本文針對(duì)有焊接經(jīng)驗(yàn)的用戶,小白用戶建議直接購(gòu)買成品。
所需工具:
萬(wàn)用表,電烙鐵、熱風(fēng)槍、鑷子、松香水、焊錫膏、焊錫絲
操作步驟:
1、焊接電源
這部分電路位于PCB板上左側(cè)的部分,請(qǐng)對(duì)照原理圖焊接。這部分電路對(duì)焊接的順序沒(méi)有要求,膽大心細(xì)一般沒(méi)有問(wèn)題。注意膽電容的正負(fù)極一定要正確,電容上有深色線的一端對(duì)準(zhǔn)PCB板上線框?yàn)閳A角的一端。焊接完成后,將電路板接入3V電源(PCB板左下角標(biāo)記有V、G字樣的是電源接口),注意正負(fù)極不要接反:V接正極,G接負(fù)極。電源連通后使用萬(wàn)用表測(cè)量LED1的一測(cè)引腳,應(yīng)該有3.3V的電壓輸出。
原理圖:
焊接完成之后效果如圖所示:
2、焊接加速度傳感器
由于加速度傳感芯片的引腳全在底面,因此需要使用焊錫膏和熱風(fēng)槍焊接。這一步是本次制作難度最大的(更詳細(xì)的焊接過(guò)程可以在google搜索“手工焊接QFN”,能找到一些詳細(xì)的圖文教程)。首先要保證焊盤干凈,可以使用酒精擦拭焊盤;然后在焊盤上小心的涂上一點(diǎn)點(diǎn)焊錫膏,需要保證每個(gè)觸電上都有焊錫膏且焊錫膏不能過(guò)多,涂完焊錫膏的PCB版如下圖所示:
然后將芯片小心放在焊盤上(芯片有一個(gè)小白點(diǎn)標(biāo)明芯片的1號(hào)引腳,放置芯片時(shí)應(yīng)與PCB板上小白點(diǎn)對(duì)應(yīng)的1號(hào)引腳對(duì)應(yīng)),用鑷子輕輕壓一下。然后將熱風(fēng)槍調(diào)整到360度左右,用最大風(fēng)嘴最小風(fēng)量吹芯片。焊錫膏融化時(shí),在液體表面張力的作用下可以看到芯片自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)了盤版的位置,之后再稍微加熱一下就可以了。注意用熱風(fēng)槍焊接的PCB非常燙,應(yīng)該靜置一段時(shí)間再移動(dòng)PCB板。
最后附上一張PCB的截圖,注意1腳和6腳是電源,應(yīng)該聯(lián)通;2、4、5腳為地,應(yīng)該聯(lián)通。其他腳之間互不連通(電源和地不能連通)。用萬(wàn)用表確定沒(méi)有短路之后,可以進(jìn)行下一步了。(如果有虛焊,可以用烙鐵沾一點(diǎn)焊錫補(bǔ)一下;如果短路就只能用風(fēng)槍把芯片拆下來(lái)重新焊接)。
原理圖:
焊接完成之后效果如圖所示:
3、MCU的焊接
MCU的引腳比較細(xì)小,不過(guò)掌握方法之后還是比較容易焊接的。這一步要用到松香水了,不過(guò)不能直接在焊盤上涂松香水,因?yàn)樗上闼闪酥髸?huì)變得很黏,不利于芯片的定位。首先,用烙鐵對(duì)一個(gè)最外側(cè)的焊盤上錫,然后將MCU放好后用烙鐵焊接上過(guò)錫的引腳,如果歪斜,可以繼續(xù)用烙鐵邊加熱邊調(diào)整位置(放置MCU時(shí),注意1號(hào)引腳的位置,PCB上小白圈標(biāo)記的是1號(hào)引腳,MCU上黑色圓形凹陷標(biāo)記的是1號(hào)引腳)。MCU放正之后,再用烙鐵沾一點(diǎn)焊錫,焊接另一個(gè)引腳用于固定。MCU固定在焊盤上之后,用松香水潤(rùn)濕MCU的其余引腳,稍微等松香水揮發(fā)之后,用烙鐵沾一點(diǎn)焊錫,輕輕的觸碰MCU的各引腳,直到所有引腳都均勻上錫和焊盤粘在一起。如果有粘連的引腳也不用慌張,用吸錫帶或者普通的銅線,粘一點(diǎn)松香,然后放在粘連的引腳處用烙鐵加熱,讓多余的焊錫被吸錫帶帶走就可以了。最后用電烙鐵確認(rèn)各引腳沒(méi)有短路之后,按照原理圖把其他阻容元件焊接就可以了。
焊接完成之后效果如圖所示:
4、LED燈的焊接
LED燈的焊接基本沒(méi)有什么難度,只要小心LED的引腳不要粘連就可以了,LED的正負(fù)極請(qǐng)自行用萬(wàn)用表確認(rèn)。PCB上電流流過(guò)LED的方向應(yīng)該是從有缺腳的一端流向另一端。限流電阻的阻值,建議使用原理圖推薦的數(shù)值(即藍(lán)色LED使用300歐姆,其他顏色LED使用470歐姆限流電阻),經(jīng)測(cè)試使用推薦數(shù)值基本能夠達(dá)到亮度與電流的最佳匹配。
原理圖:
5、通電
電路制作完畢后,就可以通電了。在通電前需要確認(rèn)兩點(diǎn):1、電源和地沒(méi)有短路;2、電源和地沒(méi)有接反。確認(rèn)這兩點(diǎn)都沒(méi)有問(wèn)題后就可以通電了。如果通電也正常,就可以用扎帶將電路板和電池盒捆綁在一起,完成硬件的制作。
6、燒寫固件
最后一步,在設(shè)備中寫入固件。寫入固件有兩種方法:1、使用串口;2、使用SWD接口
使用串口:
1、電腦上安裝USB轉(zhuǎn)串口設(shè)備,并安裝驅(qū)動(dòng)和STM的更新程序。//TODO,提供驅(qū)動(dòng)和更新程序鏈接。
2、連接串口轉(zhuǎn)換器和自動(dòng)剎車燈PCB。注意,自動(dòng)剎車燈串口為3.3V電平,請(qǐng)調(diào)整串口轉(zhuǎn)換器的電壓為3.3V(通過(guò)跳線或開(kāi)關(guān))。
3、短接PCB上標(biāo)記為UPDATE的兩個(gè)觸點(diǎn)。(用電阻腳或鑷子之類的)
5、在PC上運(yùn)行STM的更新軟件,并選擇需要下載的固件。//TODO,提供編譯好的固件下載地址
4、接通設(shè)備電源,等待刷新。
使用SWD接口:
1、將JTAG等設(shè)備和PC連接并安裝驅(qū)動(dòng)程序。
2、將設(shè)備最右側(cè)跳線和JTAG設(shè)備連接,對(duì)于常見(jiàn)的JTAG設(shè)備連接線序如圖所示(連接器有缺口的一端為1引腳所在的一端):
JTAG: <==> 自動(dòng)剎車燈:
1號(hào)引腳VCC <==> VCC
7號(hào)引腳TMS <==> SWDIO
9號(hào)引腳TCK <==> SWDCLK
4好引腳GND <==> GND
3、短接PCB上標(biāo)記為UPDATE的兩個(gè)觸點(diǎn)。
4、接通設(shè)備電源。
5、在PC上運(yùn)行J-Flash之類的軟件執(zhí)行固件刷新。
完成固件刷新之后,設(shè)備就可以運(yùn)行了。