858D SMD Hot Air Reflow Station Hack: 10 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Saya memiliki lab elektronik kecil, tempat saya memperbaiki barang elektronik yang rusak dan membuat beberapa proyek hobi kecil. Karena semakin banyak barang SMD di luar sana, sudah waktunya untuk mendapatkan stasiun reflow SMD yang tepat. Saya melihat sekeliling dan menemukan 858D sebagai stasiun yang sangat bagus untuk harganya. Saya juga menemukan proyek open source yang diluncurkan oleh madworm (spitzenpfeil) pada tahun 2013 menggantikan pengontrol suhu 858D asli dengan mikro ATmega. Karena tidak ada panduan lengkap, saya memutuskan untuk menulisnya. Ada 4 varian berbeda dengan mikro yang berbeda dari 858D di luar sana yang dijual dengan lusinan merek berbeda. Model saat ini (April 2017) memiliki pengontrol MK1841D3, dan ini yang saya gunakan. Jika Anda memiliki IC yang berbeda, silakan periksa utas aslinya di EEVblog.comBahan:1x - 858D Rework Station (tentu saja), saya mendapatkan milik saya dari Amazon dengan harga sekitar 40€ ~ USD42 3x - MK1841D3 ke ATMega PCB (oleh maniak, jadi semua kredit untuk dia!), OSH Park, datang dalam paket 3, tetapi Anda hanya membutuhkan satu1x - ATMega328P Paket VQFN1x - LM358 atau setara DFN8 Paket2x - 10KΩ resistor 0805 Paket2x - 1KΩ resistor 0805 Paket3x - 390Ω resistor 0805 Paket1x - 100kΩ resistor Paket 08051x - 1MΩ resistor 0805 Paket1x - 1Ω resistor 1206 Paket5x - 100nF kapasitor 0603 Paket4x - 1µF kapasitor 1206 Paket2x - 10KΩ trimer 3364 Paket1x - Warna LED Pilihan 0608 Paket1x 2x6 Header (Pemrograman ISP)1x IC socket adapter 20Pin

1x BC547B atau Transistor yang setara

1x 10KΩ resistor kabel 0,25W

beberapa KawatOpsional: 1x Buzzer2x heatsink tambahan1x soket IC HQ 20Pin1x C14 Plug Magnet neodymium kecilStiker "Hacked" ArduinoAlat: Stasiun Pengerjaan Ulang 858D (Tidak main-main)Setrika / Stasiun Solder Biasa Obeng, penjepit, pinset, Multimeter,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,. atau yang setara) Opsional: Keset ESD dan tali Pergelangan TanganOsiloskopESD BrushSolder Sucker3D PrinterTransformer IsolasiPistol lem panasTermometerPenggilingan mashie atau gergaji ukir

Langkah 1: Pasang PCB

Jika Anda bekerja pada perangkat sensitif elektrostatik, Anda selalu perlu membawa Anda dan sirkuit Anda ke potensi listrik yang sama untuk menghindari kerusakan. Sebelum Anda mulai mengambil bagian stasiun Anda perlu merakit PCB. Mulailah dengan mengoleskan pasta solder (atau solder biasa) ke bantalan di sisi atas PCB dan letakkan semua komponen SMD di tempatnya, Rencana stok untuk sisi 1:

R4= 1MΩ Paket 0805

R7= 1kΩ Paket 0805

R8= 1kΩ Paket 0805

R9= 10rbΩ Paket 0805

Paket C1 = 100nF 0603

C6 = Paket 100nF 0603

Paket C7 = 100nF 0603

Paket C8 = 100nF 0603

C9 = 1µF 1206 Paket

VR1 = 10KΩ Paket 3364

VR2 = 10KΩ Paket 3364

D1 = Paket LED 0608

U2= Paket Atmega VQFN

Periksa kembali polaritas komponen al dan reflow PCB. Harap dicatat, pada gambar saya, LED berada di arah yang salah! Ulangi di sisi kedua, Rencana stok:

R1= 10KΩ Paket 0805

R2 = 390Ω Paket 0805

R3= 390Ω 0805 Paket

R5= 100KΩ Paket 0805

R6= 390Ω Paket 0805

C2 = 1µF 1206 Paket

Paket C3 = 100nF 0603

C4 = 1µF 1206 Paket

C5 = 1µF 1206 Paket

U1 = Paket LM358 DFN8

Setelah membersihkan residu Flux, solder pada Header ISP dan adaptor soket IC, dan buat jembatan solder antara bagian tengah dan bantalan berlabel "GND".

Langkah 2: Pengujian dan Pemrograman

Langkah selanjutnya adalah menguji PCB untuk pintasan. Cara paling aman untuk melakukannya adalah dengan memberi daya pada rangkaian melalui catu daya laboratorium yang menetapkan batas arus ke beberapa mA. Jika lolos tanpa celana pendek saatnya untuk memprogram mikro. Saya membuat satu versi saya berdasarkan 1.47 oleh raihei yang dapat diunduh dari Halaman GitHub saya. Ini didasarkan pada build "resmi" terbaru madworm, yang juga tersedia di GitHub. Di dalam file. ZIP yang diunduh terdapat file.ino dan file.h yang dapat dibuka dan dikompilasi menggunakan ArduinoIDE atau AtmelStudio (dan Plugin VisualMicro), ada juga file. Hex yang telah dikompilasi sebelumnya yang dapat diunggah langsung ke mikro. Karena itu hanya mungkin untuk mengkompilasi dan tidak mengunggah langsung dari ArduinoIDE saya menggunakan AtmelStudio sebagai gantinya. Jika Anda ingin menggunakan ArduinoIDE, saya akan menunjukkan cara menggunakannya nanti. Tetapi terlepas dari apa yang Anda gunakan, Anda harus mengubah beberapa nilai. Dua yang pertama ada di dalam file.h. Dua garis

#define FAN_SPEED_MIN_DEFAULT 120UL

#define FAN_SPEED_MAX_DEFAULT 320UL

Perlu dikomentari dan sebagai gantinya baris

// #define FAN_SPEED_MIN_DEFAULT 450UL

// #define FAN_SPEED_MAX_DEFAULT 800UL

Harus dikomentari (atau nilainya harus diubah). Kedua adalah dua baris CPARAM terpuji yang harus disalin dan diganti dua baris CPARAM di dalam File.ino. Ini TIDAK mengaktifkan mode pengertian Arus Standar, karena itu menggunakan pin A2 Instaed dari A5, yang terhubung salah di Papan ini! Perubahan terakhir adalah TEMP_MULTIPLICATOR_DEFAULT dalam file.h yang mengatur pengganda suhu. Nilai ini tergantung pada jenis stasiun. Pada model 230V seharusnya sekitar 21, pada model 115V sekitar 23-24. Nilai ini harus disesuaikan jika suhu yang ditampilkan tidak sesuai dengan yang diukur. Mereka juga dapat kebetulan nanti langsung di stasiun sebagai nilai Kecepatan Kipas. Setelah mengubah nilai-nilai itu, saatnya untuk mengkompilasi kode.

AtmelStudio: Di AtmelStudio Anda cukup memilih AtMega328 sebagai mikro, tekan tombol Kompilasi dan Unggah dan itu akan berhasil. Dalam kasus saya entah bagaimana itu tidak mengunggah jadi saya harus mem-flash file hex secara manual.

ArduinoIDE: Pada kompilasi ArduinoIDE sedikit berbeda seperti biasanya. Alih-alih hanya menekan tombol Unggah, Anda harus pergi ke tab Sketsa dan klik Ekspor Biner yang dikompilasi. Setelah mengubah ke folder proyek Anda akan menemukan dua file hex. Satu dengan bootloader dan yang lainnya tanpa bootloader. Yang tanpa bootloader adalah yang kita inginkan. Anda dapat mem-flash-nya menggunakan AtmelStudio, AVRdude atau perangkat lunak lain yang kompatibel.

Pada keduanya: Setelah mem-flash file, Anda harus mengatur Fuse. Anda harus memberi kesempatan kepada mereka untuk 0xDF HIGH, 0xE2 LOW dan 0xFD EXTENDET. Saat sekering terbakar, Anda dapat mencabut Programmer dan PCB.

Langkah 3: Pembongkaran

Untuk Hack yang sebenarnya. Mulailah dengan melepas keempat sekrup di bagian depan, dan penutup depan akan terlepas. Bagian dalam stasiun akan terlihat sangat mirip dengan milik saya. Setelah mencabut semua kabel, buka kedua sekrup pada PCB dan kenop AIR di bagian depan Anda akan mengakhiri dengan PCB kosong. Di tengah PCB ada IC Pengendali MK1841D3 utama dalam Paket DIP20. Itu yang akan diganti di mod ini. Karena soketnya dicolokkan, Anda bisa menggantinya dengan papan baru, tetapi soket aslinya tidak pas dengan adaptor soket DIP20, jadi saya menggantinya. Pada PCB ada dua lagi IC DIP8, yang di sebelah MK1841D3 adalah Serial EEPROM 2MB. Itu harus dihapus juga untuk membuat mod ini berfungsi. Yang lainnya hanyalah semacam OPAmp, Itu harus tetap ada. Karena penasaran, saya memasukkan EEPROM ke dalam Programmer Universal saya dan membacanya. Hasilnya adalah file biner yang hampir kosong dengan hanya "01 70" pada Alamat 11 dan 12. Mungkin suhu yang disetel terakhir. (Sayangnya saya tidak ingat berapa suhu yang terakhir disetel, tapi cukup Yakin bukan 170 ° C, mungkin 368 ° C?) Harap berhati-hati untuk tidak mengangkat bantalan, karena tembaga tidak menempel dengan baik pada PCB.

Langkah 4: Merakit Kembali

Setelah berhasil mengganti soket IC dan melepas EEPROM, Anda perlu melakukan satu modifikasi lagi, retas resistor shunt untuk arus kipas. Ada satu track di sudut kiri atas sisi solder PCB yang perlu dimodifikasi. Ini berjalan antara C7 dan pin negatif dari konektor kipas. Setelah memotong jejak, menggores topeng solder dan menyolder pada resistor 1Ω, Anda perlu menyolder kabel ke pin kipas negatif, dan sisi lain ke bantalan solder berlabel "FAN" pada PCB CPU. Langkah opsional selanjutnya adalah menambahkan buzzer. Agar sesuai dengan PCB, Anda perlu sedikit menekuk ujung bel dan menyoldernya ke konektor PC4. Pasang kembali semua kabel dan lanjutkan ke langkah berikutnya.

Langkah 5: Kalibrasi Sensor Kipas

Sekarang saatnya menyalakan pengontrol baru untuk pertama kalinya dan mengkalibrasi sensor kipas. Bahaya, Anda harus bekerja pada PCB bertenaga listrik! Jadi cara paling aman untuk melakukannya adalah dengan menyalakan stasiun melalui transformator isolasi. Jika Anda belum memilikinya, Anda juga dapat mencabut bagian panas dari trafo kontrol dari PCB utama, dan menyambungkannya langsung ke daya listrik, untuk menjauhkan listrik dari PCB. Lanjutkan menyolder kabel uji ke pin positif LED, dan sambungkan ke osiloskop. Nyalakan stasiun dengan menahan tombol UP, dan stasiun akan mulai dalam mode FAN TEST. Ini akan menyalakan kipas dan menampilkan nilai ADC mentah di layar. Putar kenop kipas ke minimum dan sesuaikan pemangkas Vref sampai Anda memiliki pulsa arus yang bagus pada layar osiloskop. Putar potensiometer FAN ke maksimum dan verifikasi bahwa ada panjang gelombang, tetapi tidak ada perubahan bentuk gelombang. Jika bentuk gelombang berubah, sesuaikan pemangkas Vref, hingga Anda memiliki pulsa yang sama pada min dan maks. Jika berhasil matikan stasiun dan pindahkan test lead dari pin LED positif ke pin kiri potensiometer Gain. Mulai mode uji-Kipas lagi dan ukur tegangan pada kabel uji. Sesuaikan Gain Trimmer sampai Anda mendapatkan sekitar 2, 2V pada posisi MAX. Sekarang lihat tampilannya. Nilainya harus sekitar 900. Sekarang pasang semua nozzle Anda satu demi satu ke bagian tangan dan catat nilai tertinggi pada layar. Putar FAN ke minimum, dan Anda akan mendapatkan nilai sekitar 200. Sekali lagi coba semua nozel Anda dan catat nilai terkecil. Matikan stasiun dan hidupkan kembali, kali ini dengan menekan kedua tombol. Stasiun akan mulai ke mode setup. Dengan menekan ke atas dan ke bawah Anda dapat menambah/mengurangi nilainya, dengan menekan keduanya Anda bertukar ke titik menu berikutnya. Pergi ke titik "FSL" (kecepatan FAN rendah) dan atur ke Nilai ADC terukur terendah (saya setel ke 150). Poin berikutnya adalah "FSH" (kecepatan KIPAS tinggi). Setel yang itu ke Nilai ADC terukur tertinggi (saya setel ke 950).

Ke latar belakang: Di stasiun tidak ada umpan balik kecepatan kipas, jadi jika KIPAS terhalang atau ada kabel putus, pengontrol tidak akan mengenali kesalahan kipas dan pemanas bisa terbakar. Karena kipas tidak memiliki keluaran tacho, cara terbaik untuk mengukur kecepatan kipas adalah dengan menambahkan resistor shunt dan mengukur frekuensi pulsa arus. Menggunakan OPAmp dan filter lolos tinggi dan rendah, filter ini diubah menjadi tegangan yang diumpankan ke mikrokontroler. Jika nilainya di bawah atau di atas level min/maks yang ditetapkan, stasiun tidak akan menyalakan pemanas dan memberikan kesalahan.

Karena pada pengujian saya regulator 5V dan transistor kipas menjadi sangat panas, saya memutuskan untuk memasang heatsink kecil pada keduanya. Matikan stasiun dan pasang kembali panel depan.

Langkah 6: Perbarui: MOD Kecepatan KIPAS Maksimum

Saya telah menggunakan stasiun ini sekarang sejak sekitar satu tahun, dan selalu cukup senang dengannya. Saya hanya punya satu masalah: stasiun membutuhkan waktu yang cukup lama untuk pendinginan khususnya jika Anda menyolder komponen yang sangat kecil menggunakan nosel kecil dan aliran udara rendah. Jadi saya bermain-main sedikit dan menemukan cara untuk membuat kecepatan kipas dapat dialihkan melalui perangkat lunak. Mod menggunakan transistor untuk menyingkat potensiometer kecepatan kipas. Cara terbaik untuk melakukan hack ini adalah dengan menyolder resistor 10K ke pin Base, menambahkan kawat, dan menutupi semua lead menggunakan tabung menyusut. Selanjutnya, pendekkan pin sedikit dan solder melalui lubang ke komponen yang ada. Untuk melindungi transistor agar tidak bergerak, rekatkan menggunakan lem panas. Terakhir adalah menghubungkan basis transistor ke pin MOSI ATmega. Saya menyesuaikan perangkat lunak untuk mengganti pin ini ketika potongan tangan dimasukkan ke dalam dudukan sampai alat menjadi dingin. Juga uji kipas menggunakan mode ini untuk mendapatkan referensi yang stabil. Perangkat Lunak ini didasarkan pada RaiHei's V1.47 dan tersedia di Halaman GitHub Saya

Langkah 7: Opsional: Chanche Plug dan Tingkatkan Grounding

Ke panel belakang. Dalam kasus saya, stasiun memiliki kabel listrik pendek yang keluar dari panel belakang. Karena saya tidak suka saya memutuskan untuk menggantinya dengan colokan C14. Jika Anda ingin menggantinya juga, mulailah dengan melepas panel belakang. Kawat biru disambungkan dengan kawat lain dengan sepotong pendek tabung menyusut. Pada pin arde terdapat lug kabel yang disolder dan tidak dicrimp seperti seharusnya, jadi jika tidak mengganti kabel, paling tidak remake menggunakan lug crimping. Setelah melepas kabel dan melepas dudukan sekring, buat lubang untuk Colokan baru. Saya menggunakan mesin giling saya untuk menggiling lubang, tetapi jika Anda tidak memilikinya, Anda dapat memotongnya menggunakan gergaji ukir. Pasang kembali dan sambungkan dudukan sekering dan stekernya. Kawat arde yang berasal dari potongan tangan memiliki lug kabel yang disolder juga, jadi harus diulang. Saya menggunakan lug kabel datar dan adaptor terminal sekrup agar lebih mudah melepas panel depan jika perlu. Karena ada cat di sekitar lubang pemasangan pembumian / transformator, mereka membuat koneksi yang sangat buruk ke kasing. Cara terbaik untuk memperbaikinya adalah dengan menghilangkan cat di sekitar lubang menggunakan kertas amplas. Setelah memasang kembali panel belakang, ukur tahanan antara casing dan pin GND dari Steker C14. Itu harus mendekati 0Ω.

Langkah 8: Opsional: Tingkatkan Handpiece

Ke bagian tangan. Setelah mengambil bagian saya melihat dua hal yang saya tidak suka. Pertama: Sambungan antara cangkang logam elemen pemanas dan timah bumi dibuat sangat buruk. Kawat hanya dililitkan di sekitar tempat batang logam yang dilas ke cangkang logam. Saya mencoba menyoldernya bersama-sama, tetapi sayangnya batangnya terbuat dari semacam logam yang tidak dapat disolder, jadi saya mengeritingkannya bersama-sama. Kedua: Di outlet kawat tidak ada pelepas ketegangan, jadi saya memasang pengikat kabel dan mengencangkannya dengan sangat baik. Solusi ini jelas bukan yang terbaik, tetapi setidaknya lebih baik daripada tidak menghilangkan ketegangan. Pasang kembali bagian tangan.

Langkah 9: Opsional: Tingkatkan Cradle

Di dalam cradle ada dua magnet neodymium kecil, yang digunakan untuk mendeteksi bahwa hand piece ada di dalam cradle. Di stasiun saya, saya memiliki beberapa masalah, karena tidak mengenali alat di cradle di setiap posisi alat. Saya menambahkan beberapa magnet tambahan ke dudukan menggunakan lem panas, dan masalah hilang. Saya juga mencetak 3D dudukan nosel oleh Sp0nge yang tersedia di Thingiverse, dan memasangnya ke dudukannya. Sekrupnya agak pendek, tetapi jika Anda tidak mengencangkannya, mereka akan berhasil.

Langkah 10: Menyelesaikan

Ada satu langkah terakhir yang tersisa. Tempelkan stiker Arduino "Hacked" ke stasiun dan gunakan.

Fitur dari pengontrol baru adalah:

Pengaturan suhu yang lebih akurat

Stasiun tidak akan mulai memanas jika bagian tangan tidak ada di dalam dudukan selama power up

Kalibrasi perangkat lunak untuk suhu tersedia (Dengan menekan kedua tombol lama)

Mode udara dingin (Dengan menekan kedua tombol pendek)

Bel

Mode pendinginan cepat

Sepenuhnya OpenSource (Jadi Anda dapat mengiklankan/memodifikasi/menghapus fitur dengan sangat mudah)

Deteksi kesalahan kipas

Mode tidur (disetel ke 10 menit, dapat diedit menggunakan parameter SLP)

Referensi:

Utas EEVblog resmi

Blog madworm (spitzenpfeil)

Halaman GitHub madworm (spitzenpfeil)

Blog Elektronik Poorman

Tempat Nozzle Sp0nge

Lembar Data MK1841