高能DIY！电烙铁内置陀螺仪、OLED屏幕、支持PD快充

电子发烧友网报道（文/李诚）无烙铁，不硬件！电烙铁是每个硬件工程师工具箱里必备的生产力工具，熟练地使用电烙铁也是工程师的基本功。作为一个工科背景的小编对电烙铁也有很深的执着，日前有一位UP主DIY了一款声称“最强”的一体化便携式的T12电烙铁。
 

 

图源：@Eddddddddy_Wang

 
上图是一款由@Eddddddddy_Wang历经4个月精心打磨的电烙铁，以图片左上角的键帽作为参照物来看，这款电烙铁十分的精致小巧。据UP主介绍，为尽可能地将电烙铁小型化，采用了T12可替换的烙铁头，并且与台式的T12烙铁台相比，体积优势十分明显。
 

 

图源：@Eddddddddy_Wang

 
电烙铁尾部采用的是Type-C供电接口，在供电功率方面完全不需要担心，毕竟在去年新推出的Type-C 2.1标准已将Type-C接口的供电能力提升到了240W，而且普通的电烙铁功率在20W至25W之间，恒温电烙铁也仅有50W到60W，使用一般的快充充电器即可，甚至使用输出功率较高的充电宝也能满足它的供电需求。
 
至于在焊接场效应管、CMOS集成电路等高阻抗器件时，会存在电子元件被静电或感应电击穿的风险，UP主在设计时也进行了这一方面的考虑，在烙铁内部集成了接地保护的设计，配合Mac的三脚PD电源使用，就可以规避这一问题。
 

 

图源：@Eddddddddy_Wang

 
烙铁杆上配备了一块128x64 的OLED显示屏，以及三颗可进行工作状态调节的物理按键。屏幕左上角显示的是当前的设定温度，中间显示的是烙铁头当前的温度，右下角显示的是当期的输入电压。出于安全考虑，还在烙铁内部内置了一颗温度传感器，对烙铁内部的工作温度进行实时监测，并输出在屏幕的左下角。
 

图源：@Eddddddddy_Wang

 
虽说这款烙铁只有三颗物理按键，但通过这三颗按键可实现的功能不容小觑，按下第一颗按键可实现一键升温功能，温度阶跃50℃，在升温30秒后，会自动恢复到之前设定的温度。若想对温度精准调节，还可以通过第二、三颗按键进行1℃的温升/降调节。长按第一颗按键可调出菜单栏，进行设定温度调节、睡眠定时调节，以及更换烙铁头参数调节等等。
 

图源：@Eddddddddy_Wang

 
在实际应用中，能否快速升温和精准的启、停，是决定使用体检的关键。据介绍，这款电烙铁在20V的工况下，能在10秒左右将烙铁头温度升高至270℃。同时，烙铁还内置了高灵敏度的陀螺仪，能够实现工作模式的动态启、停控制，通过陀螺仪的加持，可以检测烙铁的实时状态，当陀螺仪侦测到位移变化时会自动加热，当烙铁平放或跌落时，会自动进入休眠状态，避免烙铁头长时间加热而氧化，以及火灾的发生，具体的启、停灵敏度可通过菜单设置对阈值修改实现。
 

 

图源：@Eddddddddy_Wang

 
烙铁通体采用扣件的设计，没有使用一颗螺丝，烙铁头的固定也是通过环式扣件固定，按键与屏幕可以直接固定在预留的凹槽上，拆解起来的十分方便，同时也不得不佩服UP主的设计能力，让烙铁看起来如此的严丝合缝。
 

 

图源：@Eddddddddy_Wang

 
烙铁的功能区主要集中在后半部分，采用的是4层板的设计。前端是由4根PCB构建起来的烙铁芯固定支架，并在支架末端做了接地处理。
 

 

图源：@Eddddddddy_Wang

 
从左往右第一颗芯片是快充协议诱骗芯片FS312，能够自动识别PD 3.0、PPS等多种快充协议，可按照协议优先级，自动完成与充电器的握手和设定电压的选择，最高支持20V的诱骗，这也是烙铁能够快速升温的关键。采用这颗芯片的最大好处就是使用一般的快充适配器即可满足烙铁的功率需求。
 
第二颗是3.3V~36V可调的DCDC可调降压芯片MP2451，在这一电路中主要是将20V的输入电压降低为5V为其他芯片供电。
 
第三颗是一颗基于8-bit AVR的低功耗主控芯片ATMEGA328P，文中所描述的大多功能都是基于这颗芯片实现的，具体的代码UP主在网上进行了开源。
 
第四颗是低温漂、高精度的运放采样芯片。
 
第五颗是与烙铁芯相连的N沟道场效应管AO4485，通过主控芯片对场效应管的控制，实现烙铁的加热。
 

 

图源：@Eddddddddy_Wang

 
PCB的背面主要是Type-C的母座以及OLED显示屏的排座、驱动电路、供电部分，唯一遗憾的是主控板和烙铁芯支架是分开的两个部分，位于支架上的按键需要通过跳线的方式连接。
 
结语
 
总的来说这是一项很不错的设计，同时还考虑到了烙铁感应电的问题，并且还能连接充电宝直接工作，解决了在户外作业时寻找拖线板的烦恼。不过供电接口采用的是Type-C，并不像Micro USB一样有限位卡口，在使用过程中容易出现电源线脱落的问题，如果在电源接口设计一个防脱线保护装置就更好了。
 

 

PD T12电烙铁电路图

 
上图为该设计的电路图，对这个电烙铁感兴趣的小伙伴，可以配合电路图进行深入的研究。