PIC-Lämpötilakontrollerin sovellus : Reflow-uuni
Pihlajakangas, Lauri (2013)
Pihlajakangas, Lauri
Tampereen ammattikorkeakoulu
2013
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2013052811219
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2013052811219
Tiivistelmä
Opinnäytetyössä rakennettiin tietokoneohjattu konvektiouuni pintaliitoskomponenttien juottamiseen. Tällaista uunia kutsutaan reflow-uuniksi, joka helpottaa valmistusta olennaisesti silloin kun kasattavilla levyillä on suuri määrä pintaliitoskomponentteja. Työ valmistettiin yhteistyössä Gecko Systems Oy:n kanssa, tavoitteena oli valmistaa kustannustehokkaita työkaluja pienimittaiseen elektroniikan prototyyppituotantoon.
Laitteen kehitystyö alkaa suunnittelemalla piirilevy CadSoft EAGLE PCB-ohjelmalla. Reflow-kontrollerin piirilevyn layoutin valmistuttua suoritetettiin piirilevyn kokoonpano. Toimiakseen kontrolleri vaatii huomattavan määrän sulautettua ohjelmistoa, joka luotiin käyttäen avuksi mikrokontrollerivalmistajan referenssiohjelmistoja. Mikrokontrollerin ohjelmisto on kirjoitettu C-ohjelmointikielellä.
Reflow-uunin ohjaamiseen lämpötilakontrollerin avulla tarvitaan omavalmisteinen ohjelmisto. Tämä toteutettiin ohjelmoimalla PC-tietokoneella toimiva Python/Matplotlib-ohjelmisto, joka piirtää reaaliaikaisen graafisen esityksen lämpötilakontrollerin antureiden lämpötilasta. Ohjelmaan sisällytettiin toiminto puolijohdereleen ohjaamiseksi, jolla reflow-uunin tilaa hallitaan.
Työssä suunniteltu lämpötilakontrolleri toteuttaa sille asetetut vaatimukset hyvin. Uunin juotosprofiilin lämpötilanmuutoksista saisi nopeamman nostamalla käyttöjännitettä sopivalla säätömuuntajalla uunin sietokyvyn rajoissa. Välittämättä hieman liian pienestä lämpötehosta, lopullinen reflow-uuni on täysin käyttökelpoinen pintaliitoskomponentteja sisältävien levyjen valmistuksessa.
Laitteen kehitystyö alkaa suunnittelemalla piirilevy CadSoft EAGLE PCB-ohjelmalla. Reflow-kontrollerin piirilevyn layoutin valmistuttua suoritetettiin piirilevyn kokoonpano. Toimiakseen kontrolleri vaatii huomattavan määrän sulautettua ohjelmistoa, joka luotiin käyttäen avuksi mikrokontrollerivalmistajan referenssiohjelmistoja. Mikrokontrollerin ohjelmisto on kirjoitettu C-ohjelmointikielellä.
Reflow-uunin ohjaamiseen lämpötilakontrollerin avulla tarvitaan omavalmisteinen ohjelmisto. Tämä toteutettiin ohjelmoimalla PC-tietokoneella toimiva Python/Matplotlib-ohjelmisto, joka piirtää reaaliaikaisen graafisen esityksen lämpötilakontrollerin antureiden lämpötilasta. Ohjelmaan sisällytettiin toiminto puolijohdereleen ohjaamiseksi, jolla reflow-uunin tilaa hallitaan.
Työssä suunniteltu lämpötilakontrolleri toteuttaa sille asetetut vaatimukset hyvin. Uunin juotosprofiilin lämpötilanmuutoksista saisi nopeamman nostamalla käyttöjännitettä sopivalla säätömuuntajalla uunin sietokyvyn rajoissa. Välittämättä hieman liian pienestä lämpötehosta, lopullinen reflow-uuni on täysin käyttökelpoinen pintaliitoskomponentteja sisältävien levyjen valmistuksessa.