爱科技、爱创意、爱折腾、爱极致，我们都是技术控
您需要 登录 才可以下载或查看，没有账号？立即注册
x
本帖最后由 313108642 于 2023-10-25 17:21 编辑
打造经济实惠的自制 Hakko 907 数字焊台！享受最高可达525°C的可变和恒定温度。
我从淘宝买的各种材料，差不多20块钱。不包括电源，手柄。（做这个的原因就是因为前几天要焊接一个蜂鸣器，没有合适的烙铁尖，翻箱找到一个全新的手柄和黄金烙铁尖）
原理图：
PCB图：
DIY数字烙铁Hakko 907.en.rar
(7.91 MB, 下载次数: 0, 售价: 55 家元)
1 - Arduino Code-20231017T035621Z-001.zip
(4.49 KB, 下载次数: 0, 售价: 55 家元)
5 - Data & Documentation-20231017T035709Z-001.zip
(1.47 MB, 下载次数: 0)
这是我自己画的原理图，主要是用了MINI版，接口跟原来的不一样，嘉立创EDA(标准版) - 免费、易用、强大的在线电路设计软件 (lceda.cn)
基本上，按图连上写上程序就能干活。记得调一下屏幕亮度。
不让你们猜，，有网站链接进去看就是了。。
https://www.instructables.com/DIY-Digital-Soldering-Station/ 打造经济实惠的自制 Hakko 907 数字焊台！享受最高可达525°C的可变和恒定温度。 该项目只需要很少的组件，大约成本约为7美元（不包括重新利用的电源）。我几乎找不到详细的教程，所以我决定制作一个视频并对其进行指导。 项目规格：
- 专为客家907手柄设计
- 与类似手柄兼容
- 温度范围：27°C-525°C
- 预热时间： 25s - 37s （325°C）
- 推荐电源：24V、3A
- 功率：50W（平均）
完整视频教程： 更新： - 使用的MOSFET是IRLZ44N而不是IRFZ44N（IRLB4132效果最好，几乎没有加热问题） - 已上传用于连接非 I2C 16X2 LCD 的代码 - 纠正了可打印的PCB走线错误（不受影响） 添加提示提问评论下载 第 1 步：常规烙铁与数字烙铁 常规烙铁： 就像其他业余爱好者一样，我从普通的烙铁开始。它们很棒，但它们确实有几个缺点。任何尝试过的业余爱好者都知道这些熨斗在能够焊接之前大约需要 7-15 分钟预热。预热后，这些熨斗将继续在其最大温度范围内运行。在某些情况下，当长时间接触时，这些熨斗可能会损坏电子元件。根据经验，在处理穿孔板时，强烈的热量有时会敲掉虚线铜垫。有一些方法和技术可以克服这一点，但是一旦您尝试了数字焊台，您将永远不会有回去的冲动。 带可变调光器的常规烙铁： 有一种简单而常见的方法来控制普通熨斗的热量，这是通过连接调光器电路来限制进入加热元件的功率。这些也存在于一些产品中，我曾经拥有一个拥有这些的Weller焊台。他们真的很好！唯一的缺点是没有闭环温度反馈。在某些情况下，您不会在调光器旋钮上标记温度，因为当您焊接吸收热量的组件时，温度会下降。您可以调高旋钮以补偿热温度下降，但一旦停止焊接，温度就会再次升高。您可以通过将调光器旋钮一直调高，然后在变热后将其调低来加快预热时间。 数字焊台： 这是我三者中最喜欢的。它与可变调光器熨斗非常相似，但一切都通过PID系统实现自动化。简单来说，您的焊台的自动电子控制系统会不断为您调整“调光旋钮”。当系统检测到熨斗的尖端温度低于设定温度时，系统将提高在熨斗尖端产生热量所需的功率。当熨斗温度高于设定温度时，烙铁的电源被切断，导致温度下降。系统可以非常快速地完成此过程，不断打开和关闭熨斗的加热元件，以保持尖端的温度恒定。这就是为什么数字焊台的预热时间明显更快的原因。 添加提示提问评论下载 第 2 步：零件和材料 价格会根据您获得组件的地点而有所不同（Alixpress是最便宜的）。一旦我找到最便宜的在线组件，我将使用链接更新此步骤。我在马尼拉的E-Gizmo机电一体化商店购买了当地的组件。 所需材料：
- 八甲907手柄（$ 3克隆）
- Arduino Nano
- 降压转换器 （D-SUN 的 MP2303）
- 5 针 DIN 母连接器
- 直流插孔（2.1 毫米）
- 24V 3A 电源
- 16X2 I2C 液晶显示器
- LM358 运算放大器集成电路
- IRLZ44N MOSFET（我用了IRLB4132，更好）
- 1N4007 二极管
- 470uF 25V 电解电容器
- 470Ω 1/4W 电阻
- 2.7kΩ 1/4W 电阻
- 3.3kΩ 1/4W 电阻
- 10kΩ 1/4W 电阻
- 10k 电位器
注：视频原理图和PCB上的IRFZ44N标签是一个错别字。使用IRLZ44N，它是IRFZ44N的逻辑电平版本。我在我的身上使用了IRLB4132，因为它在我的地区更容易获得。其他MOSFET只要具有以下规格就可以工作。我的旧版熨斗使用IRLZ44N。 推荐的 MOSFET 规格：
- 逻辑电平 N 沟道 MOSFET- 逻辑电平 MOSFET 可以直接连接到逻辑引脚（和 Arduino 的数字引脚）。由于饱和栅极电压低于常规 MOSFET 的通常 Vgs，因此逻辑电平 MOSFET 的栅源饱和电压为 5V 或 3.3V （Vgs）。查看数据表时，一些制造商省略了在文本中指定的内容。您可以参考数据表的 Vgs 与 Id 曲线。
- Vds 至少为 30V（或更高）- 这是 MOSFET 的电压限制，我们在 24V 下工作，24V 的 Vgs 应该可以，但通常的做法是为稳定性增加一些余量。大多数 MOSFET 的典型 Vgs 为 30V。使用具有较高Vgs电压的MOSFET没有害处，只要其他规格在该范围内即可。
- 导通电阻（Rds）为0.022Ω（22mΩ），越低越好，Rds（on）是MOSFET饱和时在漏极和源极引脚上形成的电阻。为了简化一切，Rds（on）越低，MOSFET就越冷。如果您的导通Rds（）较高，则MOSFET的运行温度会更高，因为即使MOSFET导通，功率也会通过其微小的电阻特性耗散。
- Id 至少为 3A 或更高（我建议高于 20A） - 这是您的 MOSFET 可以处理的最大电流。
添加提示提问评论下载 第 3 步：设计过程 Hakko 907手柄内部是一个加热元件，附近有一个温度传感器。两者都封装在陶瓷材料上。加热元件只是一个线圈，在通电时会产生热量。另一方面，温度传感器是热敏电阻。热敏电阻就像电阻器，当温度变化时，热敏电阻的电阻也会发生变化。 神秘的八甲热敏电阻： 可悲的是，Hakko没有提供有关其加热元件单元内部热敏电阻的足够数据。多年来，这对我来说仍然是一个谜。因此，早在2017年，我就进行了一次小型台架测试，以收集内部神秘热敏电阻的热特性。我在熨斗的尖端添加了一个温度传感器，将欧姆表连接到熨斗的热敏电阻引脚，并将加热元件连接到可变台式电源。然后，我提高了铁的温度并记录了热敏电阻的相应电阻。我最终得到了对设计电路有用的数据图。然后我发现它可能有一个PTC热敏电阻，具有正热系数。这意味着，随着热敏电阻周围温度的升高，热敏电阻的电阻也会增加。 （以下步骤请参考第三张图片进行计算） 传感器分压器： 为了从热敏电阻温度传感器获取可用的输出。我不得不用分压器连接起来。再说一次，神秘传感器没有数据表，所以我在分压器上设置了顶部电阻，以限制传感器消耗的最大功率（将其设置为最大50mW）。现在我已经获得了分压器的顶部电阻，然后计算了最高工作温度条件下的最大输出电压。分压器的输出产生约1.6V电压。然后，我解决了Arduino Nano的10位ADC的ADC兼容性，最终发现我无法直接连接分压器传感器设置，因为值太小，无法准确拾取。简而言之，如果我将分压器传感器直接连接到模拟引脚，温度读数之间会有间隙（例如：325°C、326°C、328°C......缺少 327°C） 运算放大器： 为了防止温度读数之间存在间隙的潜在问题，使用运算放大器来放大或放大分压器的1.6V低峰值输出电压。下面从第三张图片开始的计算显示了所需的最小增益和我在实现中选择的增益。我没有最大化增益以将分压器的1.6V输出缩放到Arduino的5V ADC参考电压，因为我想增加一些裕量，以防连接到分压器的其他hakko手柄产生高于1.6V的电压（这可能导致削波）。2.22 的增益应该为项目设计提供足够大的余量，以便与其他铁手柄模型一起使用。 添加提示提问评论下载 第 4 步：示意图 该项目使用简单的逻辑电平N沟道MOSFET作为PWM控制的开关器件。它用作为加热元件供电的数字开关。同相运算放大器（LM358）用于放大或升高分压器热敏电阻组合的微小电压。10k电位器用作可变温度控制旋钮，LED只是我在项目中接线和编程的指示器，以显示加热元件是否处于活动状态。对于这个特定的项目，我使用的是带有 I16C 背包驱动器的 2X2 LCD，因为它对电子新手更友好。 添加提示提问评论下载 第 5 步：电路板 我在Proteus中设计了PCB布局。我把它做成单面PCB设计，这样每个人都可以很容易地在自制的PCB上制造它。请注意，如果要在单面PCB上制造，则需要一个跳线。可打印的PDF文件可以从下面的谷歌云端硬盘链接下载。 如果您希望利用在线PCB制造， Gerber文件可以从下面的谷歌驱动器链接下载.您也可以直接在 PCBway.com 上订购我的设计，而无需手动输入 Gerber 文件（ 购买我的 PCB 链接) PCB 文件（Proteus、Gerber &Printables）： 添加提示提问评论下载 第 6 步：校准降压转换器 由于大多数Arduino Nano克隆只能在不吹AMS15 1117V稳压器的情况下承受最大5V，而加热元件需要24V才能以最佳方式运行，因此I降压转换器总线用于两者协同工作。大多数Arduino Nano克隆中的AMS1117 5V稳压器具有1.5V的压差，这意味着Arduino Nano的VIN引脚的输入电压必须为6.5V（5V + 1.5V）。 步骤： 1. 将电源设置为 24V 2. 将电源连接到降压转换器的输入 3. 使用万用表监控降压转换器的输出电压 4. 调整微调器电阻，直到输出电压为 6.5V 5. 您可以使用 7V 以获得更好的稳定性。 添加提示提问评论下载 第 7 步：电路组装 使用前面步骤中的原理图或零件放置图组装电路。 添加提示提问评论下载 第 8 步：3D 打印外壳 您可以选择在便宜的塑料外壳上构建项目或使用我的3D打印设计。我包含 Solidworks 文件用于编辑目的。如果您想提前打印，可以从下面的谷歌驱动器链接获得 STL 文件。 我的 3D 打印机设置：
- 印在现实CR-10上
- 0.3mm 层高
- 0.5mm 喷嘴
- 30% 填充
- 无需支持
3D 打印文件（Solidworks & STL）： 添加提示提问评论下载 第 9 步：外壳改进（油漆和打磨） 完成打印后，您可以打磨3D打印的外壳以获得更光滑的表面。我把我的哑光涂成黑色，让它看起来时尚优雅。 添加提示提问评论下载 步骤 10：安装外部组件 拧入液晶屏、10k 电位器、直流插孔和驱动板。然后将 DIN 连接器和 LED 强力粘合到外壳上。 添加提示提问评论下载 第 11 步：八甲 907 连接器 您可能很难像我一样找到Hakko手柄的专有5针din连接器。您可以从熨斗上剪下公连接器，并将其替换为您拥有的 4 针公连接器。具有讽刺意味的是，我有一个 5 针 DIN 连接器对，但没有在 Hakko 上使用。第三个引脚只是接地，如果您不特别关注接地标准和ESD保护，则可以省略它。 添加提示提问评论下载 步骤 12：连接外部组件 您可以从前面步骤中的逻辑示意图建立连接。我建议在直流插孔和组装好的驱动板上添加一个保险丝，以获得额外的保护。我省略了保险丝，因为我的电源在直流侧已经有保险丝。 添加提示提问评论下载 第 13 步：编程 步骤： 1. 将 Arduino 连接到计算机 2. 下载我的程序草图 3. 如果必须，请进行调整 4. 我为Hakko 907手柄标准化了值 5. 我将很快更新此步骤以进行微调校准过程。 6. 确保已安装 Wire.h 和LiquidCrystal_I2C.h 库 7. >板>选择Arduino Nano的工具 8. >端口>的工具 选择连接 Arduino 的端口 9. 上传草图/程序 代码的工作原理： 当系统检测到熨斗的尖端温度低于设定温度时，系统将提高在熨斗尖端产生热量所需的功率。当熨斗温度高于设定温度时，烙铁的电源被切断，导致温度下降。系统可以非常快速地完成此过程，不断打开和关闭熨斗的加热元件，以保持尖端的温度恒定。这就是为什么数字焊台的预热时间明显更快的原因。 PID控制： 不，代码不使用PID技术。我的版本一使用我的旧PID代码，但它们与代码的比较器版本（本教程）的性能几乎相同。我选择了简单版本，因为它更容易修改。您可以给我发电子邮件以获取PID版本，但这几乎没有区别。 Arduino Code （V1.0）： 添加提示提问评论下载 步骤14：调整LCD对比度和电位计添加旋钮 如果您不熟悉 Arduinos 和 16x2 LCD，则必须调整 LCD 的对比度微调器电阻器才能正确显示。完成所有设置后，您终于可以为电位计添加一个塑料旋钮以进行温度控制。 添加提示提问评论下载 第 15 步：关闭机箱并通电！ 一旦您确信您的焊台已校准良好，您现在可以关闭并拧紧后面板。您可以使用电池或我的电源推荐表中的任何交流到直流电源。如果您想从您的工作站获得最佳性能，请使用 24V 3A 电源。它可以是那些金属外壳SMPS电源，或者可能为您的焊接台重新利用笔记本电脑充电器。旧货店和剩余商店有很多，如果你想省钱购买电源。通常额定值为 18V 2.5A 的笔记本电脑充电器也可以很好地工作，但熨斗的预热时间可能达到 37 秒左右。 添加提示提问评论下载 第 16 步：奖励：更好的热传导 快速提示。这是我通常做的一个小技巧。您可以在Hakko 907烙铁头中添加导热膏，以获得更好的导热性。它有效并显着改善了传热！请务必在操作的前 30 分钟内将其排出，因为油脂会开始沸腾并散发烟雾。30分钟后，它变成这种粉笔状材料。只是一个警告，当时间到来并且您必须更换尖端时，干燥的糊状物会粘附在尖端和加热元件上。使用尖端上的木槌松开白垩材料。 添加提示提问评论下载 第 17 步：享受！ 享受您的焊台！我已经使用这个站将近 5 年了，本教程中的那个是对我原始站的改进版本的改造。我花时间将设计完善为开源工具包，供每个人修改和享受。让我知道你的DIY八甲站怎么样了！ | 
IP归属地
雷达卡
发表于 2023-10-25 16:48:49
提帖卡
置顶卡
锁帖卡
解锁卡
显目卡
千斤顶
楼主
