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使用STM32制作烙铁式控制器。这次用的是图形OLED显示器。 项目中使用的东西 硬件组件 Hakko T12手柄，FX-9501 ×1 24 v电源 ×1 WSTECH DC-DC隔离变换器，30v->5v ×1 stm32f103c8t6开发板 ×1 at24c32a ×1 oled SPI 1.3“显×1 蜂鸣器 ×1 旋转编码器与按钮 ×1 低噪声工作放大器(mcp601, ad822或类似产品) ×1 p-channel MOSFET irf9540 ×1 100uH电感,6A ×1 FR107快速可恢复二极管 ×1 齐纳18v和3.3二极管 ×1 电阻0.11欧姆 功率2W ×1 通用晶体管NPN ×2 通用晶体管即插即用 ×1 电容器100 nF ×4 4.75 k欧姆电阻 ×1 电容器1µF ×1 100欧姆电阻 ×2 电阻器10 k欧姆 ×3 电阻器1 k欧姆 ×3 100 k欧姆电阻 ×1 475欧姆电阻 ×2 多回转500k转速计 ×1 2.21 k欧姆电阻 ×1 热敏电阻 ×1 软件应用和在线服务 STM32的系统工作台: Windows、Linux和OS X上的免费IDE STM32Cube初始化代码生成器 手工工具和机器制造 烙铁(通用) 故事 2018/10/22更新。 实施新校正程序 更新算法以存储提示配置 错误修复 这是基于STM32微控制器的Hakko T12 tips烙铁控制器的第一个版本。本项目是基于atmega328单片机的焊锡控制器的改进。这次的微控制器资源，大多是闪存量，允许实现图形OLED显示。很高兴能研究STM32微控制器，我必须说制造商创造了一个伟大的产品。 该控制器的主要特点是: PID算法用于管理所提供的电源。这使得所需的温度非常稳定。 该控制器使用环境温度(手柄内的传感器或在控制器的情况下)来校正由热电偶测量的尖端温度。 控制器支持个人校准的四个参考点的尖端，200,260,330和400摄氏度。 控制器中有一个校准程序，简化了尖端校准过程。 控制器采用高频PWM信号控制电源。控制器在默默地工作。 在控制器中实现了加速旋转编码器算法，允许快速进行修改。 温度可以显示为摄氏或华氏两度。 控制器在不活动的情况下实现自动关机程序。 HakkoT12烙铁头 Hakko T12焊点是非常方便的工具:它们的加热速度非常快，内部有一个传感器，可以保持温度非常稳定。使用这样一个神奇的工具是一件非常愉快的事情。这些针尖只需要三根电线:正极、负极和接地线。喷嘴内的加热元件与热电偶连接，从而减少所需的电线。它使电缆非常灵活，重量轻。 要使用T12技巧，您可能需要订购一个手柄。我想推荐一款FX9501。问题是连接器。要把手柄和控制器连接起来，你可以用一些航空插头替换标准连接器，这些插头可以在eBay上订购。GX12-5是一个不错的选择。FX-9501手柄有一根三线电缆。若要在手柄内安装温度传感器(热敏电阻)，可能需要将电缆更换为五线一根。但这条电缆有一个缺点:它很重，所以你可以像我一样把热敏电阻放进控制器里。 连接传感器 正如我之前提到的，这个尖端使用两根电线来加热和检查温度。控制器给熨斗送去一些能量，一段时间后关掉电源，检查温度。热电偶产生非常小的电压，大约几毫伏，以便在示意图中实现对该电压运算放大器的检查。为了限制在24伏的烙铁供电期间的操作放大器上的输入电压，在示意图中实现齐纳二极管。您可以在下面的图片中看到传感器部分的原理图。 该原理图的主要组成部分是双通道操作放大器MCP602。由第一放大器在管脚1、2、3上检查铁的温度，并通过第二放大器在管脚5、6、7上检查通过烙铁的电流。这使得它可以检查提示是否连接到控制器，并在与手柄断开时启动“更改提示”过程。 传感器结构图
给熨斗供电 电源由高频(40khz) PWM信号提供给电熨斗，使控制器处于静音状态。MOSFET在开启时电阻接近零，在关闭时电阻接近无穷大。但在中间状态(当MOSFET开关)，电阻变得有价值和MOSFET开始加热。这个论坛帖子详细解释了这个问题。简而言之，MOSFET在栅极有电容，需要时间来充电或放电。为了提高MOSFET的速度，三晶体管驱动器原理图是在双极晶体管上实现的。 Zener二极管(18V)用于限制MOSFET在开路时的栅极电压(Vgs)，因为电源电压高于MOSFET Vgs电压的最大值。当MOSFET关闭时，二极管FR104从铁中移除功率。您可以用另一个二极管替换这个二极管，但是必须使用一个快速恢复二极管。 电感图所示为外径约1.5 cm的电动机，铜丝长20 cm。这种电感可以防止电熨斗加热时产生的电晕。 加热器示意图
构建控制器 完整的控制器原理图如下图所示。控制器建立在BluePill板上，以简化原型设计。如果您希望创建控制器的紧凑变体，可以使用纯STM32f103c8t6微控制器。从图中可以看出，DC-DC转换器是用来获得5v的运算放大器和功率的微控制器。该控制器实现了WSTECHDC-DC隔离变换器。它为操作放大器提供非常稳定的功率。 至于功放，我用的是不贵的MCP601 IC，工作正常。之前我用的是另一个运算放大器AD822，它更准确，也更贵。但是最近中国厂家有一款比较便宜的功放，噪音比较大，所以我推荐MCP601功放。正如你所看到的，它的原理图远非理想:它使用三种不同的电压:24伏的铁功率，5伏的操作放大器和3.3伏的微控制器。使用3.3 v功能的运放会更好，但要做到这一点，我们必须解决两个问题:创建新的低噪声DC-DC转换器(24->3.3)和寻找高质量的双通道运放。当然放大器应该是sop外壳，而不是dip-8。 将at24c32 EEPROM IC从Atmel中分离出来，存储控制器的烙铁头校准和配置数据。2k电阻允许与EEPROM高速通信，400kHz。实际上，为了可靠性，控制器实现了100khz的低速通信。 初始化eepm 控制器中的EEPROM应该被初始化。在启动过程中，控制器检查铁头配置是否加载到EEPROM中，以及EEPROM中是否存在其他配置信息。如果EEPROM为空或配置错误，控制器将转向初始化菜单。在这里，您可以分别初始化iron tip区域和配置区域。至少，您需要第一次初始化EEPROM，以便将提示信息写入EEPROM。Tip配置数据在源文件iron_tips中可用。你可以编辑列表。您可以向列表中添加一些技巧，也可以从现有列表中删除未使用的技巧。在大多数情况下，不必编辑列表，因为您可以使用相应的菜单从整个列表中激活最喜欢的提示。 EEPROM初始化菜单是通过主控制器菜单提供的，因此如果您想您可以删除所有校准数据的提示。 优化控制器 外部热电偶需要调整电位器。 在控制器原理图中，您可以看到调整运算放大器的电位器，以获得控制器引脚的预期温度读数。你可以使用不同的操作放大器，你可以使用不同的技巧，所以这个电位计增加了控制器的灵活性。这个电位器至少应该在您创建控制器之后进行调整。其主要思想是控制器通过ADC从热电偶读取电压，并根据其引脚上的电压得到0-4095区间内的整数数据。电压越接近3.3v，读数越接近4095。电位器应进行调整，当铁温度达到450摄氏度时，ADC读数应在4000左右。 为了简化控制器的调优过程，在控制器中实现了调优模式。此模式可从系统菜单项“调谐”中激活。当调谐模式被激活时，控制器在电熨斗上供电，并在屏幕上显示应用电源(三角形)和当前温度读数的量规。这块表的标签是“450”。当压力表到达这个标签时，铁的温度应该是450摄氏度。 旋转编码器，将提供的电源转换为电熨斗。手动调节电源，使铁温度尽可能接近450摄氏度。然后旋转电位器，将较低的量规调整到标签上。完成调优过程后，长按编码器手柄约2秒。 建议使用产生最高电压的粗端执行调优过程。例如，T12-K T12-D52。 工作模式 控制器支持多种模式: 待机模式:熨斗关闭。 主要工作方式:保持温度 升压模式:当控制器在一段时间内增加所需温度时 提示改变模式 建议校准模式 优化模式:初始设置过程 设置模式 当控制器刚刚通电时，备用模式被激活。在此模式下，烙铁完全断电，主显示器显示如下信息: 显示器左上角的预设温度(单位选择-摄氏或华氏) 显示屏右上角的“关闭”信息，表示熨斗已关机 铁的当前温度 当前提示名称 手柄温度(环境温度) 关闭烙铁时旋转编码器手柄可调节预设温度。若要接通烙铁电源，请轻按编码器手柄。控制器将切换到主模式。现在控制器将尽量使铁的温度保持在预定温度附近。当烙铁大量使用时，温度会轻微偏离要求的值。 在主模式下，消息“ON”将显示在屏幕的右上角，电源以三角形的形式显示在屏幕的右侧。 通过旋转编码器，可以改变预设的温度。“ON”信息将再次显示，直到熨斗达到新的预设温度。若要返回待机模式，请轻按编码器手柄。 如果在待机模式下尖端将从手柄中移除，控制器将切换到尖端选择模式。在此模式下，活动提示列表将显示在屏幕上。旋转编码器以选择要插入到句柄中的新提示的适当提示名称。无需推送编码器，只需选择新的提示并将提示插入手柄即可。 要进入设置模式，请在待机模式下长按编码器。在设置模式下，可以调整配置参数。
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发表于 2018-12-7 15:38:47
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