858D SMD Sıcak Hava Yeniden Akış İstasyonu Hack: 10 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Küçük bir elektronik laboratuvarım var, bozuk elektronikleri onarıyorum ve küçük hobi projeleri yapıyorum. Gittikçe daha fazla SMD malzemesi olduğu için, uygun bir SMD yeniden akış istasyonu almanın zamanı gelmişti. Biraz etrafa baktım ve 858D'nin fiyatına göre çok iyi bir istasyon olduğunu gördüm. Ayrıca 2013 yılında madworm (spitzenpfeil) tarafından başlatılan ve orijinal 858D sıcaklık kontrol cihazını bir ATmega mikro ile değiştiren açık kaynaklı bir proje buldum. Tam bir rehber olmadığı için bir tane yazmaya karar verdim. 858D'nin onlarca farklı marka altında satılan farklı mikrolarına sahip 4 farklı çeşidi var. Mevcut modelde (Nisan 2017) bir MK1841D3 denetleyicisi var ve ben kullanıyorum. Farklı bir IC'niz varsa, lütfen EEVblog.com'daki orijinal konuya bakınMaterials:1x - 858D Rework Station (elbette), benimkini Amazon'dan yaklaşık 40€ ~ USD42 3x - MK1841D3'ten ATMega PCB'ye aldım (manianac tarafından, bu yüzden tüm krediler ona!), OSH Park, 3'lü pakette geliyor, ancak yalnızca bir taneye ihtiyacınız var - ATMega328P VQFN Paket1x - LM358 veya eşdeğeri DFN8 Paket2x - 10KΩ direnç 0805 Paket2x - 1KΩ direnç 0805 Paket3x - 390Ω direnç 0805 Paket3x - 390Ω direnç 0805 Paket1x - 100kΩ direnç 0805 Paket1x - 1MΩ direnç 0805 Paket1x - 1Ω direnç 1206 Paket5x - 100nF kapasitör 0603 Paket4x - 1µF kapasitör 1206 Paket2x - 10KΩ trimer 3364 Paket1x - LED Seçim rengi 0608 Paket1x 2x6 Başlık (ISP Programlama)1x IC soket adaptörü 20Pin

1x BC547B veya eşdeğeri Transistör

1x 10KΩ 0.25W kablolu direnç

bazı TelOpsiyonel: 1x Buzzer2x ek soğutucu1x HQ IC soketi 20Pin1x C14 FişKüçük neodimyum mıknatıslarArduino "Hacked" StickerAraçlar:858D Yeniden İşleme İstasyonu (Şaka değil)Düzenli Havya / İstasyonTornavida, maşa, cımbız ISP ile uyumlu veya eşdeğeri)Opsiyonel:ESD mat ve Bilek kayışıOsiloskopESD FırçasıLehim Sucker3D Yazıcıİzolasyon TrafosuSıcak tutkal tabancasıTermometreFrezeleme mashie veya Dekupaj testeresi

Adım 1: PCB'yi birleştirin

Elektrostatik duyarlı cihazlar üzerinde çalışıyorsanız, devrenize zarar vermemek için sizi ve devrenizi her zaman aynı elektrik potansiyeline getirmeniz gerekir. İstasyonun bir parçası olmaya başlamadan önce PCB'yi monte etmeniz gerekir. PCB'nin üst tarafındaki pedlere lehim pastası (veya normal lehim) uygulayarak başlayın ve tüm SMD bileşenlerini yerine yerleştirin, 1. taraf için stok planı:

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= LED 0608 Paket

U2= Atmega VQFN Paketi

Tüm bileşenlerin polaritesini iki kez kontrol edin ve PCB'yi yeniden akıtın. Lütfen resimlerimde LED'in yanlış yönde olduğunu unutmayın! İkinci tarafta tekrarlayın, Stok planı:

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= LM358 DFN8 Paketi

Flux kalıntılarını temizledikten sonra, ISP Header ve IC soket adaptörüne lehimleyin ve orta ile "GND" etiketli ped arasında bir lehim köprüsü yapın.

Adım 2: Test Etme ve Programlama

Sonraki adım, PCB'yi kısayollar için test etmektir. Bunu yapmanın en güvenli yolu, akım sınırını birkaç mA'ya ayarlayan bir laboratuvar güç kaynağı üzerinden devreye güç vermektir. Şortsuz geçerse mikro programlama zamanıdır. GitHub Sayfamdan indirilebilen raihei tarafından 1.47'ye dayalı bir sürümümü yaptım. Madworm'un GitHub'da da bulunan en son "resmi" yapısına dayanmaktadır. İndirilen. ZIP dosyasının içinde ArduinoIDE veya AtmelStudio (ve VisualMicro Plugin) kullanılarak açılıp derlenebilen bir.ino dosyası ve bir.h dosyası vardır, ayrıca doğrudan mikroya yüklenebilen önceden derlenmiş. Hex dosyaları da vardır. Bunun yerine AtmelStudio kullanarak doğrudan ArduinoIDE im'den derlemek ve yükleme yapmak mümkün olmadığından. ArduinoIDE kullanmak istiyorsanız, bunu nasıl kullanacağınızı daha sonra göstereceğim. Ancak ne kullandığınızdan bağımsız olarak bazı değerleri değiştirmeniz gerekir. İlk ikisi.h dosyasının içindedir. iki satır

#define FAN_SPEED_MIN_DEFAULT 120UL

#define FAN_SPEED_MAX_DEFAULT 320UL

Yorumlanması gerekiyor ve bunun yerine satırlar

// #define FAN_SPEED_MIN_DEFAULT 450UL

// #define FAN_SPEED_MAX_DEFAULT 800UL

Yorum yapılmalı (veya değerler değiştirilmelidir). İkincisi, kopyalanması ve.ino Dosyası içindeki iki CPARAM satırını değiştirmesi gereken, takdir edilen iki CPARAM satırıdır. Bu, Standart Akım algılama modunu etkinleştirmez, çünkü bu, bu Panoda yanlış olan A5'in A2 Yerleşik pinini kullanır! Sıcaklık çarpanını ayarlayan.h dosyasındaki son değişiklik TEMP_MULTIPLICATOR_DEFAULT'tur. Bu değer istasyonun tipine bağlıdır. 230V modelinde 21 civarında, 115V modelinde 23-24 civarında olmalıdır. Gösterilen sıcaklık ölçülen ile eşleşmiyorsa bu değer ayarlanmalıdır. Ayrıca daha sonra doğrudan istasyonda Fan Hızı değerleri olarak değiştirilebilirler. Bu değerleri değiştirdikten sonra kodu derleme zamanı.

AtmelStudio: AtmelStudio'da AtMega328'i mikro olarak seçebilir, Derle ve Yükle düğmesine basabilirsiniz ve bu işlem işinizi görecektir. Benim durumumda bir şekilde yüklenmedi, bu yüzden hex dosyasını manuel olarak flaş etmek zorunda kaldım.

ArduinoIDE: ArduinoIDE'de derleme her zamanki gibi biraz farklıdır. Sadece Yükle düğmesine basmak yerine Eskiz sekmesine gitmeniz ve Derlenmiş İkili Dosyayı Dışa Aktar'a tıklamanız gerekir. Proje klasörüne geçtikten sonra iki hex dosyası bulacaksınız. Biri önyükleyicili, diğeri önyükleyicisiz. Bootloader'ı olmayan, istediğimiz şey. AtmelStudio, AVRdude veya diğer uyumlu yazılımları kullanarak flash'layabilirsiniz.

Her ikisinde de: Dosyayı yanıp söndükten sonra Sigortaları ayarlamanız gerekir. Onları 0xDF HIGH, 0xE2 LOW ve 0xFD EXTENDET olarak şansa bırakmalısınız. Sigortalar yandığında Programlayıcıyı ve PCB'yi fişten çekebilirsiniz.

Adım 3: Sökme

Gerçek Hack'e. Ön taraftaki dört vidayı sökerek başlayın, Ön kapak çıkacaktır. İstasyonun içi benimkine çok benzemeli. Tüm kabloları çıkardıktan sonra, PCB üzerindeki iki vidayı ve öndeki AIR düğmesini sökerek boş PCB ile bitireceksiniz. PCB'nin ortasında, bir DIP20 Paketinde ana MK1841D3 Denetleyici IC'si bulunur. Bu modda değiştirilecek olan oydu. Soketli olduğu için yeni kart ile değiştirebilirsiniz, ancak orijinal soket DIP20 soket adaptörüne çok iyi uymadı, bu yüzden değiştirdim. PCB üzerinde iki tane daha DIP8 IC vardır, MK1841D3'ün yanındaki 2MB Seri EEPROM'dur. Bu modun çalışması için de kaldırılması gerekiyor. Diğeri sadece bir çeşit OPamp, Kalmak zorunda. Sadece meraktan EEPROM'u Evrensel Programlayıcıma koydum ve okudum. Sonuç, Adres 11 ve 12'de sadece "01 70" olan neredeyse boş bir ikili dosyadır. Muhtemelen son ayarlanan sıcaklık. (Maalesef en son ayarlanan sıcaklığın ne olduğunu hatırlamıyorum, ama 170°C değil, belki 368°C değil mi?) Lütfen pedleri kaldırmamaya dikkat edin, çünkü bakır PCB'ye çok iyi yapışmaz.

Adım 4: Yeniden Birleştirme

IC soketini başarıyla değiştirdikten ve EEPROM'u çıkardıktan sonra, bir değişiklik daha yapmanız, fan akımı için şönt direncini kesmeniz gerekir. PCB'nin lehim tarafının sol üst köşesinde değiştirilmesi gereken bir iz var. C7 ile fan konektöründen gelen negatif pin arasına gider. İzi kestikten, lehim maskesini kazıdıktan ve 1Ω direnç üzerinde lehimledikten sonra, negatif fan pimine ve diğer tarafı CPU PCB'sindeki "FAN" etiketli lehim pedine bir tel lehimlemeniz gerekir. Sonraki isteğe bağlı adım, zili eklemektir. PCB'ye takmak için buzzer'ın uçlarını biraz bükmeniz ve PC4 konektörüne lehimlemeniz gerekir. Tüm kabloları tekrar takın ve bir sonraki adıma geçin.

Adım 5: Fan Sensörünü Kalibre Edin

Şimdi yeni denetleyiciyi ilk kez çalıştırma ve fan sensörünü kalibre etme zamanı. Tehlike, elektrikle çalışan PCB üzerinde çalışmanız gerekiyor! Bunu yapmanın en güvenli yolu, istasyona bir izolasyon transformatörü üzerinden güç vermektir. Eğer bir tane yoksa, kontrol transformatörünün sıcak kısmını ana PCB'den çıkarabilir ve şebekeyi PCB'den uzak tutmak için doğrudan şebeke gücüne bağlayabilirsiniz. LED'in pozitif pimine bir test teli lehimlemeye devam edin ve bir osiloskopa bağlayın. YUKARI düğmesini basılı tutarak istasyonu açın, istasyon FAN TEST modunda başlayacaktır. Fanı çalıştıracak ve ekranda ham ADC değerini gösterecektir. Fan düğmesini minimuma çevirin ve osiloskop ekranında güzel akım darbeleri elde edene kadar Vref düzelticiyi ayarlayın. FAN potansiyometresini maksimuma çevirin ve dalga boyunun değiştiğini, ancak dalga biçiminin değişmediğini doğrulayın. Dalga biçimi değişirse, min ve maks.'de aynı darbeleri elde edene kadar Vref düzelticiyi ayarlayın. Başarılı olduysa, istasyonu kapatın ve test ucunu pozitif LED piminden Kazanç potansiyometresinin sol pimine hareket ettirin. Fan testi modunu tekrar başlatın ve test ucundaki voltajı ölçün. MAX konumunda yaklaşık 2, 2V elde edene kadar Kazanç Düzelticiyi ayarlayın. Şimdi ekrana bir göz atın. Değer 900 civarında olmalıdır. Şimdi tüm nozullarınızı peş peşe el parçasına takın ve ekrandaki en yüksek değeri not edin. FAN'ı minimuma çevirin, 200 civarında bir değer almalısınız. Tüm püskürtme uçlarınızı tekrar deneyin ve en küçük değeri not edin. İstasyonu kapatın ve bu sefer her iki düğmeyi de basılı tutarak tekrar açın. İstasyon kurulum moduna başlayacaktır. Yukarı ve aşağı basarak değeri artırabilir/azaltabilirsiniz, her ikisine de basarak bir sonraki menü noktasına geçersiniz. "FSL" (FAN hızı düşük) noktasına gidin ve onu ölçülen en düşük ADC Değerine ayarlayın (150'ye ayarladım). Sonraki nokta "FSH" (FAN hızı yüksek). Bunu ölçülen en yüksek ADC Değerine ayarlayın (950'ye ayarladım).

Arka plana: İstasyonda fan hızı geri bildirimi yoktur, bu nedenle FAN bloke olursa veya bir kablo kopması varsa, kontrolör bir fan arızasını algılamaz ve ısıtıcı yanabilir. Fanın tako çıkışı olmadığından, fan hızını ölçmenin en iyi yolu bir şönt direnç eklemek ve akım darbelerinin frekansını ölçmektir. Bir OPamp ve bir yüksek ve düşük geçiş filtresi kullanılarak, mikrodenetleyiciye beslenen bir voltaja dönüştürülür. Değer ayarlanan min/maks seviyelerinin altına veya üstüne çıkarsa istasyon ısıtıcıyı açmaz ve hata verir.

Testimde 5V regülatör ve fan transistörü oldukça ısındığı için her ikisine de küçük soğutucular takmaya karar verdim. İstasyonu kapatın ve ön paneli yeniden monte edin.

6. Adım: Güncelleme: Maksimum FAN Hızı MOD

İstasyonu yaklaşık bir yıldır kullanıyorum ve her zaman oldukça memnun kaldım. Sadece bir sorunum vardı: Küçük meme ve düşük hava akışı kullanarak çok küçük bileşenleri lehimliyorsanız, istasyonun özellikle soğuması oldukça uzun sürüyor. Bu yüzden biraz oynadım ve fan hızını yazılım aracılığıyla değiştirilebilir hale getirmenin bir yolunu buldum. Mod, fan hızı potansiyometresini kısaltmak için bir transistör kullanır. Bu kesmeyi gerçekleştirmenin en iyi yolu, 10K direncini Base pinine lehimlemek, bir tel eklemek ve tüm kabloları büzülme tüpü kullanarak kapatmaktır. Ardından, pimleri biraz kısaltın ve delikten mevcut bileşenlere lehimleyin. Transistörü hareket etmekten korumak için, biraz sıcak tutkal kullanarak yapıştırın. Sonuncusu, transistör tabanını ATmega'nın MOSI pinine bağlamaktır. Yazılımı, el parçası soğuyana kadar kızağa yerleştirildiğinde bu pimi değiştirecek şekilde özelleştirdim. Ayrıca fan testi, kararlı bir referans almak için bu modu kullanır. Yazılım, RaiHei'nin V1.47'sine dayanmaktadır ve GitHub Sayfamda mevcuttur.

7. Adım: İsteğe bağlı: Fişi Değiştirin ve Topraklamayı İyileştirin

Arka panele. Benim durumumda, istasyonun arka panelden çıkan çok kısa bir güç kablosu vardı. Sevmediğim için bunu bir C14 fişi ile değiştirmeye karar verdim. Onu da değiştirmek isterseniz, arka paneli sökerek başlayın. Mavi tel, kısa bir büzülme borusu parçası ile başka bir tel ile birleştirilir. Topraklama piminde lehimlenmiş ve olması gerektiği gibi kıvrılmamış bir kablo pabucu vardır, bu yüzden kabloyu değiştirmezseniz, en azından sıkma pabuçları kullanarak yeniden yapın. Kabloyu çıkardıktan ve sigorta tutucuyu söktükten sonra, yeni Fiş için bir delik açmaktır. Deliği frezelemek için freze makinemi kullandım, ancak elinizde yoksa bir dekupaj testeresi kullanarak kesebilirsiniz. Sigorta tutucuyu ve fişi yeniden takın ve kablolayın. El parçasından gelen topraklama kablosu da lehimli bir kablo pabucuna sahiptir, bu yüzden yeniden yapılması gerekir. Gerekirse ön paneli çıkarmayı daha kolay hale getirmek için düz kablo pabuçları ve vidalı terminal adaptörleri kullandım. Topraklama / trafo montaj deliklerinin etrafında boya olduğu için kasaya oldukça kötü bir bağlantı yapıyorlar. Bunu düzeltmenin en iyi yolu, zımpara kağıdı kullanarak deliklerin etrafındaki boyayı çıkarmaktır. Arka paneli tekrar taktıktan sonra, kasa ile C14 Fişinin GND pini arasındaki direnci ölçün. 0Ω'a yakın olmalıdır.

8. Adım: İsteğe bağlı: El Parçasını İyileştirin

El parçasına. Bir rol aldıktan sonra sevmediğim iki şey gördüm. Birincisi: Isıtıcı elemanın metal kabuğu ile topraklama kablosu arasındaki bağlantı çok zayıf yapılmıştır. Tel, metal kabuğa kaynaklanmış bir metal çubuğun etrafına sarılır. Birlikte lehimlemeye çalıştım, ama ne yazık ki çubuk bir çeşit lehimlenemeyen metalden yapılmış, bu yüzden onu bir araya kıvırdım. İkincisi: Kablo çıkışında gerilim azaltma yok, bu yüzden etrafına bir kablo bağı koydum ve çok iyi sıktım. Bu çözüm kesinlikle en iyisi değil, ama en azından gerilim azaltmadan daha iyidir. El parçasını tekrar monte edin.

9. Adım: İsteğe bağlı: Beşiği İyileştirin

Beşiğin içinde, el parçasının beşiğin içinde olduğunu algılamak için kullanılan iki küçük neodimyum mıknatıs vardır. Benim istasyonumda bazı problemler yaşadım, çünkü beşikteki takımı her takım pozisyonunda tanımıyordu. Sıcak tutkal kullanarak beşiğe bazı ek mıknatıslar ekledim ve gittiği yerdeki sorunlar. Ayrıca Thingiverse'de bulunan Sp0nge ile meme tutucuyu 3D olarak yazdırdım ve kızağa vidaladım. Vidalar biraz kısa ama fazla sıkmazsanız işinizi görecektir.

Adım 10: Bitirme

Son bir adım kaldı. İstasyona bir Arduino "Hacked" etiketi yapıştırın ve kullanın.

Yeni denetleyicinin özellikleri şunlardır:

Daha doğru sıcaklık regülasyonu

Güç verilirken el parçası kızağın içinde değilse istasyon ısıtmaya başlamaz

Mevcut sıcaklık için yazılım kalibrasyonu (Her iki tuşa uzun basarak)

Soğuk hava modu (Her iki tuşa kısa basarak)

zil

Hızlı soğuma modu

Tamamen Açık Kaynak (Böylece özellikleri çok kolay bir şekilde tanıtabilir/değiştirebilir/kaldırabilirsiniz)

Fan hatası algılama

Uyku modu (10 dakikaya önceden ayarlanmıştır, SLP parametresi kullanılarak düzenlenebilir)

Referanslar:

Resmi EEVBlog dizisi

madworm (spitzenpfeil)'nin Blogu

madworm (spitzenpfeil)'in GitHub Sayfası

Poorman's Electronic'in Blogu

Sp0nge'nin Meme Tutucusu

MK1841 Veri Sayfası