Собираем печь оплавления, для монтажа печатных плат - Своими руками
Своими руками

Собираем печь оплавления, для монтажа печатных плат

>

Собираем печь оплавления, для монтажа печатных платСобираем печь оплавления, для монтажа печатных платВ этой статье мастер расскажет нам, как он сделал печь оплавления для поверхностного монтажа менее чем за 60 евро.
Многие компоненты SMD, настолько малы, что их действительно сложно паять. В промышленности стандартом является печь с заданной температурной кривой, так называемая печь оплавления. Однако промышленная печь для оплавления очень дорога. Посетив несколько сайтов и поизучав тему такой печи, мастер решил собрать ее самостоятельно, используя в качестве корпуса старую электродуховку.

Изготовленная печь оплавления имеет характеристики:
Мощность 1200 Вт
Сенсорный экран
Современный графический интерфейс с температурной кривой, клавиатурой и различными параметрами
Постоянное хранение настроек в памяти
Микроконтроллер STM32
ПИД-регулятор температуры
Общая стоимость + -60 €
Давайте посмотрим два небольших видеоролика с демонстрацией работы такой печи.

Инструменты и материалы:
-Электродуховка со встроенным вентилятором;
-3,5-дюймовый сенсорный экран NX4832T035;-Модуль платы разработчика с программатором ST-LINK V2;-Модуль MAX6675 + термопара;-Модуль преобразования;-Модуль питания 5В;-Твердотельный релейный модуль SSR 25A;-Выключатель;-Провода;
-Крепеж;
-Алюминиевый лист (для передней панели);
Шаг первый: корпус
В качестве корпуса мастер выбрал старую печь для пиццы. Чем больше мощность печи, тем лучше духовка подходит для печи оплавления, плюс в ней должен быть встроенный вентилятор. Такую печь он приобрел на распродаже за 20 евро.
Собираем печь оплавления, для монтажа печатных платПечь нужно разобрать и демонтировать всю старую электронику, кроме тена и вентилятора.
Собираем печь оплавления, для монтажа печатных платСобираем печь оплавления, для монтажа печатных платСобираем печь оплавления, для монтажа печатных платШаг второй: лицевая панель
Переднюю панель мастер вырезал из листа алюминия. На передней панели разместил сенсорный экран и выключатель.
Собираем печь оплавления, для монтажа печатных платСобираем печь оплавления, для монтажа печатных платСобираем печь оплавления, для монтажа печатных платСобираем печь оплавления, для монтажа печатных платШаг третий: монтаж
Дальше мастер производит монтаж электроники. Всю схему он установил на алюминиевый лист и соединил согласно схемы. На схеме отсутствуют вентилятор и выключатель, но судя по комментариям, вентилятор работает в постоянном режиме в момент включения печи, а выключатель можно подключить в любом удобном месте.
Собираем печь оплавления, для монтажа печатных платСобираем печь оплавления, для монтажа печатных платСобираем печь оплавления, для монтажа печатных платШаг четвертый: сборка
Дальше устанавливает все детали в корпус печи.
Собираем печь оплавления, для монтажа печатных платСобираем печь оплавления, для монтажа печатных платДля лучшей теплоизоляции, прокладывает между внутренней и наружной стенками корпуса минвату.
Собираем печь оплавления, для монтажа печатных платСобираем печь оплавления, для монтажа печатных платСобираем печь оплавления, для монтажа печатных платУстанавливает внешнюю часть корпуса.
Собираем печь оплавления, для монтажа печатных платСобираем печь оплавления, для монтажа печатных платСобираем печь оплавления, для монтажа печатных платШаг пятый: дисплей
Для пользовательского интерфейса мастер разработал свой собственный графический интерфейс в редакторе Nextion.
Собираем печь оплавления, для монтажа печатных платГрафический интерфейс состоит из четырех страниц, которые показаны ниже.
На первой странице представлена вся необходимая информация, которая важна для пайки оплавлением.
Собираем печь оплавления, для монтажа печатных платЕсли мы нажмем кнопку настроек, то будем перенаправлены на страницу параметров. Здесь можно посмотреть все настройки профиля.
Собираем печь оплавления, для монтажа печатных платЕсли нажать кнопку «Advanced», то попадаем в раздел «Advanced Settings», где можно настроить параметры ПИД-регулирования для нагревателя.
Собираем печь оплавления, для монтажа печатных платПоследняя страница – это клавиатура. Клавиатура откроется, если нажать красную кнопку параметров.
Собираем печь оплавления, для монтажа печатных платЧтобы прошить дисплей Nextion необходимо загрузить редактор Nextion.
Затем нужно просто открыть файл .HMI и загрузить его на дисплей.
REFLOW_HMI.rarШаг шестой: код STM32 +
Для этого проекта мастер использовал микроконтроллер STM32F103C8T6, который он запрограммировал с помощью CUBEMX и STM32CubeIDE. STM32 будет полностью контролировать печь. Однако следует знать несколько важных вещей.
Контакт GPIO для реле
Для регулировки выходной мощности нагревателя он использовал твердотельное реле. Работая с реле SSR, вы должны знать, что они часто изготавливаются с симисторами в качестве коммутационного блока. Это значит, что SSR может отключиться только при нулевом значении тока. Нагреватель управляется основным напряжением 230 В, 50 Гц, поэтому для лучшего контроля мощности приходится переключаться медленнее, чем 50 Гц. Итак, нужно установить частоту ШИМ на выводе PA9 на 1 Гц. Таким образом, можно просто регулировать мощность по рабочему циклу на выводе PA9.
PID-регулятор
Для PID-контроллера он использовал реализацию PID из пакета ARM CMSIS. Документацию можно найти здесь.
Запись параметров во флэш-память
Для постоянного сохранения параметров в STM32 они будут автоматически сохраняться во флэш-памяти STM32. Здесь мастер использовал библиотеку Flash от Controllers Tech.
Поскольку настроить STM32CUBEIde и установить все библиотеки гораздо сложнее по сравнению с Arduino IDE, он предварительно скомпилировал C-код в виде файла .bin. Итак, все, что нужно сделать, это прошить файл .bin с помощью ST-Link-Utility на STM32. Для прошивки STM32 понадобится программатор ST-Link.
Все нужные файлы можно скачать с Google Диска или ниже.
Reflow_Oven_STM32_Source.rarReflow_Oven_Bin_File.rarReflow_Oven_STM32_V1_1.rarReflow_Oven_STM32_SOURCE_V1_1.rar
Собираем печь оплавления, для монтажа печатных платВсе готово. На последних фотографиях можно посмотреть примеры монтажа платы в данной печи.
Собираем печь оплавления, для монтажа печатных платСобираем печь оплавления, для монтажа печатных платСобираем печь оплавления, для монтажа печатных платСобираем печь оплавления, для монтажа печатных платСобираем печь оплавления, для монтажа печатных плат

SitesReady

Только те, кто предпринимают абсурдные попытки, смогут достичь невозможного. - Альберт Эйнштейн

Follow us

Don't be shy, get in touch. We love meeting interesting people and making new friends.