Arduino Nano精密点焊机控制器：DIY电池点焊神器
组件与物料清单
| 组件 | 数量 | 备注 |
|---|---|---|
| Arduino Nano R3 | 1 | 核心控制 |
| 20×4 字符LCD | 1 | 菜单显示，比1602信息量大 |
| DS3231 RTC模块 | 1 | 实时时钟+精准定时 |
| 旋转编码器(带按键) | 1 | 单旋钮完成所有菜单操作 |
| 焊接触发按钮 | 1 | 脚踏或手按触发焊接 |
| 10kΩ 电阻 | 1 | 按钮上拉 |
| 跳线若干 | 1 | 连接用 |
软件工具
- Arduino IDE
- EasyEDA - PCB设计(可选KiCad等)
项目背景
我和父亲合作改进自制点焊机，历时两年迭代。虽非热门话题，但过程充满乐趣与学习。本文仅覆盖Arduino控制部分，主功率电路(变压器、电极等)网上教程众多。
什么是点焊机？
在极短时间(毫秒级)内让大电流通过金属接触点，利用焦耳热熔化金属实现连接。核心指标：极短时间内释放高功率。电极采用铜合金导电耐热。
焊接时长如何决定？
无绝对标准，依赖经验；理论上可由功率、材料厚度计算。我们凭经验设定毫秒数。
主功率规格(参考)
- 4×1.5kW 变压器：源自卡车充电器，拆除次级绕组，重绕2匝焊接电缆(CH01N2-D)
- 并联同相：4个变压器次级并联，**必须同相**，否则短路
- 理论功率 6kW
- 双焊接模式：经典铜电极 / "蜘蛛牙"气动电极(焊18650电池镍带)
控制板设计
PCB布局清晰：
- Arduino Nano核心位置
- DS3231 RTC模块座(显示时间、辅助定时)
- 20×4 LCD接口(库: NewLiquidCrystal 1.3.5)
- 旋转编码器(节省面板空间，单手操作)
- 焊接按钮+10k上拉
Nano输出驱动固态继电器(SSR)，再控大功率电路。面板封装后仅露出编码器与按钮，防尘防误触。
程序逻辑与菜单系统
上电显示默认参数。长按编码器按键2秒进入选项模式，右上角显示"!"提示：
- 旋转编码器浏览/修改参数(焊接时间、脉冲数、间隔、电流档位等)
- 再次长按2秒保存退出，进入待机焊接状态
- 按焊接按钮触发，SSR导通设定时长
代码模块化，包含菜单渲染、参数存储EEPROM、RTC显示、SSR驱动脉冲生成等。
视频演示
- 新版演示：展示菜单操作、焊接过程、双模式切换
- 旧版回顾：功率较小、功能少，但有实用焊接技巧分享(希腊语配英字幕)
致谢
感谢PCBWay赞助PCB制造。代码与Gerber开源：GitHub Master_Welder
原理图
安全提醒
- 高压大电流危险，**非专业人士勿尝试主功率部分**
- 焊接时佩戴护目镜、绝缘手套
- 确保变压器同相并联，防止灾难性短路
- SSR需配合散热器，额定电流留余量
制造工艺
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