最近閑得無聊,看著家里的老式國產(chǎn)936焊臺超級不順眼。那就自己做一個T12白光焊臺吧台颠!網(wǎng)上找了半天也沒找到開源的代碼,最后找到國外一個開源作品勒庄,而且是熱風(fēng)槍和焊臺一體化的串前。非常感謝原作者的開源項目,就整這個了实蔽!
鏈接:https://www.hackster.io/sfrwmaker/stm32-based-soldering-and-rework-station-e3955b
github:https://github.com/sfrwmaker/F1-T12-858D-
原理圖如下:
stm32_t12858d_w_relay_TgTdHUeyxH.jpg -
原理圖修改
在系統(tǒng)電源部分原作者推薦使用DC-DC降壓隔離電源模塊給MCU和模擬電路供電荡碾,說是能有效減小ADC采樣噪聲。不可否認局装,這樣控制噪聲有是部分效果的坛吁,但并不值得推薦。原因是其中GND沒有隔離铐尚,數(shù)字和模擬電路也沒有分離設(shè)計拨脉,電源噪聲并不能控制在很低的水平,成本還很高宣增。
調(diào)整使用MP2451(JW5026可以兼容)DC-DC芯片將24V降壓為5V輸出玫膀,MUC數(shù)字電路電源使用LDO AMS1117-3.3供電,運放模擬電路部分使用低噪聲LDO BL9198-3.3單獨供電爹脾,模數(shù)地分別單獨走線帖旨,最后在電源端單點連接,這樣才能真正有效降低電源噪聲誉简。
原圖紙上是采集并放大R9上的電壓來測量通過T12焊咀上的電流碉就,但航插接口圖紙上把T12焊咀負極直接短接到GND了,根本就無法實現(xiàn)這個功能闷串。
手柄接線圖.png
屏幕使用1.3寸OLED屏幕瓮钥,I2C接口,直接集成到控制板上烹吵。
三極管驅(qū)動部分增加了下拉保護電阻碉熄。原圖紙上沒有STM32的時鐘/復(fù)位/調(diào)試電路,都要加上肋拔。
軌到軌的高精密低噪聲運放用的一顆OPA2340锈津,MOSFET是NTD2955。
后期畫PCB板時發(fā)現(xiàn)熱風(fēng)槍電路的分立器件太占位置凉蜂,于是把焊臺電路和熱風(fēng)槍電路分開成兩塊板進行設(shè)計琼梆。
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修改后焊臺原理圖如下(下圖有錯誤性誉,信號輸入保護的穩(wěn)壓二極管應(yīng)放在10K電阻后):
T12_pow.png
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修改后拆焊臺原理圖如下:
gun_sch.png
先上淘寶采購手柄、焊咀等配件
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外殼和電源
翻箱倒柜找到一個鋁型材外殼茎杂,比較有質(zhì)感错览,比劃著純手工制作前后亞克力面板,電鉆加銼刀煌往。
順便也找到一個淘汰的筆記本電源適配器18.5V/3.5A倾哺,拆開發(fā)現(xiàn)有反饋電壓調(diào)節(jié)電位器,可以調(diào)整輸出電壓到20.5V刽脖。T12焊咀內(nèi)部是8歐姆的發(fā)熱絲羞海,20V電壓可以達到2.5A電流,50W功率曲管,可以接受却邓。
適配器整體粘接到外殼內(nèi),并焊接AC三合一插座院水。
前后面板.png
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PCB制圖
焊臺PCB尺寸對照著白菜白光的焊臺前面板尺寸申尤,可以直接買成品機箱,要在這個尺寸下增加一個運放和OLED驅(qū)動電路而且要使用0603封裝的容阻器件方便自己手工焊接衙耕,布板費了不少腦細胞。
本著有什么用什么的原則勺远,找到一個帶散熱器的10A輸出全橋橙喘,可控硅也能用這個散熱器,按照散熱器形狀繪制熱風(fēng)拆焊臺PCB胶逢,并簡化LED指示電路部分厅瞎。
成品面板.png
PCB樣板加工:
- 焊接及電路調(diào)試過程
PCB板先焊接DC-DC電源部分上電看輸出電壓是否正常,第一次上電電流異常初坠,JW5026報廢一顆和簸。估計是106的輸入電容大了些頻率跟不上。調(diào)整輸入電容值到475并更換JW5026碟刺,再次上電锁保,電壓輸出正常。
接著焊接其它元器件半沽,測量沒有短路后爽柒,上電刷入固件,屏幕有輸出顯示者填。斷電再上電浩村,沒顯示了。暈倒占哟!
測量時鐘晶振心墅,頻率正常酿矢,短接STM32的復(fù)位電容,有顯示了怎燥。把復(fù)位電容調(diào)整到106瘫筐,反復(fù)上電均正常。
原因應(yīng)該是STM32的數(shù)字電路和模擬供電是分開供電刺覆,上電時間不同步严肪,要加大復(fù)位電容延長啟動復(fù)位時間。
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整機裝配
焊臺PCB上的接口航插要先安裝在前面板上后才能焊接谦屑,裝配時發(fā)現(xiàn)可調(diào)電位器和航插的緊固螺母有干涉驳糯,要調(diào)整到反面,旋轉(zhuǎn)編碼器焊接后才能焊蜂鳴器氢橙。
熱風(fēng)拆焊航插接口放在后面的面板上酝枢,涉及到220V交流電這塊接線必須正確,金屬外殼要接地悍手。
裝配1.png
- ADC范圍校準
按照定義做好焊咀手柄帘睦,連接T12焊咀航插和熱風(fēng)拆焊手柄航插。上電后溫度異常先不用管坦康,準備一個熱電偶溫度計竣付,按照原鏈接文檔要求,調(diào)整T12焊咀和熱風(fēng)拆焊溫度傳感器信號的運放增益電位器滞欠。
進入菜單tune iron項古胆,進行ADC范圍校準,調(diào)整運放增益電位器控制輸出功率控制焊咀溫度在450度(用熱電偶溫度計測量)筛璧,長按旋轉(zhuǎn)編碼器2s確定逸绎。
R19臨時替換為500K可調(diào)電阻,進入gun菜單中的tune gun項進行ADC范圍校準夭谤,調(diào)整運放增益電位器控制輸出功率控制焊咀溫度在500度棺牧,長按旋轉(zhuǎn)編碼器2s確定,完成后校準后測量可調(diào)電阻值朗儒,換回固定電阻颊乘。 - 焊咀溫度校準
進入菜單calibrate tip項,進行自動校準模式醉锄,控制器將溫度保持在校準點附近疲牵,并要求輸入實際烙鐵頭溫度。首先榆鼠,輕按編碼器開啟電源纲爸,焊咀開始加熱。當(dāng)達到參考溫度時妆够,控制器發(fā)出蜂鳴聲表示準備好讀取實際溫度值识啦。通過外部溫度計的熱電偶檢查焊咀溫度负蚊,然后旋轉(zhuǎn)編碼器手柄將此溫度輸入控制器,按下編碼器颓哮〖易保控制器繼續(xù)下一個參考點。當(dāng)輸入所有8個參考點的溫度或?qū)嶋H溫度大于430攝氏度時冕茅,此校準過程結(jié)束伤极。 -
熱風(fēng)拆焊溫度校準:
進入gun菜單中的calibrate gun項,按下編碼器開始校準姨伤,分別有200度哨坪,300度,400度乍楚,500度当编,四個溫度點校準,調(diào)整旋轉(zhuǎn)編碼器控制出風(fēng)溫度穩(wěn)定在第一個溫度點200度徒溪,按下編碼器保存第一個校準點忿偷,再按一次編碼器開始第二個2溫度點300度的校準…… 以此類推,直到完成最后500度溫度點的校準臊泌,長按編碼器保存并退出菜單鲤桥。
調(diào)試1.png
重要說明:如果不使用熱風(fēng)拆焊手柄,請短接JP3渠概。
后記:目前硬件PCB已更新到第二版芜壁,修復(fù)了穩(wěn)壓二極管bug,把oled顯示屏獨立出來高氮,用雙面板搞定設(shè)計。
原作者也發(fā)現(xiàn)了手柄原理圖錯誤進行了修復(fù)顷牌。下周開源PCB設(shè)計圖剪芍,大家直接去打樣即可。
到現(xiàn)在一共DIY了3個設(shè)備窟蓝,一個二合一罪裹,一個焊臺,一個熱風(fēng)控制器运挫,感覺自己有點傻了状共!哎!