也做3000F超级电容点焊机（附PCB和程序）

zuse1021

之前做过一个微波炉变压器版的点焊机，总感觉能力不够，在看到@方旭的开源的超级电容点焊机（参考地址：https://www.mydigit.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=27146）后，打算仿一个。
方大大的版本，两个电容用均衡版充电，MOS利用升压电路。感觉比较麻烦，于是打算两个恒流模块加上两个独立的220转5V的电源，做成平衡充给电容充电。然后MOS的升压也直接用成品的升压模块，更方便。
手头正好有一些STC的8A8K64S4A12的直插40针的单片机，就利用起来了。既然用了这个单片机，顺便就加上了测电容电压的功能。
下面介绍一下PCB：

考虑到5块包邮的嘉立创，PCB的长度被设定为10cm，右上方是0.36寸四位共阳数码管，三极管是四个9012，四个按键，其它元件主要参考方大大的电路图，就不再重复了。
BOOST MODULE是升压模块，初步打算用这个模块：

输出控制在16v~18v左右，PCB也是按这个模块的尺寸来画的。然而买回来一个却无法升压，大概是坏了，因为只买了1个，所以也不知道这个模块是不是能用上，另一家买的另一种升压模块倒是可以升压，但尺寸不对应哈哈。
相对于方大大的版本，多了按键控制脉冲长度、脉冲间隔和脉冲次数的设定，同时可以利用EEPROM储存，断电保存上一次的设置。
下面介绍按键的作用：
key1--进入菜单1--脉冲长度调节--显示脉冲长度
key1-- +1
key2-- -1
key3-- 恢复预设值
key4-- back to main

key2--进入菜单2--脉冲间隔调节--显示脉冲间隔
key1-- +1
key2-- -1
key3-- 恢复预设值
key4-- back to main

key3--进入菜单3--脉冲次数调节--显示脉冲次数
key1-- +1
key2-- -1
key3-- 恢复预设值
key4-- back to main

key4--进入菜单4--电容电压显示--显示总电压
key1-- 显示第一节电容电压
key2-- 显示第二节电容电压
key3-- 保持当前配置于EEPROM
key4-- back to main

MOS板可以参考方大大的，初步打算16个irf3713并联。
实际上，只测试了电路和程序没问题，还没有实际装起来。
最后附上layout版的PCB和程序，程序是到处参考拼凑的哈哈。

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放两张焊了一部分的图，开机显示主菜单的待机状态（用折角符号表示），持续监测电焊笔是否点下，若点下，则根据设定的脉冲长度、间隔、次数对MOS-G进行输出。

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用2×20的铜排做mos版，每个mos管用两颗M3的螺丝固定在铜排上，中间铜排是D极，两侧围合的是S极，G极全部翘起来，准备弄个洞洞板把它们都连起来。

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原理图的话，因为比较简单所以没有画，看着PCB背面简单讲一下
P3.0~P3.7接共阳数码管的A~DP，P2.0~P2.3通过1K电阻、9012和220R接数码管的DIG1~DIG4，P0.0~P0.3接4个按键，
P4.1接TLP250的1脚，P5.5接PC817的4脚。
测电压的部分参考STC8官方文档，利用P1.7的ADC7通道测电容第一节的电压，背面丝印的104电容，实际上可以焊在正面IC座里面。
其它如PCB，电路比较简单，比照着PCB看一下就明白了。
另外那个1.4元的升压模块，测了测，还是可以用的哈哈，调节到输出16.5v。
今天把所有部件进行了总装和测试

两根25平方的焊笔，淘宝买的成品

开机显示四个折角。可以改下程序自定义。

按下左下角的按键，显示总电压，现在是5.058V，白天环境太亮数码管看不大清。

最后是测试效果，只有0.15的镀镍片。右上角几个焊点是脉冲15（1.5ms），间隔3，次数2，除了一个是悬空冒了火花的，其它几个焊点都非常小，牢固程度不够。
下面这片是脉冲20（2ms），间隔4（0.4ms），次数4，也就是2ms的脉冲间隔0.4ms连续4次，效果蛮好的，非常牢，用老虎钳拉只能把镍片拉坏，焊点不掉。
那么这次点焊机的DIY就算基本成功了。后续有空弄个壳子。

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banguangan 发表于 2020-6-8 11:16
能否换用20脚的单片机，40脚的太大了

我这里一共实际上一共用到了19个IO口：
4位数码管用了12个，
4个按键用了4个，
一个检测焊笔按下，
一个脉冲输出，
一个电压检测。
20脚的单片机，考虑到VCC和GND，最多只有18个IO口，就要考虑阉割一些内容，比如去掉电压检测，少几个按键，少几位数码管显示之类的，可以根据实际进行取舍。

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duhui0664 发表于 2020-6-10 09:24
没有M币，可以免费发邮箱吗？

可以搜索一下，隔壁论坛我发的帖子有源码全文直接贴出来的版本。舍不得M币的去那边拷源码来看吧。

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mr.morning 发表于 2020-6-22 14:13
羡慕楼主的动手能力，不知道能否转然一个做好的成品？

成品是要自己用的。照着做一个也并不麻烦

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pleianth 发表于 2020-7-14 12:05
用stc89c52行不行呢

第一：89c52没有ADC，测不了电压，当然测电压只是个附属功能，可以去掉也不影响对点焊的控制。第二：89c52的频率和8A系列不同，8A更快，因为程序里是软件延时，所以如果用89c52，就需要改延时函数，其它IO端口排布也和8A系列不同，可以自己改一下PCB，也是可以实现的。

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chenw96321 发表于 2020-7-15 09:37
好高级的样子，难度有点大啊。

其实一点也不复杂，把PCB弄好，按图淘宝零件，一个个焊上去，程序刷进去，把电容和焊笔连接起来，就完了

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函兮 发表于 2020-7-19 08:56
我一直很好奇为啥大部分方案都是用mos很少有人用IGBT，是有什么不妥吗？

IGBT关断慢，而且有擎住效应。

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据坛友反映，仿制后无法保存设置的问题，忘了在主贴中说了，这个单片机的EEPROM是可以自定义大小的，当时好像是利用了4K的大小，各位如果刷ROM到单片机中时，可以选择4K的EEPROM大小来刷。

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xinzyd 发表于 2020-12-11 11:42
仿制了一个，初步测试，开机显示正常；进入电压测量时候，电容电压5.1v，但只显示.48，小数点前边没数字， ...

一方面可能是：这个单片机的EEPROM是可以自定义大小的，当时好像是利用了4K的大小，各位如果刷ROM到单片机中时，可以选择4K的EEPROM大小来刷。
另一方面，核查测电压的接线是否可靠地接在电容中间的位置上。
在一方面，我本来用的是直插的，你改成贴片的，端口是否正确地对应了。
你这个总电压就显示有问题，分压电阻阻值是否正确...总之就是一一核查

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xinzyd 发表于 2020-12-15 09:03
谢谢您的解答！
1、烧录时候，特意注意了，选4k；
2、电容中间电压是过来了；

想不出为啥会这样。用直插的试试，替换一下看看咯，或者飞线出来试试。我怀疑就是管脚不对应，导致悬空了，才会出现这种测电压有问题的情况。
其他就想不出什么原因了，单片机版本不对？具体看看STC的手册，或者单独拿你的单片机写一个测电压的程序试试，就用STC手册上的范例程序来跑跑看，多试试吧。

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xinzyd 发表于 2020-12-17 08:22
谢谢您的解答！没能力去写程序啊。如果电压测量部分不影响整体使用的话，就不去管它了。这样可以吗？谢谢 ...

是可以的，测电压只是一个附属的模块，和点焊部分是独立的

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xinzyd 发表于 2020-12-22 11:38
谢谢您的解答！
问题又来了，链接5v，升压部分正常，驱动没有用tlp250，用的是8050和8550代替。默认参数下 ...

三极管代替tlp250，在这么短脉冲的情况下不可行。另外p4.1的触发仅输出几个微秒，你用万用表可能是测不到的。
为什么不按照PCB上把所有元件用原有参数，原有规格的都焊一遍，程序刷一遍试试呢。因为原装的元件参数，我是实际验证过的。

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xinzyd 发表于 2020-12-29 10:48
换了TLP250,有点焊的意思了，焊针间隔着哒哒响，0.1,0.2的镍片分别试，在锯片及电池柱上分别试焊，但只在 ...

我只焊过镀镍片，其它不清楚。

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yehgl 发表于 2021-3-18 20:57
求教各位大侠，超级电容点焊机的点焊线多少平方比较适用？（也就是diy点焊18650电池），16平方，25平方，35 ...

我用的是25平方。

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一缕阳光 发表于 2021-3-31 09:15
请问 STC15W408S   44脚的 这个单片机可以用吗？

可以用，但局部程序要改一下，主要是两者的机器时间好像不同导致延时可能有不同，具体可以看STC的说明书。

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hewe_001 发表于 2021-4-16 19:46
楼主，你这个ADC读写程序是不是有问题， 我看了下代码，电压测量接的是P1.7，根据规格书上写明，应该是ADC7 ...

这里不是有按位操作符|吗，ADC_CONTR=0x80|ch;  //使能ADC模块,并选择ch通道，不是注释得很清楚了吗，这里没有问题。这程序已经是好久以前写的了，也没空仔细再研究了，我当时先仿真后试制都是直接成功了，就没有发现这些问题。另外回复楼下的，没有M币的可以去隔壁论坛找程序，有全部贴出来的程序，我手头也没有了，都删了~

zuse1021

另外楼上几位，也可以参考https://www.mydigit.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=190849这个帖子，这帖子的楼主就是仿照我这个制作成功的，也可以研究研究到底是哪里出了问题。@hewe_001你这个问题我觉得可以换一个单片机，用替换法看看是不是单片机本身的问题，再看看电路上的元件包括电阻阻值都对不对等等。