Hakko 907 烙铁控制器 — 基于 Arduino 的 DIY 电源与 LED 显示
元器件清单
| 元件 | 数量 | 备注 |
|---|---|---|
| Hakko 907 烙铁手柄 | 1 | 内置热敏电阻测温 |
| 24V 电源模块 | 1 | 为加热器供电 |
| DC-DC 降压模块 | 1 | 给 Arduino 等低压电路供电 |
| Arduino Nano R3 | 1 | 主控制器 |
| MAX7219 LED 矩阵驱动 | 1 | 驱动 7 段数码管与 LED 灯条 |
| 电解电容 10 µF | 1 | 电源滤波 |
| 陶瓷电容 100 nF | 4 | 去耦 |
| 蜂鸣器 | 1 | 按键提示音 |
| 电阻 50 kΩ | 1 | 温度采样分压 |
| 电阻 1 kΩ | 1 | 基极限流 |
| 电阻 100 Ω | 2 | LED 限流 |
| 电阻 10 kΩ | 1 | 上拉/下拉 |
| 电阻 2.21 kΩ | 1 | 分压采样 |
| MOSFET IRFZ44N | 1 | 加热器 PWM 开关 |
| 带按键旋转编码器 | 1 | 温度设定与菜单操作 |
| 10 位红色 LED 灯条 | 1 | 功率条形指示 |
| 7 段共阴数码管 | 1 | 温度数值显示 |
| 铁氧体磁环 | 1 | 绕制 12 匝 1 mm 导线作感性抑制尖峰 |
| 二极管 1N5408 | 1 | 感性负载续流 |
| 航空插头 GX16-5 (5 针) | 1 | 烙铁手柄快速插拔 |
| 杜邦线母对母 | 1 组 | 模块间连接 |
所需工具
- 烙铁及焊锡
软件与在线资源
- Arduino IDE
项目简介
免责声明
这是控制器软件的第二版,修复了若干 bug 并增加了新菜单。本版本不再维护。如果你打算从零开始自制焊台控制器,强烈建议参考作者发布的新版硬件方案。若已按第一版制作,请务必升级固件,并重新执行标定流程。
缘起
作者在网上看到自制焊台项目,深受启发。手头只有普通无温控烙铁,体验过温控烙铁后决定自制控制器。首要难题是 Hakko 907 手柄的原装插头难买,改用航空插头 GX16-5 替代。收到元件后开始制作。
核心功能
- PID 温控:约 30 秒升温至设定值,稳态误差 ±3 °C。
- 抗干扰能力强:大功率焊接时 PID 能快速补偿功率,温度不跌落。
- 双工作模式:恒温模式 / 恒功率模式。
- 加速旋钮:慢转每档 1 °C,快转每档 5 °C。
- 掉电记忆:目标温度、显示亮度、℃/℉ 单位均存入 EEPROM。
- 环形缓冲写入:延长 EEPROM 寿命。
- 校准模式:辅助调节可变电阻、建立 ADC 读值到真实温度的映射公式。
菜单结构
待机模式
上电默认进入,屏幕显示 "OFF",可调节目标温度。若烙铁余热未散,LED 灯条动画显示冷却进度;冷却完成显示 "C0Ld"。
恒温模式(主工作模式)
短按编码器进入。PID 维持设定温度,旋钮调节目标值。屏幕切换显示设定值(左侧 "t." 标识)与实测值,灯条指示输出功率。再次短按返回待机。
恒功率模式
主模式下长按进入。旋钮直接调节 PWM 占空比,屏幕显示实测温度,灯条显示功率。长按返回主模式。
设置模式
待机下长按进入,含 5 项:
- 温度单位 (Un. C/F)
- 显示亮度 (br. 0-15)
- 烙铁校准 (tunE)
- 保存生效 (APLy)
- 取消退出 (CACL)
旋钮选择项,短按修改,再次短按确认回菜单。长按或选 "APLy" 保存并返回待机;30 秒无操作或选 "CACL" 放弃修改。
关键电路改动:传感器读取
Hakko 907 使用热敏电阻(非热电偶),冷态约 50 Ω,400 °C 约 200 Ω。原电路需改为分压放大电路(见原理图),经 LM358N 放大后送 Arduino A0。
注意:LM358 精度一般,读数有波动。新版建议改用 AD822、LT1013 或 LMC6462 等低偏移运放。
可变电阻调节目标:烙铁热态时 A0 读值 ≈ 700(约 3.4 V),且需留有余量(可调至 730-750 再回 700),确保能测量超过 400 °C 的温度。
校准模式详解
需外部温度计配合。 假设工作区间 180-400 °C(可在代码中修改)。
- 进入校准菜单,先设高温点:旋钮调大功率快速升温,再微调维持 400 °C,调节可变电阻使 ADC 读值 ≈ 700,短按确认。
- 设低温点:降低功率维持 180 °C,长按或选 "APLy" 保存。控制器自动记录两点 ADC 值,建立线性映射公式。
次要电路改动:加热器驱动尖峰抑制
在 MOSFET 漏极串联铁氧体磁环电感 L1(约 2 cm 直径,1 mm 导线 12 匝),并联 1N5408 续流二极管,抑制 PWM 开通瞬间的电流尖峰,保护电源电容。不想绕制可用导线短接代替。
结语
温控烙铁体验极佳:升温快、恒温准、焊接从容。完整原理图、PCB 与固件见 GitHub:sfrwmaker/soldering_controller
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