ATmega328P的T12快速加热焊台

概述

作者：Stefan Wagner

原工程链接：https://oshwlab.com/wagiminator/z-solderingstation-smd-v2

开源协议：本作品已根据知识共享署名-相同方式共享 3.0 未移植许可证获得许可。([http://creativecommons\.org/licenses/by\-sa/3\.0/\]\(%28 http://creativecommons\.org/licenses/by\-sa/3\.0/ %29 文件) )

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功能

T12 快速加热焊台具有

• 尖端的温度测量
• 通过旋转编码器进行温度控制
• 短按旋转编码器开关升压模式
• 长按旋转编码器开关设置菜单
• 手柄运动检测（通过检查球开关）
• 熨斗未连接检测（通过识别无效的温度读数）
• 如果熨斗未使用，则时间驱动睡眠/关机模式（运动检测）
• 测量输入电压、Vcc 和 ATmega 的内部温度
• OLED 上的信息显示
• 蜂鸣器
• 校准和管理不同的烙铁头
• 将用户设置存储到 EEPROM

相关链接：

• 固件：[https: //github.com/wagiminator/ATmega-Soldering-Station](https: //github.com/wagiminator/ATmega-Soldering-Station)
• 项目视频：[https: //youtu.be/I9ATDxvQ1Bc](https: //youtu.be/I9ATDxvQ1Bc)
• 来自 John Glavinos 的视频 (electronics4all)：[https ://youtu.be/4YDcWfOQmz4](https ://youtu.be/4YDcWfOQmz4)
• 来自 LHW-createskyblue (UI-v1.6L) 的视频：https://b23.tv/LiOe54
• 一个很好的修改：https://oshwhub.com/222465.255411/atmega328p-han-tai

版本、升级和注意事项

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焊台 v2.0

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焊台 v2.5

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焊台 v2.6

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界面升级

LHW-createskyblue 为用户界面创建了一个很棒的升级，可以选择安装。它的特点是：

• 美化详情页，增加力量栏
• 菜单有图标
• 更好的滚动动画
• 摆脱U8g图形库，使用ArduBoy图形库（Lite）提高帧率，减少内存占用，让图形成为可能
• 增加翻转显示设置，适应不同人的习惯
• 旋钮方向设置菜单
• 屏幕保护程序
• 中英文语言包
• 系统密码
• 更好的数字输入体验
• 芯片过热和低电压报警
• 看门狗定时器自动复位MCU

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注意

在电路板版本 2.5 中，二极管 D1 可能会过热。为了安全起见，应移除 18V 齐纳二极管 D4，并且焊台应以最大 20V 的电压运行。或者，二极管 D1 可以用 SS54 肖特基二极管代替，BJT Q1 可以用 FMMT619 代替。

电源规格要求

选择输出电压在 12V 到 24V 之间的电源，可以提供下表中的输出电流。电源必须稳定。电流和功率由加热器的电阻 (R = 8 Ohm) 决定。

电压（U）	电流 (I) = U / R	功率 (P) = U² / R
12V	1.50A	18W
13V	1.63A	21W
14V	1.75A	25W
15V	1.88A	28W
16V	2A	32W
17V	2.13A	36W
18V	2.25A	41W
19V	2.38A	45W
20V	2.5A	50W
21V	2.63A	55W
22V	2.75A	61W
23V	2.88A	66W
24V	3A	72W

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温度测量和运算放大器注意事项

热电偶（温度传感器）位于 T12 烙铁头中。它根据热端和冷端之间的温差（每摄氏度约 22 微伏）产生一个非常小的电压。要测量这一点，必须关闭加热器，因为两者共享相同的连接。低电压由运算放大器放大并由微控制器的 ADC 测量。LMV358 是一种非常便宜且用途广泛的运算放大器，但不是执行此任务的理想选择，因为它具有相当高的输入失调电压并且噪声很大。尽管由于软件的平滑和校准算法，SolderingStation 也可与此运算放大器配合使用，但我强烈建议您多花一点钱购买更好的。例如，OPA2330AIDR 或 OPA2333AIDR 具有相同的引脚排列，也可以与该板一起使用。

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N 沟道 MOSFET 和电荷泵的加热器高端开关

微控制器通过 MOSFET 打开和关闭加热器。由于温度测量必须在同一条线路上并接地，因此 MOSFET 必须放置在电源电压和加热器（高侧开关）之间。P 沟道 MOSFET 通常用于此配置。但是，N 沟道 MOSFET 通常具有较低的电阻 (RDS (on))，在 IRLR7843 的情况下仅为 3 毫欧。低电阻意味着更高的效率和更低的 MOSFET 发热。为了使 N 沟道 MOSFET 用作高侧开关，需要一个额外的电路来在 MOSFET 导通后保持正的栅极到源极电压。这是使用由电容器和二极管组成的所谓电荷泵来完成的。操作原理如下图所示:

搭建说明

除了 PCB 的组件外，还需要以下组件：

3D打印外壳
航空插头（4 针或 5 针，取决于您的铁手柄）
DCDC插孔（5.5 * 2.1 毫米）
开关（KCD1 15*10mm）

确保所有部件都很好地装入外壳中。将电线焊接到连接器上并用热缩管保护它们。使用粗线 (AWG18) 进行电源连接。根据下面的示意图进行所有连接，但请记住，没有标准的引脚排列。将电线直接焊接到 PCB 上的相应焊盘上。为使焊台 ESD 安全，将飞行员插头的接地 (E) 端子连接到杜邦母连接器，并将其粘贴到外壳上的相应开口中。现在您可以通过公杜邦连接器将焊台连接到接地端子。上传固件并将 PCB 拧到机箱顶部。

显示的引脚排列适用于aliexpress 的 Quecoo 手柄。不同的手柄可能有不同的引脚排列。如果您自己组装把手，请按照下图所示的方案进行操作。John Glavinos (electronics4all)的视频展示了它是如何完成的。