偶然的機(jī)會看到了大神45roll制作的酷炫自平衡自平衡萊羅三角形，被其穩(wěn)定的自平衡性能和酷炫的燈光所吸引，于是決定做一個(gè)玩玩，同時(shí)讓家里的孩子參與，感受一下動手的樂趣。
看這個(gè)控制電路所需元件一堆，特別是電機(jī)、三軸加速度傳感器、霍爾編碼器、電池充放電管理、單片機(jī)等等元件和配件價(jià)格不菲，看到本網(wǎng)站有DIY這樣極好的活動，于是參與進(jìn)來。
電路板薅羊毛得來的，大家都懂。羊毛薅完了，發(fā)現(xiàn)元件太多了，兩三百個(gè)。smt太貴，手工太慢。鋼網(wǎng)太貴，還是得手工。買了錫膏手工涂錫膏，熱風(fēng)槍吹焊。
錫膏的選擇是焊接過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它直接關(guān)系到焊接質(zhì)量、效率以及成品品可靠性。錫膏按金屬顆粒尺寸大小可以分為多種類型，如1號粉至6號粉，其中1號粉金屬顆粒尺寸最大，6號粉最小。我選了6號粉。
對于有鋼網(wǎng)焊接的場合，可以適當(dāng)選用較大金屬顆粒的錫膏。選擇時(shí)需遵循“五球原則”，即在鋼網(wǎng)開孔或焊盤最小尺寸方向最少能擺下五個(gè)錫球，以確保良好的印刷效果和焊接質(zhì)量選擇時(shí)需遵循“五球原則”，即在鋼網(wǎng)開孔或焊盤最小尺寸方向最少能擺下五個(gè)錫球，以確保良好的印刷效果和焊接質(zhì)量。常見的合金組份有Sn63/Pb37，適用于大多數(shù)焊接要求。常見的合金組份有Sn63/Pb37，適用于大多數(shù)焊接要求。高粘度的錫膏具有焊點(diǎn)成樁型效果好等特點(diǎn)，較適于細(xì)間距印刷。低粘度的錫膏在印刷時(shí)具有較快下落、工具免洗刷、省時(shí)等特點(diǎn)。手工焊接是將錫膏從針孔中寄出，所以要選擇低粘度錫膏。為了個(gè)人身體健康及保護(hù)環(huán)境考慮，選擇無鉛錫膏，價(jià)格略貴。
錫膏不能太多，一是浪費(fèi)，二是容易短路，適量為宜。
手工涂錫膏后，開始擺放元件，一定要注意極性元件的方向，特別是二極管及電容。元件擺放時(shí)注意美觀，橫平豎直，雖然加熱時(shí)，液態(tài)錫液有虹吸效應(yīng)會將元件拉正，但再擺放時(shí)也要注意不能錯(cuò)位 。
使用熱風(fēng)槍吹焊時(shí)的溫度控制至關(guān)重要，它直接影響到焊接質(zhì)量和元件的安全。根據(jù)不同的焊接需求，熱風(fēng)槍的溫度設(shè)置也會有所不同。熱風(fēng)槍溫度可調(diào)整到300℃至400℃，適用于一般的電子元件焊接。對于特殊要求的敏感元件需要調(diào)整到適當(dāng)溫度，保證元件安全。在焊接過程中，應(yīng)確保熱風(fēng)槍的熱量均勻作用于焊接區(qū)域，以避免局部過熱導(dǎo)致的元件損壞或焊接不良。對于較大的元件或需要長時(shí)間焊接的場景，建議先進(jìn)行預(yù)熱處理，并在焊接完成后給予適當(dāng)?shù)睦鋮s時(shí)間，以確保焊接質(zhì)量和元件的穩(wěn)定性。
焊接后的元件可能會存在多種問題，上圖二極管歪斜不正。這些問題主要源于焊接過程中的各種因素，如溫度控制、錫膏涂敷質(zhì)量、設(shè)備因素等。常見的問題主要有短路、錫球/錫珠、開路/假焊不潤濕、立碑等等，主要是因?yàn)楹稿a涂敷過多，過少，元件氧化等等。嚴(yán)格控制各個(gè)環(huán)節(jié)的參數(shù)是減少這些問題發(fā)生的關(guān)鍵。
焊接完成后需要認(rèn)真檢查可能存在的上述問題，控制器和各種傳感器價(jià)格較貴，需要在電源測試無誤之后再焊接，上電測試時(shí)需要非常注意電流變化，電流異常及時(shí)斷電。
下圖是炸掉的電容，一開始以為是焊反了，經(jīng)過仔細(xì)檢查，是電容耐壓不夠，該位置電容耐壓需要16V以上。因焊接電容為6.3V，故炸掉。
用同樣的方法焊接AS5600霍爾傳感器和3軸加速度傳感器mPU6050
AS5600霍爾傳感器是一種用于電機(jī)定位的高精度磁編碼器，它通過檢測磁場變化來確定轉(zhuǎn)子的位置。它包含四個(gè)獨(dú)立的磁感應(yīng)單元，能夠提供絕對角位移信息，包括A、B、C和Z相。每個(gè)相位對應(yīng)一個(gè)特定的磁通密度，這些信號可以轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，表示旋轉(zhuǎn)軸相對于參考位置的旋轉(zhuǎn)角度和方向。磁編碼器固定的位置很重要，磁鐵和磁編碼器的最大距離不應(yīng)超過1mm，否則無法檢測出磁場變化。在使用AS5600進(jìn)行電機(jī)定位時(shí)，需要確保磁鐵和磁編碼器的安裝精度，以避免測量誤差。
MPU6050是一個(gè)集成了3軸加速度計(jì)和3軸陀螺儀的傳感器，用于測量和計(jì)算姿態(tài)角。加速度計(jì)通過感應(yīng)芯片自身X、Y、Z軸的加速度來測量靜態(tài)穩(wěn)定性，但不具有動態(tài)穩(wěn)定性.。陀螺儀測量的是角速度，即芯片繞X、Y、Z軸旋轉(zhuǎn)的角速度，具有動態(tài)穩(wěn)定性，但角速度積分得到的角度會受噪聲影響產(chǎn)生緩慢偏移。為了獲得穩(wěn)定的姿態(tài)角，需要將加速度計(jì)和陀螺儀的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，常見的數(shù)據(jù)融合算法有互補(bǔ)濾波、卡爾曼濾波等。
上圖有錫球/錫珠，需要清理避免短路
