Lutowanie goldpin-a
Podczas spotkań z czytelnikami dowiedziałem się, że wielu podoba się projekt Arduino, ale największą przeszkodą w rozpoczęciu przygody jest lutowanie. Niektórzy boją się tego wręcz panicznie – trzęsą im się ręce. W tym wpisie chcę odczarować lutowanie.
Część elementów elektronicznych dostępnych w postaci płytek drukowanych z uruchomionym podzespołem (modułów) ma gotowe wyprowadzenia sygnałów w otworach na płytce. Brakuje im tylko złącz lub przewodów. Do zastosowań w Arduino najlepszym rozwiązaniem będzie wlutowanie w te otwory „Goldpin-a”.
Goldpin to rodzaj wtyku z rzędowo rozmieszczonymi bolcami. W większości przypadków odstęp między bolcami i otworami w płytce drukowanej jest standardowy i wynosi 2,5 mm.
Goldpin bardzo dobrze nadaje się w prototypowaniu z użyciem płytki stykowej.
W tym wpisie zajmiemy się wlutowywaniem goldpina do Ultradźwiękowego czujnika odległości.
Składniki
Do lutowania potrzebne nam będą:
Lutownica
Jeśli jesteś elektronikiem amatorem – hobbystą, nie musisz kupować wyrafinowanych i drogich narzędzi. Sam od dawna używam prostej i taniej lutownicy o mocy 40W, dostępnej w sklepach z elektroniką za kilkanaście zł. Polecam oczywiście lutownicę kolbową. Lutownice pistoletowe nadają się bardziej do lutowania przewodów niż drobnych elementów, dlatego odrzucając je unikniesz wielu kłopotów.
W obsłudze lutownicy najważniejsze jest wiedzieć, który koniec się nagrzewa. Łapanie za nieodpowiedni może się źle skończyć.
Lutownica nagrzewa się około 2 minut. Poznajemy to po tym, że grot (zaostrzony koniec) łatwo topi cynę.
Cyna lutownicza
Cyna to rodzaj drutu ze stopu ołowiu i cynku z domieszką odpowiednich chemikaliów. Cynę zwykle można nabyć w postaci nawiniętej szpulki – drutem o różnych średnicach.
Polecam cynę o średnicy do 1 mm. Należy wziąć pod uwagę, że im mniejsza średnica, tym drobniejsze elementy możemy lutować. Jednak jeśli średnica będzie zbyt mała będziemy potrzebowali znaczne długości cyny do lutowania większych elementów, co może być niewygodne.
Do lutowania używam cyny 1 mm i w poniższym przypadku uważam, że jest ona trochę za gruba.
Goldpin
Goldpiny są dostępne w różnych konfiguracjach (od jednego do kilku rzędów). Nam wystarczy 1 rząd. Zwykle sprzedaje się je w rzędzie po 50 PINów.
Jeśli nasz układ wymaga mniej PINów, zwyczajnie odłamujemy tyle ile jest nam potrzebne.
Przygotowania
Otwory i miejsca lutownicze możemy przemyć z tłuszczu za pomocą szmatki nasączonej alkoholem, rozpuszczalnikiem lub wodą. Większość producentów zaleca ten ostatni środek, jednak należy być ostrożnym, gdyż woda łatwo powoduje zwarcia i długo odparowuje z trudno dostępnych szczelin takich jak miejsca pod układami scalonymi.
Odłamujemy potrzebną ilość PINów.
Przymierzamy czy pasują do płytki.
Dalsze przygotowania
Właściwie mógłbyś rozpocząć już lutowanie, gdyby nie fakt, że brakuje nam „trzeciej ręki”. Ciężko utrzymać element w miejscu podczas gdy w jednym ręku mamy lutownice, a w drugim cynę. Element oparty o podłoże goldpin-em nie da się zlutować prosto (tzn. pod kątem 90°).
W celu rozwiązania tego problemu wymyślono już wiele. Najpopularniejszymi rozwiązaniami są przykręcane do stołu szkła powiększające z „krokodylkami”. Ja jednak idąc ścieżką całkowitego amatorstwa użyłem…
…małego imadła.
Płytki nie należy wkręcać bezpośrednio w imadło. Mogłoby to ją uszkodzić. Poza tym nie będzie się stabilnie trzymała. Proponuję zatem obsadzić zaciski imadła czymś w rodzaju styropianowej gąbki służącej do izolowania rur.
Co zrobić z wypadającym z płytki goldpin-em?
Proponuję plastikowe końce złącza posmarować klejem typu „kropelka” i przykleić do płytki.
Proces lutowania
Lutowanie polega na przyłożeniu rozgrzanego grota w okolice punktu lutowniczego. Następnie do zaostrzonej końcówki grota przykładamy cynę, która musi spłynąć do punktu lutowniczego i go wypełnić.
Musisz pamiętać, że do jednego punktu nie można zbyt długo przykładać lutownicy. Producenci zalecają maksymalnie 2..3s.
Jeśli cyna przypadkowo rozpłynie się na dwa PINy łącząc je, należy ją roztopić i szybkim ruchem przerwać miejsce między PINami. Możemy to zrobić za pomocą kawałka zaostrzonego drewna (najlepiej wykałaczki lub dolnej części zapałki).
Prawidłowo zlutowany koniec ma kształt stożka.
Nieprawidłowe lutowanie najczęściej polega na dostarczeniu do punktu lutowniczego zbyt małej (punkt nie jest do końca pokryty cyną) lub zbyt dużej (zamiast stożka jest kulka) ilości cyny.
Moje lutowanie
Aby ostatecznie rozwiać strach związany z lutowaniem, postanowiłem nagrać materiał video z mojego lutowania goldpin-a.
Jak widzisz drogi czytelniku, to nie jest wcale takie trudne.
Witam
a zastanawiał się Pan moze nad wykorzystaniem czujnika ruchu np. ez0, modulu gprs/gsm ((opisywanego na waszej stronie) i jako serce układu użyc Arduino (w moim przypadku z atmega328) ?? Ponieważ juz od dłuzszego czasu mecze sie, jak narazie udało mi sie uruchomic kazdy moduł z osobna ale nie jestem w stanie połączyc je tak by w momencie aktywacji czujnika ruchu automatycznie modul wysylal sms z naruszeniem chronionego obszaru.
Z powazaniem
lukas
W najbliższych planach mamy opisanie czujnika Maxbotixa, ale co dokładnie Sprae planuje zrobić to nie wiem, może sam się wypowie :)
Serdecznie witam!
Nie wiem dokładnie o jaki problem chodzi, ale jeli miłbym łączyć te 2 moduły, użyłbym wejścia analogowego dla sensora. To pozwala raczej na bezproblemową współpracę tych 2 płytek. Jeśli czujnik ma być oddalony, lepiej będzie chyba użyć wyjścia pulsacyjnego PW i podłączyć do jednego z pozostałych cyfrowych pinów.
Dla pierwszego sposobu użyj funkcji „analogRead”, dla grugiego „pulseIn” (najlepiej 2x żeby za pierwszym nie trafić w środek impulsu).
Pozostaje jeszcze kwestia automatycznej kompensacji, ale o to możesz pytać dopiero jak się uporasz z połączeniem.
Pozdrawiam
Łukasz
ogolnie układ juz mam caly zlozony i kazde urzadzenie zaprograowane pozostal mi tylko problem z polaczeniem ich ze soba by wspolnie dzialaly…. czyli mam problem z kodem…i potrzebuje jakiejś analizy wskazówki.. ;/
Fajnie chętnie odpowiem na pytania. Możesz pytać o konkrety tutaj lub na emailu np. saperwl na o2.pl
ok ;) wyslalem na emaila swoj problem, rozumiem ze dobrze odczytalem twoje konto – „saperwl”
jeszcze warto poruszyć jedną bardzo pomocną sprawę przy lutowaniu – mianowicie im czystsza płytka i grot lutownicy tym lepsze lutowanie. Jeśli płytka jest zatłuszczona to słabo przyjmuje cynę. Wówczas łatwo jest przegrzać element albo wykonać zimny lut (który tak naprawdę nie przewodzi prądu). Natomiast czyste elementy same wręcz zasysają cynę i takie lutowanie jest skuteczne, szybkie i przyjemne. Sprawa topnika jest bardzo ważna – czyli kalafonii, która najczęściej jest już zawarta w rdzeniu cyny. Kalafonia powoduje związanie nieczystości i tlenków w taki sposób, że cyna tysiąc razy lepiej się rozprowadza. Im więcej kalafonii się używa tym lepsze lutowanie – ale też nadmiar jej się utlenia i trzeba częściej czyścić grot.
Reasumując co z tego wynika – płytkę przed jakimś poważnym lutowaniem (np. wlutowaniem układu scalonego) dobrze jest przetrzeć spirytusem dla odtłuszczenia. Jeszcze lepiej jest jak w spirytusie jest rozpuszczona kalafonia – wówczas ona tworzy cienką warstewkę na płytce i w takich warunkach precyzyjne lutowanie jest łatwe i skuteczne. Grot lutownicy przed każdym precyzyjnym lutem dobrze jest przetrzeć (wystarczy jeden szybki ruch na wilgotnej gąbce, nie na suchej). Jeśli ktoś nie ma takiej w zestawie do lutowania to można wziąć gąbkę do mycia naczyń ale musi być celulozowa i wilgotna. Topnik, czyli najczęściej kalafonia decyduje o tym jak przebiega lutowanie – czy jest to męka – czy cyna sama natychmiast zwilża wszystko czego dotknie. Czasami dobrze jest mieć pod ręką kawałęk kalafonii i zatopić w nij na chwilę grot przed lutowaniem elementu. Jesli ktoś nie ma kawałka kalafonii to można wziąć zastępczo suchą żywicę iglastą. Istnieją topniki i często też specjalne luty do lutowania stali nierdzewnej, zwykłej i nawet od biedy do aluminium. Jak cyna nie chce pięknie i od razu „łapać’ to albo jest brudna lutownica, brudne elementy lutowane albo jest za mało kalafonii – albo wszystko naraz – i wtedy to jest horror, nie lutowanie :)