2020年10月9日 星期五

20201009_專題實驗_ESP32-Cam加工Reset鈕

20201009 17:57 Update



ESP32-CAM是個不錯用的輕巧型入門開發板，
使用中發現若插在麵包板上作實驗，
其Reset重啟按鈕位置剛好在面相麵包板的那側，不好操作重啟動作。
雖然其重啟動作也可靠USB電腦連接線、供電端的開啟觸發重啟。
突發奇想，想嚐試將重啟鈕改設（加設）在開發板鏡頭那一側。


＊重啟按鈕與排針是同側，不利於開發板插在麵包板時操作。


於是翻閱官方ESP32-CAM開發板的原理圖電路，看看是否有線索可參考。
果然在原理圖電路右下方是有重啟按鈕的局部電路圖。
接著觀察開發板實體外觀，用三用電表檢查核對零件。
發現SMD貼片式的開發板，能動手加工的線路很少或很微小。
不過似乎仍留有機會～重啟按鈕旁的電容。

 

於是大膽計畫
～從0603尺寸大小的微小電容(1.6× 0.8 mm)，並連出一個開關電路！

以前是用練習焊過微小的SMD零件，但多是在空曠的練習板操作，
要在空間與線路有限的實體開發板上＂作手術＂，感覺很有壓力與挑戰性。

所以，將工作分為三階段進行
階段１前置作業
　～先上網爬文找參考資料後，去源達與今華等電子材料行採購材料。
　　約花了二三週找資料摸索，因不確定可行性與在找方向，
　　但也因而瞭解DIP插件式零件與SMD貼片式零件所需要瞭解與注意的基本知識。
　　尤其焊接處理，有很多眉眉角角要留意，否則失敗率會很高。




階段２實驗作業
　～拿舊的顯示卡、網路卡、儲備的SMD練習板，
　　練習解焊、焊接、修焊、補線路等動作。映證了理論與實務的差距：
　　有的是知易行難，如沒有足夠處理經驗與足夠設備。
　　有的看的到未必做的到，如零件太小、操作空間有限。
　　有的是不可預期的，如官方提供的原理圖電路只有局部，無法周延判斷。

＊準備傢私與材料進行焊接練習

＊顯示卡太複雜，太費時，另挑選封箱多年的網卡來實驗拆焊！

＊挑選小電容來模擬演練焊接引線路。

＊挑戰最難的拆解IC，可惜似乎因電烙鐵溫度不足，拆的太急促與過度施力，
　以致PCB板上的IC腳位銅箔陣亡大半！還好是在做實驗而已！
　遇上此類貼片類多腳位IC的拆焊，可能還是得用熱風槍教安全！
　（熱風槍不便宜，尚需存點敗家基金後再來敗與實驗！）

＊網卡座雖是插針式針腳，沒想到是複合式腳位，還真不好處理。
　原以為想嚐試單純電烙鐵來拆焊SMD零件，
　遇到DIP插針式零件，還是用吸錫器直接將加熱的腳錫吸出較有效率。

＊第一次嚐試拆解拆焊網卡上的電子零件，
　成功拆光，但也傷到貼片腳位銅箔～大忌，需要再多練習，
　或日後改用能控溫的電烙鐵與熱風槍！

階段３實際作業
　～觀察實體線路零件與位置，在微小、但仍有機可乘的空間。
　　於小電容旁焊上二根28AWG多芯線，引出電路加工做開關。

＊拿視訊車上的ESP32-CAM來嚐試加工處理，不知是否會成功，內心有點忐忑。
　（之前研習活動已累積存貨三四片ESP32-CAM，備用待命。）

＊在思考如何實作較安全，提高成功機率。

＊重要接點先上點錫後，將電烙鐵頭清乾淨、加足溫度後，
　用點焊方式快速＂碰觸＂焊接小電容與多芯線線頭。

＊用酒精清除板面殘液。

＊再將電線焊接到二腳式的按鈕開關

＊加工順利完成。

＊把加工後的ESP32-CAM連接電腦，使用Arduino IDE燒錄程式與測試板子～成功。

＊大功告成！

＊把加工過的ESP32-CAM裝回之前研習課組合的視訊車。

　　
戰戰兢兢將＂重啟開關＂加工手術完成後，
立馬開電腦連線，用Arduino IDE實際燒錄程式測試
～成功燒錄！ESP32-CAM的WiFi與WebCam功能正常運作！

所以，大膽假設小心求證的引出開關電路～是可行的！
小電容焊接，接觸時間不宜過長，
用高溫焊頭觸碰一下就得讓線路與電容雙方焊住，避免過熱燒損開發板，
～視力、定力、判斷力，挑戰成功！


【後記】
四五年前第一次接觸是插件式電子零件，
因是電子零件入門新手，又愛又怕，
愛其神秘與神奇功能，怕其不可駕馭與危險。
尤其是精巧微小的貼片式電子零件，
拿到相關套件材料，對於要如何正確處理與操作，常不得其門而入！
此回自學式挑戰自挖的坑，還算成功，符合預期。^0^　
之前曾挑戰修理家裡轉速越來越慢的電扇，更換顆啟動電容後，
省下買新電風扇的費用！
（原本家中資深小孩認為電器故障丟掉後買新的便可！^ ^ !!）
或許下回有SMD貼片式的電子零件要維修更換、或改設計，
應就可自己DIY動手解決！


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【材料工具】
◎材料：
　0.5mm 錫線、助焊劑、酒精、28AWG多芯線、按鈕開關
◎工具：
　30W外熱式焊槍、夾具、交叉逆向彎頭鑷子

＊除錫可用吸錫線、吸錫器，但處理插針式零件還是用手動吸錫器較經濟方便。

＊挑對選對鑷子，真的是會增加不少便利性！
　附圖是近年陸續收集使用的五支實用的鑷子。
　為避免取用混淆，將鑷子末端貼上不同顏色的電器膠布以供識別。

＊順道收集數種助焊劑等輔助材料，供日後實驗比較與備用。

＊近年來在使用或收集到的電烙鐵，已累積八九支。
　發覺，一定要小心先做功課，了解其種類、特性、適用條件，才不會誤買誤用工具。
　左三支是外熱式30W電烙鐵，安裝不同型式的烙鐵頭，互相支援。
　右邊是新購的內熱式電烙鐵，此款可調溫、可方便更換烙鐵頭。
　準備用於要求較高的場合～如溫控。

＊外熱式30W電烙鐵更換烙鐵頭需要螺絲起子，較不方便維護更換。
　身邊有支友人送的二手日製名牌外熱式30W電烙鐵，因螺絲生鏽卡死，無法維修只好作廢。


＊以前沒作足功課，淘到敗到外熱式電烙鐵不能用的內熱式烙鐵頭。
　研究清楚規格尺寸關係後，就不會用錯工具。


＊淘來的烙鐵頭，一套十件，不貴，準備當實驗用。
　做工感覺沒那麼細緻，要品質好一點的話，可參考台灣寶工的產品。


【延伸閱讀】
◎焊接操作
＃Maker_電子電路_焊接_SMD

◎ESP32-CAM視訊車

◎ESP32官網








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