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。
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]
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:
可兼容不同品牌的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。
在不鎖定溫度情況下,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
(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。
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。
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。
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。
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。
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,:
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。
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。
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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