oled屏幕焊接手工(自制焊笔加热快)

文章导航(9部分):制作初衷、功能简述、原理简述、功能说明、重要的元器件、焊接、编译烧录、外壳制作、触摸问题。


一、制作初衷

我做了一版市面上可买到的0.5寸屏幕的,方便感兴趣的小伙伴动手做一支属于自己的电烙铁

先说一下制作这个电烙铁的初衷吧。

还记得十几年前第一次拥有的电烙铁是那种十几块的外热式电烙铁,后来又用过内热式的,用久了就不沾锡一把趁手的工具真的很重要!!!

心想这都什么年代了,电烙铁怎么还是电烙铁的样子,像一支笔一样便携不可以吗,正好接触到了T12烙铁头和体积小功率大的氮化镓充电器。

还有就是要硬核点,必须给它透明外壳,可以清晰看见每个元器件。

想必这也是每个理工男的最爱吧,还有我更期待大规模应用透明PCB的那一天。

放几张模型图:[紫薇别走]

oled屏幕焊接手工(自制焊笔加热快)(1)

oled屏幕焊接手工(自制焊笔加热快)(2)

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最后,我是极力推荐喜欢的小伙伴自己动手做一个。

成本也不会过百,而且还有纪念意义,买来的毕竟是商品,还有非常感谢嘉立创提供的服务支持,从PCB设计到打样、元器件采购、3D打印,都让我在电脑前就实现了创作自由。

二、功能简述

1.精确控温:

优化后的PID参数响应快、超调小、误差±1℃;

仅针对西安头和PD65W充电器,其他烙铁头需优化

2.PD 供电:

PD诱骗20V电压供电,目前仅测试65W充电器,其他功率的PD充电器也可以,只不过要调整PID参数;

3.人机交互:

0.5寸OLED简洁界面,具有实际温度、设定温度、5V/20V电压标记、锁定/解锁温度、静音/蜂鸣切换、锁定时间,三个触摸按键,一个蜂鸣提示,具有电源指示灯、加热指示灯(PWM)、 /-键触摸指示灯;

4.温度校准:

兼容不同品牌的T12烙铁头,通过测量五个校准点的实际温度进行校准(西安头无需校准),具体操作见操作说明;

5.OTA 更新:

首次烧录固件通过TTL下载器,后续连接WIFI后即可实现在线更新程序,这个主要是方便滴胶封装后更新程序。

三、原理简述

1.T12烙铁头

集成加热丝和热电偶共用两根线,实现加热和测温;

2.运放

将热电偶两端产生的热电动势进行处理得到模拟量输入到ESP8266仅有的ADC引脚,通过程序计算转化为温度值;

3.PID控温

通过PWM驱动烙铁头的加热丝;

4.调用U8G2库

通过IIC驱动0.5寸OLED;

5.电压

通过PD诱骗芯片与PD协议握手获得20V电压;

6.焊接

三棱柱PCB立体焊接,通过PCB半孔焊接,三面弹片夹持稳定,电流充足。

四、功能说明

插电前不要触摸三个触摸键处,因为触摸芯片在上电后0.5s内进行校准,捏住尾部插入Type-C插头即可;

开机后长触摸“ ”键解锁后即可设定温度,程序设定最大380℃,为了延长烙铁头寿命;

触摸按键说明:

1.“配网”:

上电后立即触摸“TOUCH-”进入配网模式。

首次配网需要在手机端连接“T12焊笔配网”的WIFI。

连接后在弹出的网页中输入要连接的WIFI名称及密码,保存,后续不用再次输入。

ps:除非当前WIFI无法连接,会重新进行配网。

2.温度校准:

上电后立即同时触摸“TOUCH-”、“TOUCH ”进入温度校准。

共有5个校准点,通过外部温度传感器测量烙铁头的温度,并通过“TOUCH-”、“TOUCH ”(温度减小、增大)将测量的温度值调到当前。

触摸“TOUCH”进入下一个校准点,重复操作直到第五个完成。

3.亮度调节:

上电后立即触摸“TOUCH ”。

4.静音/蜂鸣切换:

使用过程中同时触摸“TOUCH-”、“TOUCH ”、“TOUCH”。

屏幕左下角显示状态,设置状态掉电后不会丢失。

开启蜂鸣后调节温度会有声音反馈,加热完成提醒,开机音。

5.锁定/解锁温度切换:

使用过程中双击“TOUCH”进行切换,掉电后状态丢失。

不锁定温度情况下,大拇指触摸“TOUCH”进行加热同时无法调节温度(防误触),否则停止加热。

锁定温度后即使不触摸“TOUCH”也会加热,同时无法调节温度,计时5分钟后重启(程序代码里可修改时长),防止忘记断电后危险的发生。

五、主要元器件准备

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(点击图片放大查看)

六、焊接与PCB分板

可以先整板焊接后再用勾刀分板,但要小心不要割到线路,也可以先分板后单独焊接,新手推荐该方法。

焊接步骤(依次进行)

1.焊接正面贴片的元器件;

2.焊接背面的蜂鸣器和母座;

3.焊接弹片;

4.焊接屏幕,焊接屏幕时FPC的焊点要小。

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每块板通电测试无误后,进行三棱柱立体焊接。

先将三块板塞到辅助定位块进行定位,调整好位置。

先焊接尾部的半孔,最好是先不要一次性焊牢,留有调整的余地。

就像拧多个螺钉,不要一次性拧紧某一个。

先稍微上点锡,等三棱柱结构确定后再多上锡焊牢。

oled屏幕焊接手工(自制焊笔加热快)(9)

七、编译烧录

用Arduino进行烧录程序,至此之前要进行编译,需要添加库文件,否则编译出错

首先安装ESP8266的开发板库。

我上传了离线安装包(8266_package_2.7.4.exe)在附件里,直接双击运行即可。

安装好重启Arduino,选择开发板,如下图所示。

用的8285就选择8285的,8266就用8266,这俩在烧录时有区别

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安装库文件,如下图所示,添加附件里的.ZIP库,也可以点管理库后搜索在线安装

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编译成功后进行烧录。

用TTL下载器连接到板载的TX、RX、3V3、GND。

我是用的自制的ESP8266下载器,对准四个焊点按住烧录,反正只用一次,后续烧录就用OTA了。

在进行烧录前要进入下载模式。

用镊子短接IO0的两个焊点,保持住,同时用另一个镊子短接一下RST两个焊点后断开,然后再断开IO0的短接,之后就是开始烧录了。

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八、外壳制作

设计最初是用滴胶一次性封装作为外壳。

优点:体积小,硬核炫酷。

缺点:制作麻烦,要做硅胶模具和密封,凝固时间还要几天,成功率也很低,之后还要打磨抛光,在密封条件下正好选用触摸按键(同时这也是一个坑)。

于是我就退了一步,不透明就不透明吧。[看]

尝试一下3D打印分离式外壳,虽然也有透明材料的,但不建议没有打印机的小伙伴尝试(我问了一家要100 )。

我先是打了一个样,白色光敏树脂的,主要是测试一下尺寸合不合适,如下图,:

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内腔有点大了,但这不是问题,稍作修改就可以。

现在我们学校封校,并没有打印机和快递超级慢,所以没有迭代修改的机会,期待身边有光固化打印机的小伙伴能帮我验证一下(STL文件见附件)。

不推荐用FDM打印机,因为是壁薄且是细长轴结构,底部附着热床不牢固,表面精度不高,尽管我增大了底部附着面积。

外壳打印模型如下图所示。

包含两个零件,外壳和外壳盖,外壳为了增加打印时附着面积加了一个辅助圆板,打印完成后剪掉就好了。

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也在三维猴下单过,选用了URT6180光敏树脂和PA12尼龙如图所示,不选白色因为太普通。

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九、触摸问题

之前用滴胶封装的外壳是直接和触摸盘接触的,所以只要搭配合适电容值的电容就可以有一个合适的触摸灵敏度。

而现在的分离式外壳与触摸盘之间有空气介质,把电容的容值调到最小灵敏度最高,也远远不够,这样就会导致隔着一层外壳而无法触摸到里面的触摸盘。

好在最终找到了一种介质——纳米无痕胶(单面的)。

裁剪大小合适的一块贴在触摸盘上,减小与外壳之间的间隙,这样就完美解决了触摸电容的问题

十、最新更新

使用嘉立创EDA专业版重新绘制原理图和PCB;上传Gerber文件可直接嘉立创免费下单,BOM表立创商城一键配单。

原文链接戳:T12焊笔v6.1 - 立创EDA开源硬件平台


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