Hack 858D SMD teplovzdušné přetékací stanice: 10 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

Mám malou elektronickou laboratoř, kde opravuji rozbitou elektroniku a dělám malé hobby projekty. Protože je tam stále více SMD věcí, bylo na čase pořídit si pořádnou přetavovací stanici SMD. Trochu jsem se rozhlédl a zjistil, že 858D je za svou cenu velmi dobrou stanicí. Také jsem našel open source projekt spuštěný madworm (spitzenpfeil) v roce 2013, který nahradil původní regulátor teploty 858D ATmega micro. Protože neexistuje žádný kompletní průvodce, rozhodl jsem se napsat jeden. Existují 4 různé varianty s různými mikroskopy 858D, které se prodávají pod desítkami různých značek. Aktuální model (duben 2017) má řadič MK1841D3 a ten právě používám. Pokud máte jiný IC, podívejte se na původní vlákno na EEVblog.comMateriály: 1x - 858D Rework Station (samozřejmě), já jsem dostal svůj od Amazonu za asi 40 € ~ USD42 3x - MK1841D3 na ATMega PCB (od manianac, takže všechny kredity jemu!), OSH Park, je dodáván v balení po 3, ale potřebujete pouze jeden1x - ATMega328P VQFN Package1x - LM358 nebo ekvivalentní DFN8 Package2x - 10KΩ rezistor 0805 Package2x - 1KΩ odpor 0805 Package3x - 390Ω rezistor 0805 Package1x - 100kΩ rezistor 0805 Package1x - 1MΩ odpor 0805 Package1x - 1Ω rezistor 1206 Package5x - 100nF kondenzátor 0603 Package4x - 1 µF kondenzátor 1206 Package2x - 10KΩ trimer 3364 Package1x - LED Barva dle výběru 0608 Package1x 2x6 Header (ISP Programming) 1x IC socket adapter 20Pin

1x BC547B nebo ekvivalentní tranzistor

1x 10KΩ 0,25W drátový rezistor

některé Wire Volitelné: 1x bzučák2x přídavné chladiče1x zásuvka IC HQ 20 pinů1x C14 PlugMalé neodymové magnetyArduino "hacknutá" samolepkaNástroje: 858D Přepracovávací stanice (nedělá si legraci) Pravidelná páječka / staniceŠroubováky, kleště, pinzetyMultimetr nebo ekvivalent) Volitelné: rohož ESD a řemínek na zápěstí

Krok 1: Sestavte desku plošných spojů

Pokud pracujete na zařízeních citlivých na elektrostatický náboj, vždy musíte uvést vás a váš obvod do stejného elektrického potenciálu, aby nedošlo k jeho poškození. Než začnete odebírat část stanice, musíte sestavit desku plošných spojů. Začněte nanesením pájecí pasty (nebo běžné pájky) na podložky na horní straně desky plošných spojů a položte na místo všechny součásti SMD, skladový plán pro stranu 1:

Balíček R4 = 1MΩ 0805

Balíček R7 = 1kΩ 0805

Balíček R8 = 1 kΩ 0805

R9 = 10kΩ 0805 balíček

C1 = Balíček 0603 100nF

C6 = Balíček 0603 100nF

C7 = Balíček 100nF 0603

C8 = Balíček 0603 100nF

Balíček C9 = 1 µF 1206

Balíček VR1 = 10KΩ 3364

Balíček VR2 = 10KΩ 3364

D1 = Balíček LED 0608

U2 = Balíček Atmega VQFN

Znovu zkontrolujte polaritu všech komponent a přetavte desku plošných spojů. Vezměte prosím na vědomí, že na mých obrázcích je dioda LED špatným směrem! Opakujte na druhé straně, skladový plán:

R1 = 10KΩ 0805 balíček

R2 = balíček 390Ω 0805

Balíček R3 = 390Ω 0805

R5 = Balíček 0805 100KΩ

Balíček R6 = 390Ω 0805

Balíček C2 = 1 µF 1206

C3 = Balíček 0603 100nF

Balíček C4 = 1 µF 1206

Balíček C5 = 1 µF 1206

U1 = Balíček LM358 DFN8

Po očištění zbytků tavidla připájejte na hlavičku ISP a adaptér zásuvky IC a vytvořte pájecí můstek mezi středem a podložkou označenou „GND“.

Krok 2: Testování a programování

Dalším krokem je otestovat PCB na zkratky. Nejbezpečnějším způsobem, jak toho dosáhnout, je napájení obvodu přes laboratorní napájecí zdroj s nastavením proudového limitu na několik mA. Pokud to projde bez zkratů, je čas naprogramovat mikro. Vytvořil jsem svou jednu verzi založenou na 1,47 od raihei, kterou lze stáhnout z mé stránky GitHub. Je založen na nejnovější „oficiální“verzi madworm, který je k dispozici také na GitHubu. Ve staženém souboru. ZIP je soubor.ino a.h, který lze otevřít a zkompilovat pomocí ArduinoIDE nebo AtmelStudio (a VisualMicro Plugin), a také předkompilované. Hex soubory, které lze nahrát přímo do mikro. Díky tomu je možné pouze kompilovat a nenahrávat přímo z ArduinoIDE im pomocí AtmelStudio. Pokud chcete používat ArduinoIDE, ukážu vám, jak jej použít později. Ale nezávisle na tom, co používáte, musíte upravit některé hodnoty. První dva jsou uvnitř souboru.h. Ty dva řádky

#define FAN_SPEED_MIN_DEFAULT 120UL

#define FAN_SPEED_MAX_DEFAULT 320UL

Je třeba to komentovat a místo toho řádky

// #define FAN_SPEED_MIN_DEFAULT 450UL

// #define FAN_SPEED_MAX_DEFAULT 800UL

Musí být okomentováno v (nebo hodnoty musí být změněny). Za druhé jsou dva chválené řádky CPARAM, které je třeba zkopírovat a nahradit dva řádky CPARAM uvnitř souboru.ino. To NEPOVOLUJE režim Standard Current sense, protože používá pin A2 Instaed of A5, který je na této desce spojen špatně! Poslední změnou je TEMP_MULTIPLICATOR_DEFAULT v souboru.h, který nastavuje multiplikátor teploty. Tato hodnota závisí na typu stanice. Na 230V modelu by to mělo být kolem 21, na 115V modelu kolem 23-24. Pokud se zobrazená teplota neshoduje s naměřenou, je třeba tuto hodnotu upravit. Lze je také později směrovat přímo na stanici jako hodnoty rychlosti ventilátoru. Po změně těchto hodnot je čas kompilovat kód.

AtmelStudio: Na AtmelStudio si můžete jednoduše vybrat AtMega328 jako mikro, kliknout na tlačítko Zkompilovat a Nahrát a mělo by to stačit. V mém případě se to nějak nenačetlo, takže jsem musel hex soubor flashovat ručně.

ArduinoIDE: Na ArduinoIDE se kompilace trochu liší jako obvykle. Místo toho, abyste jednoduše stiskli tlačítko Nahrát, musíte přejít na kartu Skica a kliknout na Exportovat kompilovaný binární soubor. Po změně do složky projektu najdete dva hex soubory. Jeden s bootloaderem a druhý bez bootloaderu. Chceme bez bootloaderu. Můžete jej blikat pomocí AtmelStudio, AVRdude nebo jiného kompatibilního softwaru.

Na obou: Po flashování souboru musíte nastavit Pojistky. Musíte jim dát šanci na 0xDF HIGH, 0xE2 LOW a 0xFD EXTENDET. Když jsou pojistky spáleny, můžete odpojit programátor a desku plošných spojů.

Krok 3: Demontáž

Ke skutečnému Hackovi. Začněte odstraněním čtyř šroubů na přední straně a přední kryt se uvolní. Interiér stanice by měl vypadat velmi podobně jako ten můj. Po odpojení všech vodičů, odšroubováním dvou šroubů na desce plošných spojů a knoflíku AIR na přední straně skončíte s prázdnou deskou plošných spojů. Uprostřed desky plošných spojů je hlavní IC řadiče MK1841D3 v balení DIP20. Je to ten, který se chystá nahradit v tomto režimu. Vzhledem k tomu, že je zásuvka, můžete ji vyměnit za novou desku, ale původní zásuvka se příliš nehodila s adaptérem zásuvky DIP20, takže jsem ji vyměnil. Na desce plošných spojů jsou další dva DIP8 IC, ten vedle MK1841D3 je 2 MB sériová EEPROM. Aby tento režim fungoval, musí být také odstraněn. Ten druhý je jen nějaký OPAmp, to musí zůstat. Jen ze zvědavosti jsem vložil EEPROM do svého univerzálního programátoru a přečetl ho. Výsledkem je téměř prázdný binární soubor s „01 70“na adrese 11 a 12. Pravděpodobně poslední nastavená teplota. (Bohužel si nepamatuji, jaká byla poslední nastavená teplota, ale určitě ne 170 ° C, možná 368 ° C?) Dávejte pozor, abyste nezvedli podložky, protože měď se na desce plošných spojů příliš nelepí.

Krok 4: Opětovné sestavení

Po úspěšné výměně zásuvky IC a vyjmutí paměti EEPROM je třeba provést ještě jednu úpravu, zasunout zkratovací odpor pro proud ventilátoru. V levém horním rohu pájecí strany desky plošných spojů je jedna stopa, kterou je třeba upravit. Jde mezi C7 a záporným kolíkem z konektoru ventilátoru. Po oříznutí stopy, oškrábání masky pájky a pájení na odpor 1Ω je třeba připájet vodič k zápornému kolíku ventilátoru a druhou stranu k pájecí podložce označené „FAN“na desce plošných spojů CPU. Dalším volitelným krokem je přidání bzučáku. Chcete -li jej umístit na desku plošných spojů, musíte trochu ohnout vývody bzučáku a připájet jej ke konektoru PC4. Zapojte zpět všechny vodiče a pokračujte dalším krokem.

Krok 5: Kalibrace senzoru ventilátoru

Nyní je na čase poprvé zapnout nový ovladač a kalibrovat senzor ventilátoru. Nebezpečí, musíte pracovat na PCB napájeném ze sítě! Nejbezpečnějším způsobem, jak toho dosáhnout, je napájení stanice přes izolační transformátor. Pokud ho nemáte, můžete také odpojit horkou část řídicího transformátoru od hlavní desky plošných spojů a zapojit ji přímo do elektrické sítě, aby se síť nedostala od desky plošných spojů. Pokračujte v pájení testovacího drátu na kladný kolík LED a připojte jej k osciloskopu. Zapněte stanici podržením tlačítka NAHORU a stanice se spustí v režimu FAN TEST. Zapne ventilátor a na displeji zobrazí nezpracovanou hodnotu ADC. Otočte knoflíkem ventilátoru na minimum a upravte trimr Vref, dokud nebudete mít na obrazovce osciloskopu pěkné proudové impulsy. Otočte potenciometr FAN na maximum a ověřte, zda se mění vlnová délka, ale ne tvar vlny. Pokud se křivka změní, upravte trimr Vref, dokud nebudete mít stejné pulsy na min a na max. Pokud bylo úspěšně otočeno stanicí a přesuňte testovací kabel z kladného LED kolíku na levý pin potenciometru Gain. Znovu spusťte testovací režim ventilátoru a změřte napětí na testovacím kabelu. Upravte trimr zisku, dokud nedosáhnete přibližně 2, 2V v poloze MAX. Nyní se podívejte na displej. Hodnota by se měla pohybovat kolem 900. Nyní nainstalujte všechny své trysky jednu po druhé na násadec a poznamenejte si nejvyšší hodnotu na displeji. Otočte VENTILÁTOR na minimum a měli byste získat hodnotu kolem 200. Znovu vyzkoušejte všechny své trysky a poznamenejte si nejmenší hodnotu. Vypněte stanici a znovu ji zapněte, tentokrát podržte obě tlačítka stisknutá. Stanice se spustí do režimu nastavení. Stisknutím nahoru a dolů můžete zvýšit/snížit hodnotu, stisknutím obou přepnete na další bod nabídky. Přejděte k bodu „FSL“(rychlost ventilátoru nízká) a nastavte ji na nejnižší naměřenou hodnotu ADC (já jsem ji nastavil na 150). Dalším bodem je „FSH“(rychlost ventilátoru vysoká). Nastavte ten na nejvyšší naměřenou hodnotu ADC (já jsem ji nastavil na 950).

Na pozadí: Na stanici není zpětná vazba rychlosti ventilátoru, takže pokud je VENTILÁTOR zablokován nebo došlo k přerušení kabelu, ovladač nerozpozná poruchu ventilátoru a ohřívač může shořet. Protože ventilátor nemá žádný tacho výstup, nejlepší způsob, jak změřit rychlost ventilátoru, je přidat bočníkový odpor a měřit frekvenci proudových impulzů. Pomocí OPAmp a horního a dolního filtru je převeden na napětí, které je přivedeno do mikrokontroléru. Pokud hodnota klesne pod nebo nad nastavené minimální/maximální úrovně, stanice nezapne topení a nevydá chybu.

Protože při mém testu se 5V regulátor a tranzistor ventilátoru dost zahřály, rozhodl jsem se na oba nainstalovat malé chladiče. Vypněte stanici a znovu sestavte přední panel.

Krok 6: Aktualizace: Maximální rychlost ventilátoru MOD

Stanici používám nyní asi rok a vždy jsem s ní byl velmi spokojený. Měl jsem pouze jeden problém: stanice potřebuje poměrně dlouho na vychladnutí, zejména pokud pájíte velmi malé součásti pomocí malé trysky a nízkého proudu vzduchu. Tak jsem si trochu pohrál a našel způsob, jak pomocí softwaru přepínat otáčky ventilátoru. Mod používá tranzistor ke zkratování potenciometru rychlosti ventilátoru. Nejlepší způsob, jak tento hack provést, je připájet 10K odpor k základnímu kolíku, přidat vodič a zakrýt všechny svody pomocí smršťovací trubice. Dále kolíky trochu zkratujte a pájejte je otvorem ke stávajícím součástem. Aby byl tranzistor chráněn před pohybem, přilepte ho horkým lepidlem. Poslední je připojení základny tranzistoru k pinu MOSI ATmega. Přizpůsobil jsem software tak, aby přepínal tento kolík, když je násadec vložen do kolébky, dokud nástroj nevychladne. Test ventilátoru také používá tento režim k získání stabilní reference. Software je založen na verzi RaiHei V1.47 a je k dispozici na stránce My GitHub

Krok 7: Volitelné: Chanche Plug and Improve Grounding

Na zadní panel. V mém případě měla stanice krátký napájecí kabel jednoduše vycházející ze zadního panelu. Protože se mi nelíbilo, rozhodl jsem se to nahradit zástrčkou C14. Pokud ho chcete také vyměnit, začněte odstraněním odšroubování zadního panelu. Modrý drát je spojen dohromady s dalším drátem krátkým kusem smršťovací trubice. Na uzemňovacím kolíku je kabelové oko, které je připájeno a není zvlněno tak, jak by mělo, takže pokud drát nevyměníte, alespoň jej předělejte pomocí krimpovacích oček. Po vyjmutí drátu a odšroubování držáku pojistek uděláte otvor pro novou zástrčku. Na vyfrézování otvoru jsem použil svoji frézku, ale pokud ji nemáte, můžete ji vyříznout pomocí skládačky. Znovu nainstalujte a zapojte držák pojistky a zástrčku. Uzemňovací vodič vycházející z násadce má také pájený kabelový výstupek, takže je třeba jej znovu předělat. Použil jsem plochá kabelová oka a adaptéry šroubových svorek, aby bylo v případě potřeby snadnější odstranit přední panel. Vzhledem k tomu, že kolem montážních otvorů uzemnění / transformátoru je barva, vytvářejí docela špatné spojení s pouzdrem. Nejlepší způsob, jak to opravit, je odstranit barvu kolem otvorů pomocí brusného papíru. Po opětovné instalaci zadního panelu změřte odpor mezi pouzdrem a kolíkem GND konektoru C14. Mělo by být blízko 0Ω.

Krok 8: Volitelné: Vylepšete násadec

K ručnímu dílu. Poté, co jsem to vzal, viděl jsem dvě věci, které se mi nelíbily. Za prvé: Spojení mezi kovovým pláštěm topného prvku a uzemňovacím vodičem je velmi špatné. Drát je jen omotán kolem bodu kovové tyče přivařeného ke kovové skořepině. Zkoušel jsem to pájet dohromady, ale bohužel tyč je vyrobena z nějakého nepájitelného kovu, takže jsem ji místo toho zalisoval. Za druhé: Na vývodu drátu není žádné odlehčení tahu, a tak jsem navlékl stahovací pásku a velmi dobře ji utáhl. Toto řešení rozhodně není nejlepší, ale je přinejmenším lepší než žádné odlehčení tahu. Rukojeť znovu smontujte.

Krok 9: Volitelné: Vylepšete kolébku

Uvnitř kolébky jsou dva malé neodymové magnety, sloužící k detekci, že násadec je uvnitř kolébky. Na mé stanici jsem měl nějaké problémy, protože nerozpoznal nástroj v kolébce v každé poloze nástroje. Přidal jsem několik dalších magnetů do kolébky pomocí horkého lepidla a problémy zmizely. Také jsem 3D vytiskl držák trysek od Sp0nge dostupný na Thingiverse a přišrouboval jej ke kolébce. Šrouby jsou trochu krátké, ale pokud je příliš neutahujete, udělají to dobře.

Krok 10: Dokončení

Zbývá poslední krok. Na stanici nalepte nálepku Arduino „Hacked“a použijte ji.

Vlastnosti nového ovladače jsou:

Přesnější regulace teploty

Stanice se nezačne ohřívat, pokud během zapnutí není v kolébce rukojeť

Softwarová kalibrace teploty je k dispozici (dlouhým stisknutím obou tlačítek)

Režim studeného vzduchu (krátkým stisknutím obou tlačítek)

Bzučák

Režim rychlého ochlazení

Plně OpenSource (Můžete tedy velmi snadno inzerovat/upravovat/odebírat funkce)

Detekce závad ventilátoru

Režim spánku (přednastaveno na 10 minut, lze upravit pomocí parametru SLP)

Reference:

Oficiální vlákno EEVBlog

Blog madworm (spitzenpfeil)

Stránka GitHub madworm (spitzenpfeil)

Blog společnosti Poorman's Electronic

Držák trysky Sp0nge

Datový list MK1841