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oled屏幕焊接手工

生活 更新时间:2024-09-03 17:20:14

文章導航(9部分):制作初衷、功能簡述、原理簡述、功能說明、重要的元器件、焊接、編譯燒錄、外殼制作、觸摸問題。


一、制作初衷

我做了一版市面上可買到的0.5寸屏幕的,方便感興趣的小夥伴動手做一支屬于自己的電烙鐵

先說一下制作這個電烙鐵的初衷吧。

還記得十幾年前第一次擁有的電烙鐵是那種十幾塊的外熱式電烙鐵,後來又用過内熱式的,用久了就不沾錫一把趁手的工具真的很重要!!!

心想這都什麼年代了,電烙鐵怎麼還是電烙鐵的樣子,像一支筆一樣便攜不可以嗎,正好接觸到了T12烙鐵頭和體積小功率大的氮化镓充電器。

還有就是要硬核點,必須給它透明外殼,可以清晰看見每個元器件。

想必這也是每個理工男的最愛吧,還有我更期待大規模應用透明PCB的那一天。

放幾張模型圖:[紫薇别走]

oled屏幕焊接手工(自制焊筆加熱快)1

oled屏幕焊接手工(自制焊筆加熱快)2

oled屏幕焊接手工(自制焊筆加熱快)3

最後,我是極力推薦喜歡的小夥伴自己動手做一個。

成本也不會過百,而且還有紀念意義,買來的畢竟是商品,還有非常感謝嘉立創提供的服務支持,從PCB設計到打樣、元器件采購、3D打印,都讓我在電腦前就實現了創作自由。

二、功能簡述

1.精确控溫:

優化後的PID參數響應快、超調小、誤差±1℃;

僅針對西安頭和PD65W充電器,其他烙鐵頭需優化

2.PD 供電:

PD誘騙20V電壓供電,目前僅測試65W充電器,其他功率的PD充電器也可以,隻不過要調整PID參數;

3.人機交互:

0.5寸OLED簡潔界面,具有實際溫度、設定溫度、5V/20V電壓标記、鎖定/解鎖溫度、靜音/蜂鳴切換、鎖定時間,三個觸摸按鍵,一個蜂鳴提示,具有電源指示燈、加熱指示燈(PWM)、 /-鍵觸摸指示燈;

4.溫度校準:

兼容不同品牌的T12烙鐵頭,通過測量五個校準點的實際溫度進行校準(西安頭無需校準),具體操作見操作說明;

5.OTA 更新:

首次燒錄固件通過TTL下載器,後續連接WIFI後即可實現在線更新程序,這個主要是方便滴膠封裝後更新程序。

三、原理簡述

1.T12烙鐵頭

集成加熱絲和熱電偶共用兩根線,實現加熱和測溫;

2.運放

将熱電偶兩端産生的熱電動勢進行處理得到模拟量輸入到ESP8266僅有的ADC引腳,通過程序計算轉化為溫度值;

3.PID控溫

通過PWM驅動烙鐵頭的加熱絲;

4.調用U8G2庫

通過IIC驅動0.5寸OLED;

5.電壓

通過PD誘騙芯片與PD協議握手獲得20V電壓;

6.焊接

三棱柱PCB立體焊接,通過PCB半孔焊接,三面彈片夾持穩定,電流充足。

四、功能說明

插電前不要觸摸三個觸摸鍵處,因為觸摸芯片在上電後0.5s内進行校準,捏住尾部插入Type-C插頭即可;

開機後長觸摸“ ”鍵解鎖後即可設定溫度,程序設定最大380℃,為了延長烙鐵頭壽命;

觸摸按鍵說明:

1.“配網”:

上電後立即觸摸“TOUCH-”進入配網模式。

首次配網需要在手機端連接“T12焊筆配網”的WIFI。

連接後在彈出的網頁中輸入要連接的WIFI名稱及密碼,保存,後續不用再次輸入。

ps:除非當前WIFI無法連接,會重新進行配網。

2.溫度校準:

上電後立即同時觸摸“TOUCH-”、“TOUCH ”進入溫度校準。

共有5個校準點,通過外部溫度傳感器測量烙鐵頭的溫度,并通過“TOUCH-”、“TOUCH ”(溫度減小、增大)将測量的溫度值調到當前。

觸摸“TOUCH”進入下一個校準點,重複操作直到第五個完成。

3.亮度調節:

上電後立即觸摸“TOUCH ”。

4.靜音/蜂鳴切換:

使用過程中同時觸摸“TOUCH-”、“TOUCH ”、“TOUCH”。

屏幕左下角顯示狀态,設置狀态掉電後不會丢失。

開啟蜂鳴後調節溫度會有聲音反饋,加熱完成提醒,開機音。

5.鎖定/解鎖溫度切換:

使用過程中雙擊“TOUCH”進行切換,掉電後狀态丢失。

不鎖定溫度情況下,大拇指觸摸“TOUCH”進行加熱同時無法調節溫度(防誤觸),否則停止加熱。

鎖定溫度後即使不觸摸“TOUCH”也會加熱,同時無法調節溫度,計時5分鐘後重啟(程序代碼裡可修改時長),防止忘記斷電後危險的發生。

五、主要元器件準備

oled屏幕焊接手工(自制焊筆加熱快)4

(點擊圖片放大查看)

六、焊接與PCB分闆

可以先整闆焊接後再用勾刀分闆,但要小心不要割到線路,也可以先分闆後單獨焊接,新手推薦該方法。

焊接步驟(依次進行)

1.焊接正面貼片的元器件;

2.焊接背面的蜂鳴器和母座;

3.焊接彈片;

4.焊接屏幕,焊接屏幕時FPC的焊點要小。

oled屏幕焊接手工(自制焊筆加熱快)5

oled屏幕焊接手工(自制焊筆加熱快)6

oled屏幕焊接手工(自制焊筆加熱快)7

oled屏幕焊接手工(自制焊筆加熱快)8

每塊闆通電測試無誤後,進行三棱柱立體焊接。

先将三塊闆塞到輔助定位塊進行定位,調整好位置。

先焊接尾部的半孔,最好是先不要一次性焊牢,留有調整的餘地。

就像擰多個螺釘,不要一次性擰緊某一個。

先稍微上點錫,等三棱柱結構确定後再多上錫焊牢。

oled屏幕焊接手工(自制焊筆加熱快)9

七、編譯燒錄

用Arduino進行燒錄程序,至此之前要進行編譯,需要添加庫文件,否則編譯出錯

首先安裝ESP8266的開發闆庫。

我上傳了離線安裝包(8266_package_2.7.4.exe)在附件裡,直接雙擊運行即可。

安裝好重啟Arduino,選擇開發闆,如下圖所示。

用的8285就選擇8285的,8266就用8266,這倆在燒錄時有區别

oled屏幕焊接手工(自制焊筆加熱快)10

安裝庫文件,如下圖所示,添加附件裡的.ZIP庫,也可以點管理庫後搜索在線安裝

oled屏幕焊接手工(自制焊筆加熱快)11

編譯成功後進行燒錄。

用TTL下載器連接到闆載的TX、RX、3V3、GND。

我是用的自制的ESP8266下載器,對準四個焊點按住燒錄,反正隻用一次,後續燒錄就用OTA了。

在進行燒錄前要進入下載模式。

用鑷子短接IO0的兩個焊點,保持住,同時用另一個鑷子短接一下RST兩個焊點後斷開,然後再斷開IO0的短接,之後就是開始燒錄了。

oled屏幕焊接手工(自制焊筆加熱快)12

八、外殼制作

設計最初是用滴膠一次性封裝作為外殼。

優點:體積小,硬核炫酷。

缺點:制作麻煩,要做矽膠模具和密封,凝固時間還要幾天,成功率也很低,之後還要打磨抛光,在密封條件下正好選用觸摸按鍵(同時這也是一個坑)。

于是我就退了一步,不透明就不透明吧。[看]

嘗試一下3D打印分離式外殼,雖然也有透明材料的,但不建議沒有打印機的小夥伴嘗試(我問了一家要100 )。

我先是打了一個樣,白色光敏樹脂的,主要是測試一下尺寸合不合适,如下圖,:

oled屏幕焊接手工(自制焊筆加熱快)13

内腔有點大了,但這不是問題,稍作修改就可以。

現在我們學校封校,并沒有打印機和快遞超級慢,所以沒有疊代修改的機會,期待身邊有光固化打印機的小夥伴能幫我驗證一下(STL文件見附件)。

不推薦用FDM打印機,因為是壁薄且是細長軸結構,底部附着熱床不牢固,表面精度不高,盡管我增大了底部附着面積。

外殼打印模型如下圖所示。

包含兩個零件,外殼和外殼蓋,外殼為了增加打印時附着面積加了一個輔助圓闆,打印完成後剪掉就好了。

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也在三維猴下單過,選用了URT6180光敏樹脂和PA12尼龍如圖所示,不選白色因為太普通。

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九、觸摸問題

之前用滴膠封裝的外殼是直接和觸摸盤接觸的,所以隻要搭配合适電容值的電容就可以有一個合适的觸摸靈敏度。

而現在的分離式外殼與觸摸盤之間有空氣介質,把電容的容值調到最小靈敏度最高,也遠遠不夠,這樣就會導緻隔着一層外殼而無法觸摸到裡面的觸摸盤。

好在最終找到了一種介質——納米無痕膠(單面的)。

裁剪大小合适的一塊貼在觸摸盤上,減小與外殼之間的間隙,這樣就完美解決了觸摸電容的問題

十、最新更新

使用嘉立創EDA專業版重新繪制原理圖和PCB;上傳Gerber文件可直接嘉立創免費下單,BOM表立創商城一鍵配單。

原文鍊接戳:T12焊筆v6.1 - 立創EDA開源硬件平台


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