Achtung: Abänderungen die mit Strom 220V betreffen können lebensgefährlich sein
Der EZ Reflow Oven ist ein Mini-Projekt. Ich möchte einen Reflow Oven zum "backen" von SMD Platinen aufbauen. Solche Ofen gibt es ab 200 EUR fertig aus China.
In mehreren Foren stand jedoch dass diese Öfen erst nach Umbau/Aufrüstung (Erdung/brenbare Teile) sicher und nutzbar wären.
Auf der Suche nach Informationen wie man einen Pizzaofen umfunktioniert bin ich auf die zwei folgenden Seiten gestossen:
- https://learn.adafruit.com/ez-make-oven (open hardware projekt)
- https://de.beta-layout.com/elektronik-shop/reflow-loeten/10590-reflow-kit-v3-pro/ (kommerzieller Reflow Controller)
Mit dem Adafruit EZ-MAKE-OVEN siehe oben konnte ich eine Messung mit dem Ofen Severin TO 2034 durchführen (nur Temperaturmessung, noch kein "Backen"). Das "EZ Reflow Oven" Projekt soll eine vereinfachte, billigere Variante des EZ-MAKE-OVENs werden.
Bauteile:
- D1 Mini-ESP8266 (z.B. bei AZ-Deliver oder Amazon, ca. 4 EUR)
- MAX6675 mit K-Type Sensor (z.B. bei AZ-Deliver oder Amazon, ca. 7 EUR)
- TP-Link KASA (Smarte Steckdose die per WiFi-Netzwerk steuerbar ist)
- Pizzaofen (z.B. Severin TO 2034, ca. 60 EUR, 240 Grad Celsius)
Alternativen:
Es gibt etliche auch low-cost open hardware Bausätze für Reflow Controller (10-80 EUR). Ich wollte jedoch selber einen aus bauen/programieren.
Einschränkungen:
- Die von mir gekaufen MAX6675 Temperaturfühler haben ein Abweichung von mehr als 7 Grad Celsius.
- Die WiFi Verbindungen sind unverschlüsselt
Algorithmus (Adafruit EZ-MAKE-OVEN):
Im Prinzip muss der Ofen nur schnell genug heizen und eine gewisse Temperatur erreichen. Dies liegt daran dass bei einem Relow-Temperatur-Profil nur ansteigend ist (z.B. https://www.chipquik.com/datasheets/TS391AX50.pdf). Zum Abkühlen wird die Ofenklappe manuell geöffnet. Im Algorithmus ist konfiguriert wie lange ein bestimmter Pizzaofen nachheizt, mit dieser Information schaltet der Algoritmus den Pizzaofen ab bevor es zu heiss wird. Andere Algorithmen benutzen eine PWM Steuerung für den Pizzaofen.
Umsetzung:
28.09.2020:
- EZ-MAKE-OVEN Teile sind da, aufgebaut als Referenz.
- D1 Mini arbeitet gleichzeitig im WiFi AP und ST
- D1 Mini kann Steckdose steuern (https://www.softscheck.com/en/reverse-engineering-tp-link-hs110/)
- Kommunikation Browser mit D1 Mini über Websockets
- Darstellung der Temperaturkurve und der Profils via SVG
30.09.2020:
- Screenshot: oven_20200930
- D1 Mini stürzt in mehreren Situationen ab und rebootet:
- Verbinden mit AP geht nicht
- Webserver bei Seiten 4000 Zeichen
- Websockets bei Messages > 2000 Zeichen
- Konsequenz: Übertragene Datenmengen klein halten, d.h. statt alle Messwerte z.B. Messwerte einzeln schicken:
Beispiel einer Message im JSON-Format: '\{ "type" : "draw", "x" : 123, "y" : 432 \}'
- Schnell wechselnde Temperaturen zu messen ist schwierig, die billigen Temperaturfühler am MAX6675 sind in einem Metallkopf eingelassen
- Im Bild 'oven_20200930' sieht man als Linie den einen Temperatur fühler bei knapp 200 Grad, dann lege ich den zweiten Temperaturfühler in den Ofen und es dauert ca. 2 min bis dieser als Messwert 200 Grad ausgibt
- Konsequenz: Teureren Messdraht von Adafruit ausprobieren oder Metallkopf entfernen
- Der Pizzaofen Severin TO 2034 hat einen mechanischen Temperaturregler (aus Sicherheit). D.h. die Heizröhren werden beim Aufheizen auf eine Zieltemperatur z.B. Maximum 240 Grad mehrmals abgeschaltet. Es ist ein kleines Loch im Heizraum über den die Wärme an den Temperaturschalter geht. Dort muss so etwas wie ein Bimetal sein das sich bei Hitze verändert.
- Konsequenz: Der Algoritmus geht davon aus das die Heizröhren direkt geschaltet werden können. Versuche Temperaturschalter kurz zu schliessen. Achtung hier kann es sich um 220V handeln.