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自制Mini白光T12烙铁 OLED显示 3D打印手柄 [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 我要置顶 楼主  发表于: 2015-09-10
— 本帖被 mydigit 从 创意DIY 移动到本区(2015-09-24) —
一直在考虑要不要发这里,太多高手,怕挨板砖,而且好像多数人抵触单片机控制,更抵触oled显示
最后想通了还是发吧,因为:
1、认识白光烙铁是在本论坛,发出来回馈论坛,供大家参考
2、让大家看看还有什么其它可以改进的地方

本mini白光是控制板及显示屏集成在手柄上,手柄通电(12-24v)即可工作。
想做这个烙铁的缘由:
1、喜欢这种烙铁的性能
2、一直想用3D打印打印点什么实用的东西
3、练习使用PID
4、没用过OLED想试试
5、回想起来,做成控制板在手柄里,是看到了TS100,才有这个想法

好了按惯例先贴出图片及视频,有图有真相:





实际打出来没那么光滑



有磁铁嵌在架子和手柄里


细节:
手柄前端有个环扣,刚好扣住烙铁的第二个环,不用上螺钉都很稳,拔出来时稍用力就出来了。
剖面图







控制板:

两面都贴零件了,因为空间太小


原理图:

(贴图限制不能贴大图)
CPU为新塘M058ZDN(QFN33封装),为什么要用这个,其实也没有为什么,之前用过这个cpu,性能不错,50MHz主频,700多K的采样率,ADC 12位分辨率,10位精度,而且是QFN封装,小巧,用在这里刚好合适。还带cpu温度检测,用于检测内部温度。价格也不贵,32K flash空间,不过现在程序空间已经满了

运放用了OP07,OP07虽然工作电压很宽,但是规格书里提到:输入端的电压不能超过供电电压(5V及-3.7V)。所以用了个三极管在加热时拉低输入端电压。运放的负压直接用cpu的IO输出接电容和两个二极管产生。因为空间显示无法增加三极管驱动,IO驱动电流很小,所以也就无法做稳压,不过实际使用也没太大问题。没用LM358是因为输入失调电压几个mv,用于数显的控制板很不利,电路也增加很多措施。

电压和电流测量主要用于故障检测,还是很有必要的。

前段时间看到过类似的mini白光TS100,跟TS100比我认为有以下优点:
1、使用的是标准T12头,可以使用普通的到处都有的国产头也可以使用原装头(二手的便宜),
2、手柄手感好,符合人体工学原理
3、5向按钮操作更方便
4、功能更强大,所有设置(PID、热电偶分度表、预设温度、休眠时间温度等)都可以在手柄上设置完成,无需连接电脑

缺点:
1、3D打印做的精度不够,跟论坛里的高档的铝拉丝面板比起来简直丑到爆了。
2、还有一些接插件都是diy的,耐用方面可能有问题

已经经历了几个版本:
第一个版本测量电路原则性的错误
一开始时因为没接触过T12,还不太明白原理,只是知道通过测量电压来获得温度,买来了一个国产的T12头,发现电压非常的微弱,根本没法测量,又试了试电阻,发现电阻随温度噌噌往上升,欣喜若狂以为找到了合适的测量方式,其实是因为我用的万用表测量电阻电压很低,热电偶的电压足以影响阻值,后来可想而知,根本没法用

第二个版本,温度测量用来OP07运放。问题就在电源用了78M05发热太厉害了!一开始就知道它不太靠谱,但控制板功耗应该不高,抱着侥幸心理就用了,事实证明确实不行,板子小空间小且密闭散热不好,而且78M05发热还是太大了,只能在12V电源下勉强使用,cpu温度维持在65度以内,24V只能短暂使用

现在是第三个版本,电源用了DC-DC(XL1509),本来就知道DCDC不好玩,不过只是以为会干扰而已,但后来发现问题远超想象,很致命的问题:上电瞬间输出端会有一个高压出现,根本原因还是板子太小,没法用上规格书规定容量的电容,更甚的是如果输入端电容去掉,上电几次后电源IC就烧了,输出端直接等于输入端电压,不知道是不是XL1509的原因。按规格书的电容容量测试没发现这种情况,后来只能挖掘手柄内部空间,硬塞一个220uF/35V的电容进去,输出端电容用了B型220uF钽电容(板上的封装是A型的)侧立起来贴,这个容量还是没达到规格书的要求,也只能这样了,相同体积找不到更大容量的了。


成本合计:







[ 此帖被lcability在2015-09-12 15:31重新编辑 ]
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只看该作者 1楼 发表于: 2015-09-10
开机自检项目:
1、检测电压,不能超过26V,否则停机
2、检测内部温度,不能超过80℃,否则停机
3、检测停止加热时的电流,应该为0,否则mos管坏了,报警
4、检测保护运放的三极管是否正常工作,
5、计算烙铁的电阻是否在合理范围内
6、检测热电偶输出是否随温度上升而变大
7、检测热电偶输出是否随温度降低而变小

再发些图片:
手感不错的




内部




底部打印得很丑



[ 此帖被lcability在2015-09-10 13:20重新编辑 ]
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只看该作者 2楼 发表于: 2015-09-10
现在桌面级3D打印材料主要有两种:ABS、PLA
PLA在60℃时就开始发软了,如果受力时间长了就变形
我用的是ABS,可以长期耐温100℃,不知道能不能承受那种便宜国产货,据说发热厉害。
但是ABS不好的就是会收缩,底部凹进去那块应该是收缩导致的。现在用的是大约60块/公斤的料,用好料估计会改善效果

打印手柄花了大约2小时,架子更是6个小时,所以3D打印很难量产的。

问题总结:
1、烙铁芯触点弹片不够理想,拔插次数多了,容易接触不良;
2、上下板连接用焊接的方式,安装困难;
3、程序还不够稳定;
4、PID算法有待改进;
5、好多功能想加进去,无奈空间已满,得换M0516;
6、架子比较稳了,但拿和放都不够方便;
总之,还得改进。

问套件的挺多,不过这里是DIY论坛,还是do it yourself吧

[ 此帖被lcability在2015-09-10 20:12重新编辑 ]
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只看该作者 3楼 发表于: 2015-09-10
屏没成本吗  3d是大头吧
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只看该作者 4楼 发表于: 2015-09-10
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yilingking:屏没成本吗  3d是大头吧 (2015-09-10 12:34) 回 yilingking 的帖子

屏现在全淘宝都缺货很难买到了,能买到也是超贵,我买的时候是10块左右。

是得有3D打印机才行
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只看该作者 7楼 发表于: 2015-09-10
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sonj:提前预言,会评精 (2015-09-10 12:42) 回 sonj 的帖子

谢谢
离线panhongg

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精神可嘉。精益求精。
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