制作国外基于STM32的拆焊台开源作品

喜乐蒂

    最近闲得无聊，看着家里的老式国产936焊台超级不顺眼。那就自己做一个白菜白光焊台吧！网上找了半天也没找到开源的代码，最后找到国外一个开源作品，而且是热风枪和焊台一体化的。非常感谢原作者的开源项目，就整这个了！
    链接：https://www.hackster.io/sfrwmaker/stm32-based-soldering-and-rework-station-e3955b
    github：https://github.com/sfrwmaker/F1-T12-858D
原理图如下：

原理图修改
    在系统电源部分原作者推荐使用DC-DC降压隔离电源模块给MCU和模拟电路供电，说是能有效减小ADC采样噪声。不可否认，这样控制噪声有是部分效果的，但并不值得推荐。原因是其中GND没有隔离，数字和模拟电路也没有分离设计，电源噪声并不能控制在很低的水平，成本还很高。
    调整使用MP2451（JW5026可以兼容）DC-DC芯片将24V降压为5V输出，MUC数字电路电源使用LDO AMS1117-3.3供电，运放模拟电路部分使用低噪声LDO BL9198-3.3单独供电，模数地分别单独走线，最后在电源端单点连接，这样才能真正有效降低电源噪声。
    原图纸上是采集并放大R9上的电压来测量通过T12焊咀上的电流，但航插接口图纸上把T12焊咀负极直接短接到GND了，根本就无法实现这个功能。

    屏幕使用1.3寸OLED屏幕，I2C接口，直接集成到控制板上。三极管驱动部分增加了下拉保护电阻。原图纸上没有STM32的时钟/复位/调试电路，都要加上。轨到轨的高精密低噪声运放用的一颗OPA2340，MOSFET是NTD2955。
    后期画PCB板时发现热风枪电路的分立器件太占位置，于是把焊台电路和热风枪电路分开成两块板进行设计。


修改后的原理图：




上TB采购手柄、焊咀等配件

外壳和电源：
    翻箱倒柜找到一个铝型材外壳，比较有质感，比划着纯手工制作前后亚克力面板，电钻加锉刀。
    顺便也找到一个淘汰的笔记本电源适配器18.5V/3.5A，拆开发现有反馈电压调节电位器，可以调整输出电压到20.5V。T12焊咀内部是8欧姆的发热丝，20V电压可以达到2.5A电流，50W功率，可以接受。适配器整体粘接到外壳内，并焊接AC三合一插座。


PCB制图：
    焊台PCB尺寸对照着白菜白光的焊台前面板尺寸，可以直接买成品机箱，要在这个尺寸下增加一个运放和OLED驱动电路而且要使用0603封装的容阻器件方便自己手工焊接，布板费了不少脑细胞。
    本着有什么用什么的原则，找到一个带散热器的10A输出全桥，可控硅也能用这个散热器，按照散热器形状绘制热风拆焊台PCB，并简化LED指示电路部分。

PCB板打样：



焊接及电路调试过程：
    PCB板先焊接DC-DC电源部分上电看输出电压是否正常，第一次上电电流异常，JW5026报废一颗。估计是106的输入电容大了些频率跟不上。调整输入电容值到475并更换JW5026，再次上电，电压输出正常。
    接着焊接其它元器件，测量没有短路后，上电刷入固件，屏幕有输出显示。断电再上电，没显示了。晕倒！
    测量时钟晶振，频率正常，短接STM32的复位电容，有显示了。把复位电容调整到106，反复上电均正常。原因应该是STM32的数字电路和模拟供电是分开供电，上电时间不同步，要加大复位电容延长启动复位时间。




整机装配：
    焊台PCB上的接口航插要先安装在前面板上后才能焊接，装配时发现可调电位器和航插的紧固螺母有干涉，要调整到反面，旋转编码器焊接后才能焊蜂鸣器。
热风拆焊航插接口放在后面的面板上，涉及到220V交流电这块接线必须正确，金属外壳要接地。

ADC范围校准：
    按照定义做好焊咀手柄，连接航插。上电后温度异常先不用管，准备一个热电偶温度计，按照原链接文档要求，调整T12焊咀温度传感器信号放大运放的电位器。进入菜单tune iron项，进行ADC范围校准，调整旋转编码器控制输出功率保存焊咀温度在450度，长按旋转编码器2s即可。
    同样连接好热风拆焊手柄航插，R19临时替换为500K可调电阻，进入gun菜单中的tune gun项进行ADC范围校准，完成后测量可调电阻值，换回固定电阻。
焊咀温度校准：
    进入菜单calibrate tip项，进行自动校准模式，控制器将温度保持在校准点附近，并要求输入实际烙铁头温度。首先，轻按编码器开启电源，焊咀开始加热。当达到参考温度时，控制器发出蜂鸣声表示准备好读取实际温度值。通过外部温度计的热电偶检查焊咀温度，然后旋转编码器手柄将此温度输入控制器，按下编码器。控制器继续下一个参考点。当输入所有8个参考点的温度或实际温度大于430摄氏度时，此校准过程结束。
热风拆焊温度校准：
    进入gun菜单中的calibrate gun项，调整旋转编码器控制出风温度稳定在200度，按下编码器校准过程结束。










补充内容 (2021-1-19 17:22):
原理图上3.3V保护二极管应放置在电阻后，如果只用T12焊嘴请短接JP3.

示波器112233

高手高手。。。。

dulme

明明是牛肉白光了

doolo

这个不错，谢谢分享

40560335

2012-9-3 13:21注册的，至今在线间只有2小时也是厉害了！:praise:

aec

做的不错，校准这么简单？这个我也做了一个，看老外校准说明挺复杂的。

神蓝

最近闲得无聊

夜游虾

之前一直找这个F103控制T12加热风枪的没找到，已经买了热风枪了:dizzy::dizzy::dizzy:，有时间再搞一个

开心果1

厉害 做工也很精湛

yhgwork

文件能分享吗？成本多少？也想做一个

喜乐蒂

aec 发表于 2020-9-18 19:09
做的不错，校准这么简单？这个我也做了一个，看老外校准说明挺复杂的。
...

是很简单啊，分为二个部分，首先调整电位计确定放大倍数对ADC的量程进行校准，其次进入菜单按照要求对焊咀和热风拆焊台温度进行校准。

喜乐蒂

yhgwork 发表于 2020-9-19 22:40
文件能分享吗？成本多少？也想做一个

可以的，明天我把文件整理下，一起发出来

喜乐蒂

这是PCB图，可以直接去打样，物料请参照原理图（只有全桥的型号不对）

hshgc

这个项目难度也不小，支持一下

beiling

这都流传到国外去了

beiling

这个单独一个板子可以只有t12功能吗？

beiling

喜乐蒂 发表于 2020-9-21 08:36
这是PCB图，可以直接去打样，物料请参照原理图（只有全桥的型号不对）

这个单独一个板子可以只有t12功能吗？还有程序修改过吗？程序实在是不会。。。。

喜乐蒂

beiling 发表于 2020-9-29 14:09
这个单独一个板子可以只有t12功能吗？还有程序修改过吗？程序实在是不会。。。。 ...

可以只做焊台那块PCB，程序不用改。短接JP3就行。

zzs09

喜乐蒂 发表于 2020-9-20 18:56
是很简单啊，分为二个部分，首先调整电位计确定放大倍数对ADC的量程进行校准，其次进入菜单按照要求对焊 ...

校准过程能详细说一下吗？我也照着老外的做了一个，温度校准快愁死我了

tvro888

大牛，作品也牛，:praise: