858D SMD Hot Air Reflow Station Hack: 10 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Tôi có một phòng thí nghiệm điện tử nhỏ, nơi tôi sửa chữa các thiết bị điện tử bị hỏng và thực hiện một số dự án nhỏ theo sở thích. Vì ngày càng có nhiều thứ SMD ngoài kia, nên đã đến lúc cần có một trạm chỉnh lại SMD thích hợp. Tôi đã xem xét một chút xung quanh và thấy 858D là một chiếc xe ga rất tốt so với mức giá của nó. Tôi cũng đã tìm thấy một dự án mã nguồn mở được khởi chạy bởi madworm (Spellzenpfeil) vào năm 2013 thay thế bộ điều khiển nhiệt độ 858D ban đầu bằng vi ATmega. Do không có hướng dẫn đầy đủ nên tôi quyết định viết một. Mô hình hiện tại (tháng 4 năm 2017) có bộ điều khiển MK1841D3 và đó là bộ điều khiển tôi đang sử dụng. Nếu bạn có một IC khác, vui lòng xem chuỗi gốc trên EEVblog.com Vì vậy, tất cả các khoản tín dụng cho anh ta!), OSH Park, có trong gói 3, nhưng bạn chỉ cần một gói 1x - ATMega328P VQFN Package1x - LM358 hoặc DFN8 Package2x - 10KΩ điện trở 0805 Package2x - 1KΩ điện trở 0805 Package3x - 390Ω điện trở 0805 Package1x - 100kΩ điện trở 0805 Gói1x - Điện trở 1MΩ 0805 Gói1x - Điện trở 1Ω 1206 Gói5x - Tụ 100nF 0603 Gói4x - Tụ 1µF 1206 Gói2x - Bộ trimer 10KΩ 3364 Gói1x - Màu LED lựa chọn 0608 Gói1x 2x6 Tiêu đề (Lập trình ISP) Bộ chuyển đổi ổ cắm 1x IC 20Pin

1x BC547B hoặc bóng bán dẫn tương đương

Điện trở có dây 1x 10KΩ 0,25W

một số WireOptional: 1x Buzzer2x them heatsinks1x HQ IC socket 20Pin1x C14 Plug Nam châm neodymium nhỏArduino "Hacked" Sticker Công cụ: 858D Rework Station (Không đùa) Bàn là / Trạm hàn thông thường Tua vít, kẹp, nhíp hoặc tương đương) Tùy chọn: Thảm ESD và Dây đeo cổ tay

Bước 1: Lắp ráp PCB

Nếu bạn đang làm việc trên các thiết bị nhạy cảm với tĩnh điện, bạn luôn cần đưa bạn và mạch điện của bạn về cùng một thế điện để tránh làm hỏng nó. Trước khi bắt đầu tham gia một phần trạm, bạn cần lắp ráp PCB. Bắt đầu bằng cách bôi keo hàn (hoặc thuốc hàn thông thường) vào các miếng đệm ở mặt trên của PCB và đặt tất cả các thành phần SMD vào vị trí, sơ đồ kho cho mặt 1:

R4 = 1MΩ 0805 Gói

R7 = 1kΩ 0805 Gói

R8 = 1kΩ 0805 Gói

R9 = 10kΩ 0805 Gói

Gói C1 = 100nF 0603

Gói C6 = 100nF 0603

Gói C7 = 100nF 0603

Gói C8 = 100nF 0603

C9 = 1µF 1206 Gói

Gói VR1 = 10KΩ 3364

Gói VR2 = 10KΩ 3364

D1 = Gói LED 0608

U2 = Gói Atmega VQFN

Kiểm tra kỹ lưỡng cực của các thành phần al và chỉnh lại PCB. Xin lưu ý, trên hình ảnh của tôi, đèn LED nằm sai hướng! Lặp lại ở mặt thứ hai, Kế hoạch cổ phiếu:

Gói R1 = 10KΩ 0805

R2 = 390Ω 0805 Gói

R3 = 390Ω 0805 Gói

R5 = 100KΩ 0805 Gói

R6 = 390Ω 0805 Gói

Gói C2 = 1µF 1206

Gói C3 = 100nF 0603

Gói C4 = 1µF 1206

Gói C5 = 1µF 1206

U1 = LM358 Gói DFN8

Sau khi làm sạch cặn Flux, hãy hàn trên Đầu ISP và bộ điều hợp ổ cắm IC, đồng thời tạo cầu hàn giữa phần giữa và miếng đệm có nhãn "GND".

Bước 2: Kiểm tra và lập trình

Bước tiếp theo là kiểm tra PCB để tìm các phím tắt. Cách an toàn nhất để làm điều đó là cấp nguồn cho mạch qua nguồn điện trong phòng thí nghiệm, đặt giới hạn dòng điện ở mức vài mA. Nếu nó trôi qua mà không có bất kỳ thời gian ngắn nào thì đã đến lúc lập trình vi mô. Tôi đã tạo một phiên bản của mình dựa trên 1.47 bởi raihei có thể tải xuống từ Trang GitHub của tôi. Nó dựa trên bản dựng "chính thức" mới nhất của madworm, cũng có sẵn trên GitHub. Bên trong tệp. ZIP đã tải xuống có tệp.ino và tệp.h có thể được mở và biên dịch bằng ArduinoIDE hoặc AtmelStudio (và VisualMicro Plugin), cũng có các tệp. Hex được biên dịch trước có thể được tải trực tiếp lên vi mô. Do chỉ có thể biên dịch và không thể tải lên trực tiếp từ ArduinoIDE, thay vào đó, tôi sử dụng AtmelStudio. Nếu bạn muốn sử dụng ArduinoIDE, tôi sẽ hướng dẫn bạn cách sử dụng nó sau. Nhưng độc lập với những gì bạn đang sử dụng, bạn phải sửa đổi một số giá trị. Hai tệp đầu tiên nằm trong tệp.h. Hai dòng

#define FAN_SPEED_MIN_DEFAULT 120UL

#define FAN_SPEED_MAX_DEFAULT 320UL

Cần được nhận xét ra và thay vào đó là các dòng

// #define FAN_SPEED_MIN_DEFAULT 450UL

// #define FAN_SPEED_MAX_DEFAULT 800UL

Phải được nhận xét trong (hoặc các giá trị phải được thay đổi). Thứ hai là hai dòng CPARAM được khen ngợi phải được sao chép và thay thế hai dòng CPARAM bên trong Tệp.ino. Điều này KHÔNG kích hoạt chế độ cảm nhận Dòng điện Chuẩn, bởi vì chế độ đó sử dụng chân A2 Instaed của A5, được kết nối sai trên Bảng này! Thay đổi cuối cùng là TEMP_MULTIPLICATOR_DEFAULT trong tệp.h, người đặt bộ nhân nhiệt độ. Giá trị này phụ thuộc vào loại trạm. Trên kiểu 230V, nó phải là khoảng 21, trên kiểu 115V là khoảng 23-24. Giá trị này phải được điều chỉnh nếu nhiệt độ hiển thị không khớp với nhiệt độ đã đo. Chúng cũng có thể được đồng bộ hóa sau đó trực tiếp trên trạm dưới dạng giá trị Tốc độ quạt. Sau khi thay đổi các giá trị đó, thời gian để biên dịch mã.

AtmelStudio: Trên AtmelStudio, bạn chỉ cần chọn AtMega328 làm vi mô, nhấn nút Biên dịch và Tải lên và nó sẽ thực hiện thủ thuật. Trong trường hợp của tôi, bằng cách nào đó, nó không tải lên được nên tôi phải flash tệp hex theo cách thủ công.

ArduinoIDE: Việc biên dịch ArduinoIDE có một chút khác biệt so với bình thường. Thay vì chỉ cần nhấn vào nút Tải lên, bạn cần phải chuyển đến tab Phác thảo và nhấp vào Xuất nhị phân đã biên dịch. Sau khi thay đổi thư mục dự án, bạn sẽ tìm thấy hai tệp hex. Một cái có bộ nạp khởi động và cái còn lại không có bộ nạp khởi động. Một trong những không có bộ nạp khởi động là một trong những chúng tôi muốn. Bạn có thể flash nó bằng AtmelStudio, AVRdude hoặc bất kỳ phần mềm tương thích nào khác.

Trên cả hai: Sau khi flash tệp, bạn phải đặt Cầu chì. Bạn phải có cơ hội để chúng có 0xDF CAO, 0xE2 THẤP và 0xFD EXTENDET. Khi cầu chì bị cháy, bạn có thể rút phích cắm của Bộ lập trình và PCB.

Bước 3: Tháo ráp

Để Hack thực sự. Bắt đầu bằng cách tháo bốn vít ở mặt trước, và Nắp trước sẽ bung ra. Bên trong của nhà ga trông rất giống với nhà ga của tôi. Sau khi rút dây al, tháo hai ốc vít trên PCB và núm AIR ở mặt trước, bạn sẽ kết thúc việc tháo PCB trống. Ở giữa PCB có IC điều khiển MK1841D3 chính trong Gói DIP20. Đó là thứ sẽ thay thế trong bản mod này. Do nó được cắm vào ổ cắm, bạn chỉ có thể thay thế nó bằng bảng mới, nhưng ổ cắm ban đầu không khớp lắm với bộ chuyển đổi ổ cắm DIP20, vì vậy tôi đã thay thế nó. Trên PCB có thêm hai IC DIP8, IC bên cạnh MK1841D3 là một EEPROM nối tiếp 2MB. Nó cũng phải được gỡ bỏ để làm cho mod này hoạt động. Cái còn lại chỉ là một số loại OPAmp, Nó phải ở lại. Chỉ vì tò mò, tôi đã đặt EEPROM vào Bộ lập trình đa năng của mình và đọc nó ra. Kết quả là một tệp nhị phân gần như trống rỗng, chỉ là "01 70" trên Địa chỉ 11 và 12. Có thể là nhiệt độ cài đặt cuối cùng. (Thật không may là tôi không nhớ nhiệt độ cài đặt cuối cùng là bao nhiêu, nhưng khá Chắc chắn không phải 170 ° C, có thể là 368 ° C?) Hãy cẩn thận để không nhấc các miếng đệm lên, vì đồng không bám rất tốt trên PCB.

Bước 4: Lắp ráp lại

Sau khi thay thế thành công ổ cắm IC và tháo EEPROM, bạn cần thực hiện thêm một lần sửa đổi nữa, hack điện trở shunt cho dòng điện của quạt. Có một rãnh ở góc trên bên trái của mặt hàn của PCB cần được sửa đổi. Nó đi giữa C7 và chân âm từ đầu nối quạt. Sau khi cắt dấu vết, cạo mặt nạ hàn và hàn trên điện trở 1Ω, bạn cần hàn một dây vào chân quạt âm và mặt còn lại vào miếng hàn có nhãn "FAN" trên PCB CPU. Bước tùy chọn tiếp theo là thêm bộ rung. Để lắp nó vào PCB, bạn cần uốn cong các dây dẫn của bộ rung một chút và hàn nó vào đầu nối PC4. Cắm lại tất cả các dây và thực hiện bước tiếp theo.

Bước 5: Hiệu chỉnh cảm biến quạt

Bây giờ đã đến lúc bật nguồn cho bộ điều khiển mới lần đầu tiên và hiệu chỉnh cảm biến quạt. Nguy hiểm, bạn cần phải làm việc trên PCB được cấp điện chính! Vì vậy, cách an toàn nhất để làm điều đó là cấp nguồn cho trạm qua một máy biến áp cách ly. Nếu bạn chưa có, bạn cũng có thể rút phích cắm phần nóng của biến áp điều khiển khỏi PCB chính và nối dây trực tiếp với nguồn điện lưới, để giữ nguồn điện tránh xa PCB. Tiếp tục hàn dây thử nghiệm vào chân dương của đèn LED và kết nối nó với máy hiện sóng. Bật nguồn trạm bằng cách giữ nút LÊN và trạm sẽ bắt đầu ở chế độ FAN TEST. Nó sẽ bật quạt và hiển thị giá trị ADC thô trên màn hình. Xoay núm quạt về mức nhỏ nhất và điều chỉnh tông đơ Vref cho đến khi bạn có xung dòng điện tốt trên màn hình máy hiện sóng. Vặn chiết áp FAN đến mức tối đa và xác minh rằng có bước sóng, nhưng không thay đổi dạng sóng. Nếu dạng sóng thay đổi, hãy điều chỉnh bộ cắt Vref, cho đến khi bạn có các xung giống nhau ở mức tối thiểu và trên mức tối đa. Nếu nó đã được vặn ga thành công và di chuyển dây dẫn thử nghiệm từ chân LED dương sang chân trái của chiết áp Gain. Khởi động lại chế độ kiểm tra quạt và đo điện áp trên dây dẫn thử nghiệm. Điều chỉnh Gain Trimmer cho đến khi bạn nhận được khoảng 2, 2V ở vị trí MAX. Bây giờ hãy nhìn vào màn hình. Giá trị phải là khoảng 900. Bây giờ hãy lắp lần lượt tất cả các vòi của bạn vào phần tay cầm và lưu ý giá trị cao nhất trên màn hình. Vặn FAN về mức nhỏ nhất và bạn sẽ nhận được giá trị khoảng 200. Một lần nữa, hãy thử tất cả các vòi phun của bạn và lưu ý giá trị nhỏ nhất. Tắt ga và bật lại, lần này vẫn nhấn cả hai nút. Trạm sẽ bắt đầu chuyển sang chế độ thiết lập. Bằng cách nhấn lên và xuống, bạn có thể tăng / giảm giá trị, bằng cách nhấn cả hai, bạn sẽ chuyển sang điểm menu tiếp theo. Đi tới điểm "FSL" (FAN tốc độ thấp) và đặt nó thành Giá trị ADC đo được thấp nhất (tôi đặt nó thành 150). Điểm tiếp theo là "FSH" (FAN tốc độ cao). Đặt giá trị đó thành Giá trị ADC đo được cao nhất (tôi đặt thành 950).

Ở chế độ nền: Trên trạm không có phản hồi về tốc độ quạt, vì vậy nếu QUẠT bị chặn hoặc đứt cáp, bộ điều khiển sẽ không nhận ra lỗi quạt và máy sưởi có thể bị cháy. Bởi vì quạt không có đầu ra tacho, cách tốt nhất để đo tốc độ quạt là thêm một điện trở shunt và đo tần số của các xung dòng điện. Sử dụng OPAmp và bộ lọc thông cao và thấp, nó được chuyển đổi thành điện áp được cấp vào bộ vi điều khiển. Nếu giá trị thấp hơn hoặc vượt quá mức tối thiểu / tối đa đã đặt, trạm sẽ không bật lò sưởi và báo lỗi.

Bởi vì trong bài kiểm tra của tôi, bộ điều chỉnh 5V và bóng bán dẫn quạt khá nóng, tôi quyết định lắp các bộ tản nhiệt nhỏ cho cả hai. Tắt ga và lắp ráp lại bảng điều khiển phía trước.

Bước 6: Cập nhật: MOD Tốc độ FAN tối đa

Tôi đã sử dụng nhà ga này từ khoảng một năm nay và luôn cảm thấy hài lòng với nó. Tôi chỉ gặp một vấn đề: trạm cần khá lâu để hạ nhiệt đặc biệt nếu bạn đang hàn các thành phần rất nhỏ bằng cách sử dụng vòi phun nhỏ và lưu lượng không khí thấp. Vì vậy, tôi đã thử một chút và tìm ra cách để làm cho tốc độ quạt có thể chuyển đổi thông qua phần mềm. Bản mod sử dụng một bóng bán dẫn để tắt chiết áp tốc độ quạt. Cách tốt nhất để thực hiện hack này là hàn điện trở 10K vào chân Đế, thêm dây và bọc tất cả các dây dẫn bằng cách sử dụng ống co. Tiếp theo, rút ngắn các chốt xuống một chút và hàn chúng qua lỗ với các thành phần hiện có. Để bảo vệ bóng bán dẫn không di chuyển, hãy dán nó xuống bằng cách sử dụng một ít keo nóng. Cuối cùng là kết nối đế bóng bán dẫn với chân MOSI của ATmega. Tôi đã tùy chỉnh phần mềm để chuyển chốt này khi mảnh tay được đưa vào giá đỡ cho đến khi dụng cụ nguội đi. Ngoài ra, kiểm tra quạt sử dụng chế độ này để có được một tham chiếu ổn định. Phần mềm dựa trên V1.47 của RaiHei và có sẵn trên Trang GitHub của tôi

Bước 7: Tùy chọn: Phích cắm và cải thiện nối đất

Ra mặt sau. Trong trường hợp của tôi, trạm có một dây nguồn ngắn chỉ đơn giản là đi ra từ bảng điều khiển phía sau. Vì không thích nên tôi quyết định thay thế bằng phích cắm C14. Nếu bạn cũng muốn thay thế nó, hãy bắt đầu bằng cách tháo mở vít mặt sau. Dây màu xanh được nối với nhau bằng một sợi dây khác bằng một đoạn ống co ngắn. Trên chốt nối đất có một vấu cáp được hàn và không bị uốn như bình thường, vì vậy nếu bạn không thay thế dây, ít nhất hãy làm lại nó bằng cách sử dụng vấu uốn. Sau khi tháo dây và tháo giá đỡ cầu chì, bạn phải tạo một lỗ cho Phích cắm mới. Tôi đã sử dụng máy phay của mình để khoét lỗ, nhưng nếu bạn không có, bạn có thể khoét lỗ bằng cách sử dụng ghép hình. Lắp lại và đấu dây giá đỡ cầu chì và phích cắm. Dây nối đất đến từ phần tay cũng có một vấu cáp được hàn, vì vậy nó phải được làm lại. Tôi đã sử dụng vấu cáp phẳng và bộ điều hợp đầu cuối vít để giúp dễ dàng tháo bảng điều khiển phía trước nếu tôi phải làm như vậy. Do có sơn xung quanh các lỗ nối đất / lắp máy biến áp nên chúng tạo kết nối khá tệ với vỏ máy. Cách tốt nhất để khắc phục là dùng giấy nhám loại bỏ sơn xung quanh các lỗ. Sau khi lắp lại mặt sau, hãy đo điện trở giữa vỏ và chân GND của Phích cắm C14. Nó phải gần 0Ω.

Bước 8: Tùy chọn: Cải thiện Handpiece

Để mảnh tay. Sau khi tham gia một phần, tôi thấy có hai điều tôi không thích. Thứ nhất: Kết nối giữa vỏ kim loại của bộ phận làm nóng và dây dẫn đất được làm rất kém. Dây chỉ quấn quanh một điểm thanh kim loại hàn vào vỏ kim loại. Tôi đã cố gắng hàn nó lại với nhau, nhưng không may là thanh được làm từ một số loại kim loại không thể hàn được, vì vậy tôi đã uốn nó lại với nhau để thay thế. Thứ hai: Trên ổ cắm dây không có giảm căng, vì vậy tôi đặt một dây buộc cáp xung quanh và thắt chặt nó rất tốt. Giải pháp này chắc chắn không phải là giải pháp tốt nhất, nhưng ít nhất nó tốt hơn là không giảm căng thẳng. Lắp ráp lại phần tay.

Bước 9: Tùy chọn: Cải thiện Cradle

Bên trong nôi có hai nam châm neodymium nhỏ, dùng để phát hiện mảnh tay nằm bên trong nôi. Trên trạm của tôi, tôi đã gặp một số vấn đề, vì nó không nhận dạng được dụng cụ trong giá đỡ ở mọi vị trí của dụng cụ. Tôi đã thêm một số nam châm bổ sung vào giá đỡ bằng cách sử dụng keo nóng, và các vấn đề đã biến mất. Tôi cũng đã in 3D giá đỡ vòi phun bằng Sp0nge có sẵn trên Thingiverse và vặn nó vào giá đỡ. Các vít hơi ngắn, nhưng nếu bạn không vặn quá chặt thì chúng sẽ thành công.

Bước 10: Hoàn thiện

Còn lại một bước cuối cùng. Dán nhãn dán Arduino "Đã bị tấn công" vào trạm và sử dụng nó.

Các tính năng của bộ điều khiển mới là:

Điều chỉnh nhiệt độ chính xác hơn

Ga sẽ không bắt đầu nóng nếu miếng tay không ở bên trong đế trong quá trình bật nguồn

Hiệu chuẩn phần mềm cho nhiệt độ khả dụng (Bằng cách nhấn lâu cả hai nút)

Chế độ không khí lạnh (Bằng cách nhấn ngắn cả hai nút)

Buzzer

Chế độ hạ nhiệt nhanh

OpenSource hoàn toàn (Vì vậy, bạn có thể quảng cáo / sửa đổi / loại bỏ các tính năng rất dễ dàng)

Phát hiện lỗi quạt

Chế độ ngủ (cài đặt trước đến 10 phút, có thể chỉnh sửa bằng cách sử dụng SLP tham số)

Người giới thiệu:

Chuỗi EEVBlog chính thức

Blog của madworm (Spellzenpfeil)

Trang GitHub của madworm (Spellzenpfeil)

Poorman's Electronic's Blog

Giá đỡ vòi phun của Sp0nge

Bảng dữ liệu MK1841