Радио "ФАНК" - Инфракрасная паяльная станция своими руками на ARDUINO

Дата: Среда, 08.02.2017, 19:55 | Сообщение # 2

Рядовой

Группа: Пользователи

Сообщений: 14

Статус: Offline

Иногда бывает недостаточно хорошо владеть паяльником или паяльным феном. Для пайки bga микросхем нужна инфракрасная паяльная станция, но это очень дорогое профессиональное оборудование, которое не всем по карману. В этой инструкции я расскажу о том, как инфракрасная паяльная станция своими руками легко доступна к постройке заинтересованным человеком.Коротко о том, что такое ик паяльная станция: это такой инструмент, позволяющий припаивать микросхемы с выводами не в виде отдельных ножек, а в виде массива шариков припоя. Это центральные процессоры ноутбуков, чипы в телефонах и видеокартах и многое другое. В заводском исполнении такая станция стоит от 400 до 1500 долларов в среднем.

Добавлено (29.03.2016, 18:49)
---------------------------------------------
Инфракрасная паяльная станция своими руками. Ингредиенты.Нам понадобятся:

Четырехламповый галогеновый обогреватель мощностью 1800 ватт. (в качестве нижнего нагревателя)
450 ваттная керамическая ИК головка (верхний нагреватель)
Алюминиевые уголки
Спиральный шланг для душа
Стальная проволока
Нога от настольной лампы
Arduino ATmega2560
2 твердотельных реле
2 термопары
блок питания 220 в 5 вольт (можно взять зарядку от сотового)
символьный дисплей LCD 2004
зуммер на 5 вольт
винты, разъемы кабели по вкусу
небольшие знания в электронике

Добавлено (29.03.2016, 18:52)
---------------------------------------------
Как пользоваться контроллером: Тут нет автонастройки значений P, I и D, так что вам придется задать их именно для вашей инфракрасной паяльной станции. Есть 4 профиля. В каждом из них Вы устанавливаете количество шагов, скорость роста температуры (C / S), dwel (время на шаг ожидания), нижний порог нагревания, целевая температура на каждом шагу и P, I и D значения для нижнего и верхнего нагревателя. Если вы установите, например 3 шага, 80,180 и 230 ° для нижнего нагревателя с порогом 180, Ваша плата не будет нагреваться только от нижнего нагревателя до 180 °, она нагреется со 180 от нижнего и продолжит греться до 230 с верхнего нагревателя.Скетч вы можете скачать по ссылке ниже.
https://www.dropbox.com/s....ar?dl=0
Я специально не стал объяснять создание такой штуки, как инфракрасная паяльная станция своими руками очень детально, потому-что ваша конструкция почти наверняка будет отличаться от моей. Даю свою инструкцию лишь как пример самостоятельной постройки ик паяльной станции.
Оригинал статьи тут http://instructables.info/infrakr....

я тестил на Arduino Uno

Прикрепления: 7894093.jpg (161.6 Kb)

JUDGE_DRED

Дата: Среда, 08.02.2017, 19:55 | Сообщение # 3

Рядовой

Группа: Пользователи

Сообщений: 12

Статус: Offline

вот скетч под модуль термопары max6675
https://dl.dropboxusercontent.com/u/110708598/ARS_v2_Lilium_JSN_max6675.rar

Дата: Среда, 08.02.2017, 19:56 | Сообщение # 4

Рядовой

Группа: Пользователи

Сообщений: 14

Статус: Offline

Добавлю https://github.com/0xPIT/reflowOvenController

Прикрепления: 4029334.jpg (225.4 Kb)

JUDGE_DRED

Дата: Среда, 08.02.2017, 19:56 | Сообщение # 5

Рядовой

Группа: Пользователи

Сообщений: 12

Статус: Offline

это чуть не то, этот reflow Oven Controller для переделки тостера

Дата: Среда, 08.02.2017, 19:56 | Сообщение # 6

Рядовой

Группа: Пользователи

Сообщений: 14

Статус: Offline

Цитата JUDGE_DRED (

)

это чуть не то, этот reflow Oven Controller для переделки тостера

Так можно доработать прикол в том что выводит графики и прочую инфу

Дата: Среда, 08.02.2017, 19:56 | Сообщение # 7

Рядовой

Группа: Пользователи

Сообщений: 15

Статус: Offline

проще тогда взять 7" и STM32 хоть толк будет от графики .а с маленького дислея никакого толку ,темболее давно понемногу китайцы переходят тоже на режим работы по мощности .
пока всё завязано на датчик - надёжности в работе небудет ,неговоря о нормальной настройке пид ( каждый раз при установке датчика -уже идёт неточность, количество меди,неровность платы,попадание на краску,даже просто неплотное прилегание защот прижима и прочии мелочи - которые повлияют на работу пида )а если вообще какаято нештатная ситуацыя-типа у датчика прижим ослаб- и пока заметите -увас скорость нагрева привысится в разы .
(в основном для верха имеется ввиду -низу пофиг-хоть димер прикрутите)
использование ПИД изначально повлияло на неправельное направление кунструирования контролеров (на низ можно конечно-там всёравно,набрала и пусть какраз вот пид и держет заданную )
а вот для верха-надо вообще другой принцып алгоритма -весь упор контроля именно на набор температуры с жостко заданной скоростью (вплоть до строго фиксированной скорости) а датчик чисто на условия перехода по шагу профеля(как при работе по мощности например)-и тогда зависимость от верхнего датчика будет минимально-что действительно даст надёжности контролеру.

Дата: Среда, 08.02.2017, 19:56 | Сообщение # 8

Подполковник

Группа: Модераторы

Сообщений: 191

Статус: Offline

vladimersv, Пид регулятор для большой задержки в петле
Трудно настраиваемый потому и приходят к простой диаграмме мощностей,но для галогенок пид самое то,так как они малоинернты,думаю подойдет и кварц,а экран по факту вообще не нужен,я в станции ПИД применяю по скорости нагрева,разбил на 7 участников ,точность получил в 0,1 градус/сек все прекрасно работает,так что пид прекрасная вещь главное правильно его использовать,тем более формулу в лоб не надо писать,есть рекурентные формулы они облегченные,где с легкостью справятся 8bit-ки

Дата: Среда, 08.02.2017, 19:56 | Сообщение # 9

Рядовой

Группа: Пользователи

Сообщений: 15

Статус: Offline

mon, щас непотому приходят к простой диаграмме мощностей - а чтобы повысить надёжность работы ,например вовремя работы верха- сдвинте или шевельните датчик -и будет непредсказуемое поведение нагрева-получите скачёк температуры.
у вас всё завязано фактическе на датчике-вся судьба чипа . а при мощностном режиме- пофиг на все эти опасения с датчиком (его чистоту,прижим,место установки и прочее) .
ну а графика- тут на любителя (например когда был лдз я комп только при настройке использова-потом уже и ненужен,разве что для показухи )однака когда есть 7" дисплей с сенсором и отрисовует процес нагрева-то недумаю что поменяю потом на обычный проц с подключением компа (без вывода на комп -вообще можно несудить о ленейности нагрева и правельности настройки.на дисплейчике всё красиво -а подключите комп и гляните на график-то бывает ужас что наблюдается .)а когда идёт отображение графика сразу на паялке процеса нагрева- то уже удобно судить о нагреве.

Сообщение отредактировал vladimersv - Суббота, 02.04.2016, 12:11

Дата: Среда, 08.02.2017, 19:57 | Сообщение # 10

Подполковник

Группа: Модераторы

Сообщений: 191

Статус: Offline

vladimersv, Вся судьба чипа завязана в целом на станцию,симистор пробило,380 пробежала,существуют ряд подходов позволяющих исключать выбросы,для этого я реализовал небольшой программный алгоритм контролирующий ошибки,реакция ПИДа у меня также настраиваемая,датчики pt100 очень надежны.за 6 месяцев ни одного збоя.Идеального вообще ничего нет.С ldz дел не имел принципиально,чужой код потемки,тем более только hex.

Добавлено (02.04.2016, 14:37)
---------------------------------------------
vladimersv,Цитата из одной статьи по ТАУ гласит, что «для объектов с t0>0.5•tи (где t0 – транспортная задержка сигнала, tи – постоянная времени объекта), даже ПИД-регуляторы не могутобеспечить достаточно хорошего качества
регулирования. В крайнем случае можно применить ПИД-регулятор с коэффициентом Td=0, но для таких сложных объектов лучшие качественные показатели обеспечиваются системами автоматического управления (САУ) с
моделью». Именно поэтому многие отказываются от ПИД управления и переходят к простой диаграмме мощностей, несмотря на значительную потерю в точности.

Дата: Среда, 08.02.2017, 19:57 | Сообщение # 11

Рядовой

Группа: Пользователи

Сообщений: 14

Статус: Offline

Цитата mon (

)

у меня также настраиваемая,датчики pt100 очень надежны.за 6 месяцев ни одного збоя.

Схему и код в студию

Дата: Среда, 08.02.2017, 19:57 | Сообщение # 12

Рядовой

Группа: Пользователи

Сообщений: 15

Статус: Offline

кстати о точности скорости набора температуры (например 0.4 град/ сек ) а надоль она по существу ,ведь по сути у нас чипы разных размеров,толщены - и если взять один .тонкий и малый -то конечно 0.4 будет приемлемо ему ,а взять например древний с толстенной подложкой и размерами большими- то похорошему на него воздействие такойже скорости может быть довольно жостковато.(отсюда и деформацыя и лемонная корка возможна )-а при мощностном режиме- он просто чуть дольше прогревается но с той скоростью согласно свойственной ему теплопроводности ( проверенно нераз ),в товремя как при фиксированной скорости мы просто какбы насильно придаём ему нагрев,в итоге выигрыш в 10-15секунд в общем но жосткий режим в товремя как в мощностном какбы щадящий режим нагрева как самой платы (ведь тож самое толщена и размер разные каждый раз,незавод ведь у нас)так и чипу.почему и с эта сторона тоже привлекательна в принцепе нагрева.

Дата: Среда, 08.02.2017, 19:57 | Сообщение # 13

Подполковник

Группа: Модераторы

Сообщений: 191

Статус: Offline

vladimersv,Я не знаю как вам,но мне конечно нужна,ели станция умеет считать и учитывать такой параметр как скорость нагрева без труда можно реализовать любой профиль для любого чипа,существуют рекомендации для чипов например intel :
http://www.intel.com/content/www/xr/en/processors/packaging-chapter-09-databook.html
или altera:
https://www.altera.com/en_US/pdfs/literature/an/an353.pdf
Один из важных параметров профиля как вы знаете это его верхушка и тут важно точно укладываться в заданное время 40-120 сек в зависимости от чипа(как вы указали его размеры,толщина),скажем задаем в участке 217-235гр скорость 0.2 гр/сек получаем время = 90 сек,ПИД будет стараться уложится в это время вот и все.Нужно дольше(медленней) сделай 0.1г/сек = 180сек соответственно.При диаграмме мощностей нужно учитывать и температуру окружающей среды иначе получишь уход,соответственно необходимо учитывать этот параметр.Если необходимы полки то ПИДу подсовывать уже нужно не скорость,а температуру удержания.
   Подходы разные результат один.Это все по вкусу,сделай в своем проекте разные режимы выбирай как удобнее работать с нагревателями.
   Если нагреватели керамика то способ управления можно попробывать как пропуск полупериодов или целых периодов с использованием Delta-Sigma модулятора, когда коммутация осуществляется при переходе напряжения через ноль.
#pragma vector = TIMER1_COMPA_vect
__interrupt void Timer_Comp(void)
{
//индикация мощности нагревателя:
static int Count = 0;
//Display_Led(Power > Count);
Count = Count + POW_STEP;
if(Count >= POW_MAX) Count = 0;
//если режим пропуска (полу)периодов:
if(Mode != HMD_PHASE)
{
#ifdef SKIP_PER
    static char hp;      //счетчик полупериодов
    if(hp++ & 1) return; //пропуск нечетных полупериодов
#endif
    //Delta-Sigma модулятор:
    static int Sigma = 0;
    int Delta;
    //квантование:
    if(Sigma > POW_MAX)
    {
      Delta = -POW_MAX;
      OCR1B = 0;         //включение выхода

//      Display_Led(1);    //DEBUG
    }
    else
    {
      Delta = 0;
      OCR1B = 0xFFFF;    //выключение выхода
//      Display_Led(0);    //DEBUG
    }
    //суммирование:
    Sigma = Sigma + Power + Delta;
}
}

Тогда нагрев симистора будет минимальным.

Дата: Среда, 08.02.2017, 19:57 | Сообщение # 14

Рядовой

Группа: Пользователи

Сообщений: 15

Статус: Offline

читал когдато рекомендации долго споры были по ним когдато на форумах, ведь время там указут они довольшо большие параметры как и скорость от и до рекомендуемая . ведь у нас насегодя очень большой разброс размеров чипов .это для завода хорошо один профель от определённый чип а у нас каждый раз разные,заморишся под каждый выискивать даиашит - проще обьеденить в пару универсальных профелей всёже,темболее в мощностном режиме само возьмёт с маленьким отклонением по времени .
но в любом случае я думаю надо стремиться к созданию надёжного и простого в настройке и эксплуатацыи контролера (возможно иногда всёже чем проще тем надёжнее техника принцып),даи удобного в управлении как и изготовлении.