Solderdoodle Plus: Ferro de soldar com controle de toque, feedback de LED, caixa impressa em 3D e recarregável por USB: 5 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Clique abaixo para visitar nossa página de projeto Kickstarter para Solderdoodle Plus, uma multiferramenta quente recarregável USB sem fio e pré-encomende um modelo de produção!

www.kickstarter.com/projects/249225636/solderdoodle-plus-cordless-usb-rechargeable-hot-mu-0

Este Instructable apresenta um novo ferro de solda recarregável USB de código aberto chamado Solderdoodle Plus. Duas vezes mais potente que o Solderdoodle original, possui 10 Watts de potência ajustável com controle de toque, indicadores de status de LED e pode realmente substituir um dispositivo com fio. Passe para ajustar a potência e pressione para baixo para ativar o calor. Os recursos de segurança incluem um modo de hibernação que desativa a unidade quando não está em uso, aviso de bateria fraca e um controlador de carga de bateria de célula dupla.

Solderdoodle Plus pode durar mais de 1 hora com potência máxima constante a 500 graus C.

Você pode literalmente ir a qualquer lugar e ainda ter uma maneira de carregar seu Solderdoodle Plus se houver um laptop, bateria USB, adaptador de parede ou até mesmo um carregador solar USB por perto! Alternativamente, você pode usar o Solderdoodle Plus como um dispositivo com fio, o que significa que ele pode carregar e descarregar ao mesmo tempo.

Especificações do Solderdoodle Plus:

* Tempo para carregar totalmente: cerca de 3 horas

* Capacidade: 2000mAh / 7,2 V * Tipo: 2X Panasonic NCR18500A de íon-lítio

* Tamanho: Diâmetro: 1,75 polegadas * Comprimento: 8,5 polegadas

* Material do corpo: Nylon * Peso: 149g (5,3 oz)

* Cabo de entrada - 3 'Nylon trançado macho USB Tipo A para Micro Conector

* Entrada - Corrente: Até 2500mA | Tensão: 5 Volts

* Saída - Corrente: 2000mA | Tensão: 5 Volts * Saída de energia: 10 Watts

* Vida útil da bateria sob uso normal: 5-10 anos até que a capacidade da bateria diminua significativamente

* Fornece 1 hora de aquecimento contínuo na potência máxima * Aquece até mais de 572ºF (300ºC) em apenas 15 segundos

* AVISO: Tenha cuidado ao manusear qualquer bateria de íon de lítio, pois um curto-circuito na bateria pode causar queimaduras. Sempre use óculos de proteção. Use a bateria e os componentes do circuito recomendados por causa da corrente máxima de carga da bateria de 2500mA envolvida. As peças impressas em 3D podem deformar sob altas temperaturas. Este é apenas um protótipo, portanto, pode haver problemas de desempenho que ainda não foram corrigidos.

Etapa 1: Materiais e ferramentas necessários

MATERIAIS:

Descrição QTY

1 Weller BP645 Soldering Iron1 Solderdoodle Plus Circuito controlador de carga de íon-lítio duplo (esquemático, arquivos Gerber, etc. podem ser baixados da página anterior. O principal componente IC é o controlador de carga Maxim MAX8903G)

1 Placa controladora Solderdoodle Plus (esquemático, arquivos Gerber, etc. podem ser baixados da página anterior. O principal componente IC é o microcontrolador Attiny84A)

2 Bateria de íon de lítio Panasonic não protegida NCR18500A 2000mAh

7 LED Light Pipe Bivar VLP-350-F

1 Touch Sensor Interlink FSLP 34-00003

1 Conjunto de invólucro da caixa Solderdoodle Plus (arquivo STL pode ser baixado da página anterior, fornecedor de impressão 3D recomendado pela Shapeways) Lado A: https://www.shapeways.com/product/Y39XUHLAE/solder … Lado B: https:// www.shapeways.com / product / V989SCE4S / solder…

4 Parafusos formadores de rosca de 2-28 x 1/2 https://www.mcmaster.com/95893a560

Vários comprimentos 20 AWG trançado vermelho / preto com capa de silicone 5 amperes de fio máximo https://www.digikey.com/product-detail/en/cnc-tech…https://www.digikey.com/product-detail/ en / cnc-tech…

1 Micro Power Connector 1X4

1 Micro Power Connector 2X2

1 Micro Power Connector 1X2

Terminal 10 feminino Crimp 20-24 Gage

FERRAMENTAS:

Descrição QTY

1 2-28 T6 Torx driver

Faixa de medição 1 decapadores de fio 20-24

Faixa de medição 20-24 do crimpador de 1 fio

1 fita métrica

1 braçadeira de solda de terceira mão

1 ferro de solda

1 faca de passatempo

1 Programador com Teensy 3.6, Breadboard e Wires / Pogo Pins (o esquema pode ser baixado da página anterior)

1 computador com o software de desenvolvimento Arduino mais recente instalado

1 cabo USB

1 Dremel com ponta de roda Diamand

Fluxo

Solda

Etapa 2: Elemento de aquecimento e conjunto do cabo de alimentação

(Opcional: Remova o elemento de aquecimento) Desparafuse o ferro de solda Weller, remova todas as peças e apenas guarde o conjunto do elemento de aquecimento. Desolder o fio enrolado e o cabo LED do elemento de aquecimento. Use a ferramenta Dremel com a ponta de diamante para esmerilhar a área ao redor e dentro do orifício minúsculo onde a mola do interruptor se fixou, a fim de remover o revestimento para soldar e aumentar um pouco o tamanho do orifício.

Corte um comprimento de 1-1 / 8 "do fio vermelho e preto. Retire 0,06" de ambas as extremidades do fio vermelho e coloque uma extremidade dentro do orifício minúsculo. Use uma pinça de terceira mão para uma soldagem mais fácil. A jaqueta de silicone é muito flexível, então você pode deslizar a jaqueta para trás se precisar expor mais arame temporariamente. Use o fluxo e solde o fio no orifício minúsculo com apenas um pequeno fio saindo do outro lado para que a solda flua. Em seguida, retire 0,06 "de uma extremidade do fio preto e 0,2" da outra. Soldar a extremidade descascada de 0,2 "no centro do conector da ponta. Crimpe o conector nas outras extremidades do fio e conecte o conector de 2 pinos aos fios conforme mostrado na foto (Pino 1: VERMELHO, Pino 2: Preto).

Corte 3-3 / 8 "de comprimento dos fios preto e três vermelho. Descasque 0,06" de ambas as extremidades de todos esses fios e prenda os conectores em cada extremidade. Conecte os fios conforme mostrado na foto e na lista de pinos abaixo:

Conector 2X2 PARA Conector 4X1

Pino 1: Vermelho --- Pino 4

Pino 2: Preto --- Pino 3

Pino 3: Vermelho --- Pino 2

Pino 4: Vermelho --- Pino 1

Remova a ponta de solda neste ponto para uma instalação segura nas etapas finais.

Etapa 3: Programação do Solderdoodle Plus

A seguir está um tutorial sobre como baixar o software de controle para a placa controladora Solderdoodle Plus. Você não precisa usar exatamente as mesmas peças e, provavelmente, se você tiver qualquer tipo de placa de ensaio e um Teensy 3.2 ou 3.6, poderá encontrar peças sobressalentes para conectar as coisas. Anexado na primeira página deste Instructable está o esboço do Solderdoodle Plus Arduino e um esquema para referência. Os LEDs e resistores não precisam ser exatos porque servem apenas para verificar se o programador está se comunicando. Você também pode usar uma placa Arduino, mas precisará alterar algumas configurações.

A placa de controle Solderdoodle Plus tem 2X3 através de vias de orifício no canto com espaçamento de 0,1 para a programação do Attiny84A. Usei pinos de pogo anexados a 2 peças de placa protetora com corte personalizado e soldados no lugar. O cabo é apenas um fio fino e flexível com D- Pinos fêmeas SUB de alta densidade crimpados e encolhidos por calor em uma extremidade e pinos D-SUB machos de alta densidade cravados na outra extremidade conectando-se à placa de ensaio. Se você não os tiver, tente apenas enfiar os fios ou pinos na via, em seguida, coloque um pouco de pressão lateral para garantir que os fios ou pinos entrem em contato com as vias de programação.

FLASH O PROGRAMADOR ADOLESCENTE

0. Verifique se você tem o software Arduino mais recente. NÃO USE A MICROSOFT STORE (instalar com a Microsoft Store no Windows coloca o programa em uma pasta segura que Teensy não pode acessar).

1. Instale o Teensyduino (mesmo se você achar que já o tem, verifique novamente a versão mais recente):

www.pjrc.com/teensy/teensyduino.html

2. Abra este esboço (TeensyProgrammer.ino) no Arduino IDE.

3. Conecte o Teensy ao computador e altere essas opções de menu (se não funcionar, tente um cabo USB diferente, pois eles podem estragar):

Selecione o modelo Teensy em Ferramentas> Tabuleiro

Selecione o Teensy em Ferramentas> Porta

Ferramentas> Programador> "AVR ISP"

4. Clique no botão "Upload" (ícone de seta apontando para a direita) para compilar e atualizar o Teensy com o código TeensyProgrammer.

FLASH A PLACA DE CONTROLE SOLDERDOODLE

0. Certifique-se de que nada está conectado à placa controladora Solderdoodle Plus ainda.

1. Adicione suporte ATtiny ao seu IDE Arduino acessando esta opção de menu:

Ferramentas> Placa> Gerenciador de placas: pesquise "attiny" e clique em "Instalar"

2. reinicie o IDE do Arduino.

3. Abra seu esboço (SolderDoodle_Plus.ino) no Arduino IDE.

4. Com o Teensy conectado ao seu computador, altere estas opções de menu:

Ferramentas> Placa: "ATtiny24 / 44/84"

Ferramentas> Processador: "ATtiny84"

Ferramentas> Relógio: "8 MHz interno"

Ferramentas> Porta: nas portas seriais, qualquer uma que contenha "Teensy" no nome.

Ferramentas> Programador: "Arduino as ISP"

5. Conecte seu cabo de programação 2X6 personalizado na placa do controlador Solderdoodle Plus.

6. Se você estiver usando uma placa controladora Solderdoodle Plus nova, use esta ferramenta antes de prosseguir:

Ferramentas> Gravar Bootloader

Isso deve corrigir a velocidade do clock no chip.

7. Finalmente: Clique no botão "Upload" para fazer o flash do chip ATtiny. Os LEDs devem piscar, a janela Sketch deve mostrar upload concluído e pronto!

CHECAGEM DE SISTEMA

Conecte o cabo de alimentação à placa de controle de carga dupla do Solderdoodle Plus e conecte-o à placa de controle do Solderdoodle Plus. Ligue o botão liga / desliga e experimente o sensor de toque para verificar se ele está funcionando corretamente antes de continuar. Se estiver funcionando corretamente, desligue o botão liga / desliga e desconecte o cabo de força da placa de controle Solderdoodle.

Etapa 4: Montagem Solderdoodle Plus

Agora para as etapas finais da Assembleia! Primeiro, esteja ciente de que as peças impressas em 3D não são precisas, portanto, verifique como cada peça se ajusta antes de continuar com a montagem. Você pode ter que usar um estilete para raspar um pouco de material se o ajuste for muito apertado, especialmente ao redor da cavidade do conjunto do elemento de aquecimento. Eu acho que a cor preta é adicionada de tinta que adiciona um pouco de espessura também.

Em segundo lugar, pegue a placa controladora Solderdoodle sozinha e pressione os tubos de luz LED de encaixe por pressão. Se houver uma pequena lacuna e ela não deslizar totalmente para baixo, tudo bem.

Terceiro, conecte o cabo do sensor de toque na orientação mostrada na foto.

Quarto, instale as baterias nos clipes de bateria da Placa de controle de carga dupla, certificando-se de que as extremidades positivas das baterias vão para os clipes identificados como BAT1 e BAT2.

Quinto, conecte o cabo de alimentação, a placa controladora de carga dupla e o cabo do elemento de aquecimento à placa de controle Solderdoodle. Certifique-se de que o cabo de alimentação gira na direção mostrada na foto.

Sexto, certifique-se de que o revestimento protetor do sensor de toque seja removido e coloque todo o conjunto de placa e cabo na caixa impressa em 3D do Lado A com o sensor de toque entrando primeiro. Certifique-se de que os cabos do sensor de toque dobrem exatamente como mostrado na foto. Se o ajuste for muito apertado, especialmente com o conector USB, remova e corte o excesso de plástico com um estilete e tente novamente. A placa de controle do Solderdoodle tem um entalhe que deve se encaixar ao redor da aba de plástico correspondente dentro do Lado A. Empurre os fios para o lugar a fim de remover qualquer elasticidade e torção do conjunto. Se necessário, coloque um pedaço de fita adesiva para segurar o conjunto firmemente na caixa.

Sétimo, esta pode ser a parte mais complicada na montagem, mas prenda a caixa impressa em 3D do Lado B ao Lado A, certificando-se de que os circuitos internos não se movam. Anexar o conjunto do elemento de aquecimento primeiro parece ser o melhor método, garantindo que o sensor de toque deslize na cavidade de acoplamento e os tubos de luz LED estejam passando pelos orifícios na parte superior. Os traços condutores do fio do cabo do sensor podem ser arranhados, portanto, tome cuidado para que ocorra o mínimo de atrito ou arranhão no cabo durante a montagem. Certifique-se de que tudo esteja encaixado corretamente, certificando-se de que o sensor de toque não esteja dobrado ou deformado e que não haja grandes lacunas nas costuras ou partes salientes. Se você tiver que cutucar dentro do gabinete durante a montagem, certifique-se de cutucar com uma ferramenta de plástico ou não condutora, pois cutucar com um objeto de metal pode causar um curto.

Oitavo, enquanto segura os lados A e B juntos, insira os 4 parafusos e aparafuse-os. Se quiser que o texto "Solderdoodle Plus" na caixa se destaque mais, simplesmente pinte o texto em relevo com uma cor contrastante. Antes de colocar a ponta de solda, ligue a energia e verifique se o controle de toque está funcionando. Deslize para cima e para baixo para ajustar a potência e empurre o sensor para baixo para ativar o calor. Além disso, toque três vezes no sensor para colocá-lo no modo de espera e toque três vezes novamente para acordar. O modo de suspensão é ativado automaticamente após 5 minutos de inatividade.

PARABÉNS! Concluiu a construção do Solderdoodle Plus! Agora você pode colocar a ponta de solda e começar a soldar!

Etapa 5: Segurança e solução de problemas

DEMONSTRAÇÃO DE TRANSMISSÃO AO VIVO ACIMA

Este teste de temperatura mostra que a qualidade do Solderdoodle Plus é muito alta. No entanto, esta é apenas uma versão de protótipo, portanto, pode haver problemas de desempenho que ainda não foram corrigidos.

O Solderdoodle Plus só liga passando o dedo no sensor e pressionando o sensor para baixo, então coloquei um peso pesado no sensor e o deixei funcionar com uma sonda de temperatura tocando a ponta. Tirei fotos do teste e plotei em um gráfico, que é mostrado acima. Você pode ver que a temperatura está em torno de 500 ° C por mais de uma hora na potência máxima. O software desliga o sistema quando a tensão da bateria cai abaixo de 6,1 Volts. Em uso normal, o botão liga / desliga não é pressionado por tanto tempo, então deve durar muito mais durante o uso normal.

A bateria do Solderdoodle Plus usa um controlador de carga em cada célula. Cada controlador de carga está em um aterramento isolado, garantindo que cada célula carregue de forma independente e nunca ultrapasse a tensão máxima e mínima, o que permite que as células durem de 5 a 10 anos antes de precisarem ser substituídas.

SEGURANÇA

Não deixe o Solderdoodle Plus exposto à luz solar direta. Mantenha-o coberto ou à sombra. O calor do sol pode fazer com que o circuito de carga e a bateria fiquem muito quentes, pare de carregar, degradar a bateria e encurtar sua vida útil.

Temperaturas operacionais aceitáveis: Solderdoodle Plus é projetado para operar em temperaturas entre 0º e 45º C (32º e 149º F).

Armazenamento: Desligue a energia, remova a ponta e armazene o Solderdoodle Plus em temperatura ambiente. O Solderdoodle Plus deve ser recarregado cerca de uma vez por ano para evitar descarga excessiva.

Para obter melhores resultados, carregue totalmente o Solderdoodle Plus antes de usar.

SOLUÇÃO DE PROBLEMAS

O controle de toque não está respondendo:

1) Dê um toque triplo no sensor de toque para despertar o Solderdoodle Plus se estiver no modo de hibernação, que ocorre automaticamente após 5 minutos de inatividade.

2) Desconecte o sensor de toque e certifique-se de que o conector e o cabo estejam limpos e sem obstruções.

2) Remova o sensor de toque da caixa de plástico e reinstale para se certificar de que o sensor está encaixado corretamente no slot. Quaisquer dobras ou dobras no sensor de toque impedirão que o sensor funcione corretamente.

LEDs de carga não acendem durante o carregamento do meu laptop:

1) Isso pode ocorrer se o Solderdoodle Plus estiver completamente drenado e entrar no modo de carga lenta. Mantenha o Solderdoodle conectado por cerca de 15 minutos e as luzes LED de carga devem acender novamente.

2) Alguns laptops mais antigos têm uma limitação de baixa corrente em suas portas USB e desabilitarão a porta USB se a corrente exceder o limite. Tente conectar o Solderdoodle a outra porta USB ou adaptador de parede USB com corrente superior.