณจะสังเกตได้ว่าจานจะเย็นลงนานกว่าการทำความร้อน

การแก้ไขปัญหา

หากภาพสเก็ตช์การประมวลผลไม่ทำงานหรือไม่อัปเดตอุณหภูมิ ให้หยุดภาพร่างการประมวลผลและเริ่มต้นเทอร์มินัลอนุกรม (เช่น Hyperterminal บน Windows) แตะแป้นเว้นวรรคแล้วกดย้อนกลับ Arduino ควรตอบสนองต่อการอ่านอุณหภูมิปัจจุบัน ปรับการตั้งค่าอัตราบอด ฯลฯ จนกว่าคุณจะได้รับการตอบสนองที่ต้องการ เมื่อใช้งานได้ ร่างการประมวลผลควรทำงาน หากคุณยังคงประสบปัญหา ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการกำหนดพินของคุณสอดคล้องกับการเดินสายไฟจริงของคุณ และคุณได้เชื่อมต่อพลังงานและกราวด์กับพินที่เหมาะสมของเซ็นเซอร์อุณหภูมิแล้ว

ขั้นตอนที่ 4: การบัดกรีแบบยึดพื้นผิว

การใช้ระบบควบคุมอุณหภูมิที่อธิบายไว้ในคำแนะนำนี้ช่วยปรับปรุง Extreme Surface Mount Soldering ได้สองวิธี ประการแรก การควบคุมอุณหภูมิมีความแม่นยำและรวดเร็วยิ่งขึ้น ดังนั้น แทนที่จะต้องเร่งความเร็วจาก 120C ถึง 180C อย่างช้าๆ เป็นเวลา 6 นาที เราสามารถไปที่ 180C ได้อย่างรวดเร็ว ค้างไว้ 2 ½ ถึง 3 นาที และไปที่ 220C ถึง 240C อย่างรวดเร็วเป็นเวลาประมาณหนึ่งนาที เรายังคงต้องจับตาดูจุดที่บัดกรีไหลและปิดไฟ หรือเพียงแค่ลดอุณหภูมิเป้าหมายลงอย่างรวดเร็ว เนื่องจากอุณหภูมิลดลงช้ามาก ฉันมักจะเลื่อนวงจรออกจากเตาทันทีที่อุณหภูมิเย็นลงต่ำกว่า 210C วางไว้บนแผ่นกระดานหรือไม้ที่สมบูรณ์แบบ ไม่ใช่โลหะ โลหะอาจทำให้เย็นเร็วเกินไป โปรดทราบว่าคุณอาจต้องเพิ่มอุณหภูมิเป้าหมายให้สูงกว่า 250C (ค่าสูงสุดที่เซ็นเซอร์จะอ่านได้) เพื่อให้เพลทร้อนเพียงพอในบางพื้นที่ เพลตจะไม่ถึงอุณหภูมิเดียวทั่วทั้งพื้นผิว แต่จะเย็นกว่าในบางพื้นที่ คุณจะได้เรียนรู้สิ่งนี้จากการทดลอง

ด้านที่สองของการปรับปรุงคือการลดเวลาระหว่างรอบการบัดกรี ด้วยระบบ open loop ฉันต้องรอจนกว่าแผ่นความร้อนจะเย็นลงจนถึงอุณหภูมิห้อง (ประมาณ 20C) เพื่อเริ่มวงจรการบัดกรีใหม่ ถ้าฉันไม่ทำเช่นนี้ แสดงว่าวัฏจักรอุณหภูมิจะไม่ถูกต้อง (การเปลี่ยนแปลงของเงื่อนไขเริ่มต้น) ตอนนี้ฉันแค่ต้องรอให้อุณหภูมิคงที่ประมาณ 100C และฉันสามารถเริ่มรอบใหม่ได้

วัฏจักรอุณหภูมิที่ฉันใช้ในตอนนี้มีนัยข้างต้น แต่ที่นี่ก็เป็นเช่นนั้น เริ่มที่ 100C วางกระดานของคุณบนจานร้อนเป็นเวลาสองถึงสามนาทีเพื่ออุ่นเครื่อง - นานขึ้นด้วยส่วนประกอบขนาดใหญ่ ตั้งอุณหภูมิเป้าหมายเป็น 180C อุณหภูมินี้จะถึงภายในเวลาไม่ถึงหนึ่งนาที ค้างไว้ที่นี่ 2 ½ นาที ตั้งเป้าหมายไว้ที่ 250C ทันทีที่บัดกรีไหล ให้ลดอุณหภูมิเป้าหมายลงเหลือประมาณ 100C อุณหภูมิของจานของคุณจะยังคงสูง ทันทีที่อุณหภูมิลดลงเป็น 210C หรือเวลาผ่านไป 1 นาที ให้เลื่อนแผ่นกระดานออกจากแผ่นความร้อนไปวางบนแท่นทำความเย็นที่ทำจากแผ่นไม้อัดหรือไม้ บัดกรีเสร็จแล้ว

หากคุณต้องการใช้โปรไฟล์อุณหภูมิที่ต่างออกไป คุณไม่ควรมีปัญหาในการทำให้สำเร็จด้วยระบบควบคุมนี้

คุณอาจต้องการทดลองกับตำแหน่งของเซ็นเซอร์อุณหภูมิเหนือจานร้อนของคุณ ฉันพบว่าทุกพื้นที่ของเตามีอุณหภูมิไม่เท่ากันในเวลาเดียวกัน ดังนั้นขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่คุณวางเซ็นเซอร์ของคุณ เวลาและอุณหภูมิจริงที่จำเป็นในการทำให้กระแสบัดกรีอาจแตกต่างกันไป เมื่อคุณคิดสูตรแล้ว ให้ใช้ตำแหน่งเดียวกันของเซ็นเซอร์เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ทำซ้ำได้

แฮปปี้บัดกรี!