所需工具:
万用表,电烙铁、热风枪、镊子、松香水、焊锡膏、焊锡丝
操作步骤:
1、焊接电源
这部分电路位于PCB板上左侧的部分,请对照原理图焊接。这部分电路对焊接的顺序没有要求,胆大心细一般没有问题。注意胆电容的正负极一定要正确,电容上有深色线的一端对准PCB板上线框为圆角的一端。焊接完成后,将电路板接入3V电源(PCB板左下角标记有V、G字样的是电源接口),注意正负极不要接反:V接正极,G接负极。电源连通后使用万用表测量LED1的一测引脚,应该有3.3V的电压输出。
原理图:
焊接完成之后效果如图所示:
2、焊接加速度传感器
由于加速度传感芯片的引脚全在底面,因此需要使用焊锡膏和热风枪焊接。这一步是本次制作难度最大的(更详细的焊接过程可以在google搜索“手工焊接QFN”,能找到一些详细的图文教程)。首先要保证焊盘干净,可以使用酒精擦拭焊盘;然后在焊盘上小心的涂上一点点焊锡膏,需要保证每个触电上都有焊锡膏且焊锡膏不能过多,涂完焊锡膏的PCB版如下图所示:
然后将芯片小心放在焊盘上(芯片有一个小白点标明芯片的1号引脚,放置芯片时应与PCB板上小白点对应的1号引脚对应),用镊子轻轻压一下。然后将热风枪调整到360度左右,用最大风嘴最小风量吹芯片。焊锡膏融化时,在液体表面张力的作用下可以看到芯片自动对准了盘版的位置,之后再稍微加热一下就可以了。注意用热风枪焊接的PCB非常烫,应该静置一段时间再移动PCB板。
最后附上一张PCB的截图,注意1脚和6脚是电源,应该联通;2、4、5脚为地,应该联通。其他脚之间互不连通(电源和地不能连通)。用万用表确定没有短路之后,可以进行下一步了。(如果有虚焊,可以用烙铁沾一点焊锡补一下;如果短路就只能用风枪把芯片拆下来重新焊接)。
原理图:
PCB图,用于检查焊接质量:
焊接完成之后效果如图所示:
3、MCU的焊接
MCU的引脚比较细小,不过掌握方法之后还是比较容易焊接的。这一步要用到松香水了,不过不能直接在焊盘上涂松香水,因为松香水干了之后会变得很黏,不利于芯片的定位。首先,用烙铁对一个最外侧的焊盘上锡,然后将MCU放好后用烙铁焊接上过锡的引脚,如果歪斜,可以继续用烙铁边加热边调整位置(放置MCU时,注意1号引脚的位置,PCB上小白圈标记的是1号引脚,MCU上黑色圆形凹陷标记的是1号引脚)。MCU放正之后,再用烙铁沾一点焊锡,焊接另一个引脚用于固定。MCU固定在焊盘上之后,用松香水润湿MCU的其余引脚,稍微等松香水挥发之后,用烙铁沾一点焊锡,轻轻的触碰MCU的各引脚,直到所有引脚都均匀上锡和焊盘粘在一起。如果有粘连的引脚也不用慌张,用吸锡带或者普通的铜线,粘一点松香,然后放在粘连的引脚处用烙铁加热,让多余的焊锡被吸锡带带走就可以了。最后用电烙铁确认各引脚没有短路之后,按照原理图把其他阻容元件焊接就可以了。
原理图:
焊接完成之后效果如图所示:
4、LED灯的焊接
LED灯的焊接基本没有什么难度,只要小心LED的引脚不要粘连就可以了,LED的正负极请自行用万用表确认。PCB上电流流过LED的方向应该是从有缺脚的一端流向另一端。限流电阻的阻值,建议使用原理图推荐的数值(即蓝色LED使用300欧姆,其他颜色LED使用470欧姆限流电阻),经测试使用推荐数值基本能够达到亮度与电流的最佳匹配。
原理图:
5、通电
电路制作完毕后,就可以通电了。在通电前需要确认两点:1、电源和地没有短路;2、电源和地没有接反。确认这两点都没有问题后就可以通电了。如果通电也正常,就可以用扎带将电路板和电池盒捆绑在一起,完成硬件的制作。
6、烧写固件
最后一步,在设备中写入固件。写入固件有两种方法:1、使用串口;2、使用SWD接口
使用串口:
1、电脑上安装USB转串口设备,并安装驱动和STM的更新程序。//TODO,提供驱动和更新程序链接。
2、连接串口转换器和自动刹车灯PCB。注意,自动刹车灯串口为3.3V电平,请调整串口转换器的电压为3.3V(通过跳线或开关)。
3、短接PCB上标记为UPDATE的两个触点。(用电阻脚或镊子之类的)
5、在PC上运行STM的更新软件,并选择需要下载的固件。//TODO,提供编译好的固件下载地址
4、接通设备电源,等待刷新。
使用SWD接口:
1、将JTAG等设备和PC连接并安装驱动程序。
2、将设备最右侧跳线和JTAG设备连接,对于常见的JTAG设备连接线序如图所示(连接器有缺口的一端为1引脚所在的一端):
JTAG: <==> 自动刹车灯:
1号引脚VCC <==> VCC
7号引脚TMS <==> SWDIO
9号引脚TCK <==> SWDCLK
4好引脚GND <==> GND
3、短接PCB上标记为UPDATE的两个触点。
4、接通设备电源。
5、在PC上运行J-Flash之类的软件执行固件刷新。
完成固件刷新之后,设备就可以运行了。