با توسکانیک همراه باشید تا امروز باهم چگونگی لحیم هدرهای پین GPIO را به پیکورزبری پای بررسی کنیم.

لحیم هدرهای پین GPIO به پیکورزبری پای

زمانی که بسته بندی پیکو رزبری پای را باز میکنید،متوجه صاف بودن تمام سطح آن میشوید.همانطور که در هدر GPIO رزبری پای هم مشاهده کردید هیچ پین فلزی از کناره های این بورد نیز بیرون نیامده است.این درصورتی است که شما بخواهید از ناهمواریها(لبه های پر دست انداز)برای اتصال پیکو به بورد مداری دیگر استفاده کنید،یا به طور مستقیم سیم ها را لحیم کنید.

آسانترین راه برای استفاده از پیکو

همچنین آسانترین راه برای استفاده از پیکو متصل کردن آن به یک بردبورد است؛برای اینکار باید پین هدرها را متصل کنید. برای لحیم هدرهای پین GPIO به پیکورزبری پای شما به هویه لحیم کاری به همراه پایه،مقداری لحیم،اسفنج تمیزکننده،پیکو رزبری پای و دو نوارپین هدر نر -20تایی، 2.54میلی متری نیاز خواهید داشت.اگر از قبل یک برد بورد بدون لحیم دارید،میتوانید از آن برای آسانتر شدن فرآیند لحیم کاری استفاده کنید.

بعضی اوقات هدرهای 2.54 میلی متری در نوار هایی با طول بیشتر از 20 پین آماده شده اند.اگر مال شما بلندتر است،فقط کافیست از یک انتها به اندازه ی 20پین بشمارید و سپس به پلاستیک بین پین 20ام و پین 21 ام توجه کنید:خواهید دید که تورفتگی کوچکی در هر دو طرف موجود است.این همان نقطه ی شکستن است:انگشتان شست دست چپ و راستتان را در دو طرف تورفتگی هدر قرار دهید و سپس نوار را خم کنید.دراینصورت به آسانی میشکند و از هم جدا میشود.حال شما یک نوار با دقیقا20پین دارید.اگر سایر نوار هدر ها هم بلندتر از 20 پین باشند،همین مراحل را انجام دهید؛ بدین ترتیب شما 2 نوار 20پینی دارید.

پیکو رزبری پای را سر و ته کنید،با اینکار میتوانید شماره پین های سیلک اسکرین و نقاط تست را در پایین ببینید.یکی از نوار های هدر را بردارید و آن را به ارامی به حفره های پین سمت چپ پیکو فشار دهید.مطمین شوید که آنرا به درستی در حفره ها قرار دادید و فقط در برآمدگی ها به نادرستی جای نگرفته باشند،و تمام 20پین درجای خود قرار گرفته باشند؛سپس هدر بعدی را بردارید و در سمت راست قرار دهید.زمانی که به پایان رسید،بلوک های پلاستیکی روی پین ها باید به سمت بورد مدار پیکو ،فشار داده شده باشند.

پیکوی خود را برای نگهداشتن بورد مدار و دو پین هدر به هردوطرف محکم کنید.آنرا رها نکنید وگرنه هدر ها بیرون می افتند!اگر هنوز برد بورد ندارید،نیاز دارید راهی پیدا کنید تا هدر هارا تا زمانی که لحیم کاری کنید در جای مشخص نگهدارید- و از انگشان خود استفاده نکنید،وگرنه آنهارا میسوزانید.شما میتوانید هدر هارا با استفاده از گیره های سوسماری(گیره ی فلزی فنر دار) کوچک یا قطره کوچکی از Blu Tack یا سایر بتونه های چسبناک در جایشان نگهدارید.(شکل1)

یک پین را لحیم کنید،سپس همتراز بودن آنرا بررسی کنید:اگر پین ها در یک زاویه بودند،درحالی که دقت میکنید که همه چیز را در یک ردیف تنظیم کنید،لحیم را ذوب کنید.

از یک برد بورد استفاده کنید

اگر یک بردبورد دارید،به آسانی پیکو رزبری پای را سر و ته کنید – به یادداشته باشید که هدر ها درجای خود محکم شده باشند- و سپس هدر ها و همچنین پیکو رزبری پای تان را به روی حفره های روی برد بورد فشار دهید.تا زمانی که رزبری به سطح تکیه کند و تکه های پلاستیکی روی پین هدر ها بین پیکو و برد بورد کاملا محکم شده باشد.

به قسمت بالایی پیکو نگاه کنید خواهید دید که یک طول کوچکی از هرپین از حفره های پین بیرون آمده است.این دقیقا قسمتی است که شما باید لحیم کاری کنید که به معنی این است که باید پین ها و لایه های روی پیکو را حرارت دهید و مقدار کمی از فلز مخصوص را ذوب کنید و روی آن ها لحیم کنید.

هویه را روی پایه اش قرار دهید،اطمینان حاصل کنید که نوک آهنی روی چیزی قرار نگرفته باشد ،سپس آن را به برق وصل کنید. چند دقیقه طول میکشد تا نوک هویه داغ شود؛تازمانی که منتظر هستید،طول کوچکی ازسیم لحیم را باز کنید- حدودا به اندازه ی دوبرابر طول انگشت سبابه. شما باید قادر باشید با کشیدن و پیچاندن سیم لحیم آن را بشکنید؛چون فلز بسیار نرمی است.

اگر پایه ی هویه ی شما دارای اسفنج تمیزکننده میباشد،آن را به سینک ظرفشویی ببرید و مقدار کمی آب سرد روی آن بریزید درنتیجه ی این کار اسفنج نرم تر میشود.آب اضافی آن را بچلانید درنتیجه اسفنج مرطوب میشود ولی آب از آن نمیچکد، و سپس آن را به روی پایه برگردانید.اگر از تمیزکننده ی ساخته شده از کلاف های سیم برنجی استفاده میکنید،نیازی به آب ندارید.

خطر! لحیم داغ!

فلز لحیم کاری بسیار داغ میشود و بعد ازقطع جریان برق نیز برای مدت زیادی داغ باقی میماند .زمانی که از آن استفاده نمیکنید اطمینان حاصل کنید که فلز را روی پایه قرار دادید و قسمت فلزی آن را لمس نکنید -حتی زمانی که جریان برق را قطع کردید.برای اطلاعات بشتر لینک شروع به کار لحیم کاری را ببینید.

شروع به لحیم کاری

هویه ی لحیم کاری تان را با استفاده از دسته ی آن بردارید،مطمین شوید زمانی که آن را تکان میدهید کابل به چیزی گیر نخواهد کرد.آنرا مثل یک مداد نگهدارید،اطمینان حاصل کنید که انگشتان شما فقط با ناحیه ی پلاستیکی یا لاستیکی(رزینی) دسته در تماس خواهد بود:قسمت های فلزی،حتی میله ی جلوی نوک هویه ی اصلی ،به شدت داغ خواهند بود و میتوانند به سرعت شمارا بسوزانند.

قبل از شروع به لحیم کاری،نوک هویه را تمیز کنید:آن را در امتداد اسفنج یا سیم کلاف شده بکشید.(به حالت برس). سیم لحیم (length of solder) را در دست بگیرید و آنرا از یک انتها نگهدارید،و سمت دیگر آن را به نوک هویه تان فشار دهید:باید به سرعت به شکل یک قطره ذوب شود.اگر ذوب نشد، مدت طولانی تری به هویه فرصت دهید تا داغ شود-یا یکبار دیگر نوک آن را تمیز کنید.

قرار دادن یک قطره لحیم روی نوک هویه را قلع اندود کردن هویه میگویند.روغن لحیم کاری به پاک شدن تمام الودگی روی سطح هویه کمک میکند و آن را آماده میکند.هویه را مجددا روی اسفنج یا سیم پاک کننده مالش دهید تا لحیم اضافی پاک شود؛ظاهر نوک آن باید براق و تمیز باقی بماند.

هویه را روی پایه ی خود،جایی که همیشه باید روی آن باشد ،مگر اینکه به صورت فعال از آن استفاده کنید، بازگردانید و پیکوی خود را جابجا کنید تا درمقابل شما باشد.در یک دست هویه و در دست دیگر لحیم را بردارید.نوک هویه را به نزدیکترین پین بفشارید درنتیجه ی این کار،هویه همزمان با فلز عمودی پین و همچنین پد طلایی رنگ روی پیکو درتماس خواهد بود.(شکل3)

تا سه بشمارید و هویه تان را به پین و پد فشرده نگهدارید،زیرا داغ بودن این دو(پین و پد)مسئله ی بسیار مهمی است.زمانی که به شماره ی 3رسیدید همچنان هویه را در جایش نگهدارید و انتهای سیم لحیم را به ارامی روی پین و پد و در خلاف جهت نوک هویه فشار دهید.(شکل4)لحیم باید ذوب شود و شروع به جاری شدن کند، درست مثل زمانی که نوک آن را قلع اندود کردید.

لحیم در اطراف پین و پد تا حد معینی جریان میابد:این به این علت است که بورد مدار پیکو توسط یک لایه به نام مقاومت لحیم ،که لحیم را درجایی که لازم است نگه میدارد،پوشش داده شده است.اطمینان حاصل کنید که بیش از اندازه از لحیم استفاده نکنید زیرا مقدارکمی از آن راه زیادی را طی میکند(مقدارکمی از آن کمک بزرگی میکند).

ابتدا لحیم را بردارید

قسمت باقی مانده ی لحیم را از محل اتصال بردارید ،مطمین شوید که هویه را در جای مناسب قرار داده اید.اگر اول هویه را بردارید،لحیم سفت میشود و شما قادر به جداسازی آن قسمت نخواهید بود؛اگر این اتفاق بیوفتد،کافیست هویه را به محل قبلی برگردانید تا دوباره آنرا ذوب کنید. پس از اینکه لحیم مذاب به اطراف پین و پد گسترش یافت (شکل 5) ، فقط یک ثانیه طول می کشد تا دوباره خشک شود پس هویه را بردارید.تبریک:شما اولین پین را لحیم کاری کردید!

نوک هویه را با اسفنج یا سیم برنجی تمیز کنید، و آنرا به روی پایه برگردانید.پیکوی خود را بردارید و به محل اتصال با لحیم کاری نگاه کنید که باید پد را پر کند و آنرا برای برخورد کردن با پین به ارامی بلند کند.همانطور که در شکل 6نشان داده شده است،کمی شبیه آتشفشان است که پین ،حفره ،جایی که باید گدازه باشد،را پر میکند.

هنگامی که از اولین پین راضی بودید ، مراحل را برای 40 پین موجود رویپیکوی خود را تکرار کنید – هدر سه پین “DEBUG” را در پایین خالی بگذارید.

همچنین به یادداشته باشید که همواره نوک هویه را در طول لحیم کاری تمیز کنید. اگر متوجه شدید که لحیم کاری سخت شد،کمی لحیم روی آن ذوب کنید و آن را دوباره قلع اندود کنید. همچنین اطمینان حاصل کنید که سیم لحیم را همواره تازه(رفرش) کنیدکه اگر طول آن بسیار کوتاه شده باشد و انگشتانتان به نوک هویه ی لحیم کاری خیلی نزدیک شود به راحتی دستتان را میسوزانید.

زمانی که کارتان تمام شد و تمام پین هارا از لحاظ اتصال لحیم کاری شده ی خوب و همچنین عدم اتصال پین ها به پین های کناری شان بررسی کردید،نوک هویه را برای بار اخر قبل از گذاشتن روی پایه و همچنین قطع جریان برق آن،تمیز و قلع اندود کنید.حتما از سرد شدن هویه قبل از کنار گذاشتن آن اطمینان حاصل کنید:هویه های لحیم کاری حتی بعد از اینکه آنرا از برق درآوردید میتوانند تا مدت طولانی به اندازه ای که (دست)شمارا بسوزانند ،داغ بمانند.

درپایان حتما دست های خود را بشورید-و مهارت جدید خودتان را به عنوان لحیم کار برتر جشن بگیرید.

نکته! اول چهارگوشه

اول پین های چهار گوشه را لحیم کاری کنید،وقت بگذارید ، عجله نکنید و به یادداشته باشید که اشتباهات همیشه قابل جبران هستند.

مسائل و مشکلات لحیم کاری

اگر هویه به پین بچسبد ولی به پد مسی نچسبد مانند مثال A در شکل7،درنتیجه پد به اندازه ی کافی داغ نمیشود.نگران نباشید،این مشکل به اسانی قابل حل است:هویه ی لحیم کاری تان را بردارید و جایی قرار دهید که با پد و پین تماس دارد قرار دهید،اینبار مطمین شوید که بر روی هردو فشار داده میشود.بعد از چند ثانیه ،لحیم باید دوباره جوش بخورد و اتصال خوبی را ایجاد کند.از طرف دیگر اگر هویه خیلی داغ باشد،خوب جوش نخواهد خورد وشما با یک اتصال بیش از حد گرم و جوش سوخته شده مواجه خواهید شد.(مثال B)این مشکل میتواند با به دقت خراشیدن توسط یک چاقو یا مسواک و یا مقدار کمی ایزوپروپیل الکل رفع شود.

اگر بیش از حد از لحیم استفاده کرده باشید،مانند شکل C پین را به طور کامل میپوشاند. هرچند که ظاهر آن خیلی جذاب نیست ولی این مسئله لزوما مشکل ساز نخواهد بود. تازمانی که هیچ یک از لحیم ها هیچ یک از پین های اطراف خود را لمس نکند،همچنان باید کار کند.اگر پین های اطراف را لمس کند (مانند مثال D) شما در واقع یک پل ساخته اید که باعث بروز اتصال کوتاه میشود.

مشکل ایجاد پل هم قابل حل است. ابتدا سعی کنید که لحیم را روی محل اتصال دوباره جوش بزنید. اگر این راه حل تاثیرگذار نبود،هویه تان را درطرف دیگر روی پین و پد بگذارید تا مقداری از آن به محل اتصال جریان پیدا کند. اگر لحیم هنوز هم بیش از حد مورد نیاز است،لازم است که مقدار اضافی آن را قبل از استفاده از پیکو بردارید. شما میتوانید نوارمخصوص بازکردن لحیم بهم تابیده شده بخرید،که میتوانید آنرا به لحیم مذاب فشار دهید تا مقدار اضافی آن را بمکد یا میتوانید پمپ مخصوص بازکردن لحیم را استفاده کنید که به طور فیزیکی لحیم مذاب را بمکد.

یک اشتباه رایج دیگر استفاده از لحیم بسیار کم است. اگر هنوز می توانید پد مسی را ببینید ، یا بین پین و پد فاصله ای وجود دارد که با لحیم پر نشده است شما خیلی کم از لحیم استفاده کرده اید (مثال E). هویه را دوباره روی پین و پد قرار دهید ، تا سه بشمارید و کمی لحیم دیگر اضافه کنید. مشکل مقدار کم همیشه راحتتر ازمشکل مقدار زیاد برطرف میشود ، بنابراین یادتان باشد که با هویه راحت باشید!

همانطور که مشاهده کردید در این مقاله به نحوه ی لحیم هدرهای پین GPIO به پیکورزبری پای اشاره کردیم. شما نیز برای شروع یادگیری هر آنچه که برای کار با رزبری پای لازم است میتوانید از کتاب راهنمای رزبری پای استفاده کنید.

گردآوری و ترجمه: صبا علیزاده