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环境监测仪器升级篇

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简介:本篇主要用于《基于ESP07S的多参数微型环境质量检测仪》开源项目在立创EDA专业版下的更新内容介绍与分享。
开源协议:CC BY-NC-SA 4.0(未经作者授权,禁止转载)
创建时间:2023-08-31 19:44:03更新时间:2024-06-11 09:23:03

描述

简介

                                                                                                                                                                                                                         

我首次发表的《基于ESP07S的多参数微型环境质量检测仪》普通版开源项目收到了众多朋友的喜爱与支持,短短半年时间就获得了2.6W的阅读数,有许多粉丝朋友也对本开源项目提出了各种意见,也有许多粉丝成功的复刻出来并在评论区进行分享,看到大家对本开源项目有着非常高的热情,我本人也感到非常高兴,值得一提的是有一位来自青岛科技大学的粉丝——张同学,他对本项目充满了浓厚的兴趣并且对项目进行了些许的改进,也积极的通过私信与我进行交流,分享他的改进想法,在我征求他同意的情况下,我重新建立了一个专业版的开源工程,并将他改进的地方整理并编辑至此开源工程中,与更多热爱嵌入式开发的小伙伴们一起分享,再次感谢张同学,希望以后会有更多这样的小伙伴加入进来,让本项目变得更加完美。

 

改进的地方

                                                                                                                                                                                                                         

改进的主要有:中层控制板、底层电源板、外壳以及装配方法

 

1、中层控制板

张同学在复刻原版项目时发现使用钢网刷上锡膏并配合加热台焊接的情况下,由于中层控制板PCB中部分焊盘上的过孔较大,导致无法塞入阻焊油墨,从而使得锡膏在融化过程中从过孔内流失,造成焊接不良等问题,这种情况也就是俗称的“漏锡”,为了解决这个问题,他在我原先中层控制板PCB设计的基础上,改进了两个版本(版本号为V1.0和V1.1),V1.0版本主要修改了各个过孔的位置以及大小,除了大面积接地焊盘和天线焊盘上有过孔之外,其余焊盘上均无过孔,完美解决了焊盘中的过孔导致漏锡的问题,V1.0版本的元器件布局以及型号与原版基本一致,V1.1版本在继承了V1.0版本修复内容的同时还优化了PCB走线、部分元器件布局、部分元器件封装以及添加了所有元器件的位号丝印以便于焊接各个元器件。

 

中层控制板V1.0PCB平面图

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中层控制板V1.1PCB平面图

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关于中层控制板的焊接方法,张同学提出了新的思路,选用融化温度在148摄氏度左右的Sn42Bi57Ag1低温锡膏,先焊接PCB正面(ESP07S所在面)所有元器件,然后再为背面刷上锡膏并摆放所有元器件,由于PCB正面的ESP07S模组和Type-C接口高度一致,可以直接将焊好的PCB正面朝下放置在加热台上,对背面进行焊接,当背面焊接完成后需要取下时,需要小心并且垂直于加热台取下,取下时千万不可大幅度晃动,否则会导致元器件发生位移或是脱落,此方法对焊接过程中的操作手法精细度要求较高,并且需要使用钢网进行植锡,不过焊接过程更加简便,需要的焊接工具与设备更少,关于焊接时加热台温度的控制,对于Sn42Bi57Ag1低温锡膏,在焊接PCB正面时,先将加热台温度稳定在170摄氏度,然后放上PCB对其正面进行焊接,同时将加热台调至200度,当加热到200度时,取下电路板,PCB正面焊接完成,对于PCB背面,先将加热台温度稳定在180摄氏度,PCB正面朝下放在加热台上,再加热至220摄氏度,直至PCB背面锡膏融化,垂直取下PCB,焊接完成。该焊接方法经过测试,除了焊接速度稍慢,基本不会出现元器件被损坏的情况发生。

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2、底层电源板

张同学将底层电源板的5V升压模块(成品模块)换成了5V升压电路(板载电路),这样对手头上有常见阻容的粉丝朋友更加友好,并且物料成本更低。5V升压电路采用了首鼎半导体生产的SDB628DC-DC升压型电源芯片,SDB628集成 80mΩ 功率 MOSFET,支持最低2V 至最高 24V 输入电压,1.2MHz 固定开关频率,内部 4A 开关电流限制,并且转换效率高达 97%,该芯片的数据手册可以前往立创商城搜索C77805找到该芯片并获取。

 

底层控制板PCB平面图

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对于这片PCB的焊接可以参照《基于ESP07S的多参数微型环境质量检测仪》内的焊接介绍,这里就不再赘述,推荐的焊接顺序是,先使用加热台焊接PCB正面所有元器件,再使用烙铁或者热风枪焊接背面的两个电容,需要注意的是如果中层控制板采用的是V1.1版本时,由于V1.1版本的中层控制板背面的L2电感由原先的1206L封装改为L0630封装,导致V1.1版本的中层控制板整体厚度增加,使得底层电源板背面粘贴的电池尺寸需要修改为802025才能与V1.1版本的中层控制板进行装配。

 

3、外壳以及装配方法

张同学改进了原版外壳的前壳部分,将前壳的屏幕窗口和按键进行了优化,对散热孔的布局也重新调整,屏幕窗口部位增加了下沉凹槽,刚好可以将OLED显示屏卡住,这样可以省去粘贴OLED显示屏的步骤,并且下沉凹槽可以将OLED显示屏无显示部分全部遮住,提升整体的视觉观感。

 

前壳对比图

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按键对比图

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关于BOM

                                                                                                                                                                                                                         

BOM清单(改版).xlsx文件内包括了原版的传感器盖板BOM、原版的顶层0.96寸OLED屏幕BOM、V1.1版本的中层控制板BOM、改版的底层电源板BOM,V1.0的中层控制板与原版中层控制板元器件与布局基本一样,参考BOM清单(原版).xlsx文件即可,使用V1.1版本中层控制板的粉丝朋友们需要注意将底层电源板(无论是原版还是改版都要)背面粘贴的电池更换成802025的电池,该电池的链接与BOM表中的902025电池链接一致,仅需选择(802025-300毫安)选项购买即可。

 

 

模拟装配演示视频

                                                                                                                                                                                                                         

设计图

未生成预览图,请在编辑器重新保存一次

BOM

暂无BOM

附件

序号文件名称下载次数
1
改版前壳.STL
54
2
3D模拟装配视频.mp4
195
3
BOM清单(改版).xlsx
128
4
BOM清单(原版).xlsx
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