DIY USB 电流表（4）：PCB 焊接与调试

在前一篇  DIY USB 电流表（3）：PCB 免费打样详解 中，我们已经完成了 PCB 的下单，坐等几天就可以将生产完成的 PCB 拿到手了。在 PCB 到手之前，可以先把焊接组装需要的元器件先采购起来，毕竟这个也需要两天时间才能快递到手。

等到焊接 PCB 所需要的元器件都到手之后，就可以将我们的 PCB 组装起来了。

PS. 我也还是一个初学者，如果文章中有一些错误或不足，还请多多指教。

元器件采购

在采购元器件前，我们可以先在立创 EDA 中将物料清单（俗称 BOM）导出，在立创 EDA 中使用 导出》物料清单(BOM)... 菜单就可以导出 BOM。

物料清单 （BOM），也称为产品结构，是构建、制造或维修产品或服务所需的所有物料的列表。物料清单充当集中式源，包含从原材料阶段制造产品所需的所有信息。

BOM 导出后是一个 Excel 文件，打开后就可以看到它包含了这块 PCB 所需要的全部相关元器件：

如果直接在立创商城购买这些元器件，可以在导出 BOM 对话框中选择 元件下单，这样就会将 BOM 上传到立创商城，并开启 BOM 配单服务，可以自动根据 BOM 表中的内容匹配到合适的元器件，省去了一个一个查找并添加到购物车的过程。

当然立创商城购买元器件的价格并不一定是最优的，淘宝上很多商家也提供配单服务。不过立创商城的东西比较齐全，对于一些低价元器件，还是可以考虑直接在立创商城一站配齐的，对于差价比较大的元器件，我也都是选择在淘宝上购买。

例如这个 USB 电流表项目中，CH32V003F4P6 和 INA219，淘宝上的价格都更有吸引力一点。

另外立创商城的元器件品质相对而言更有保障一点，如果在其他项目中，某些元器件的假货比较多的话，还是建议直接在立创商城购买，毕竟焊接完翻车再返回浪费时间不值得。

做钢网，刷锡膏

在准备将元器件摆放在 PCB 上之前，还需要先将 PCB 刷上锡膏，如果没有钢网，对于这样简单并且元件尺寸不是很小的项目，也可以直接使用针筒锡浆，每个焊盘挤一点。

如果没有下单钢网，有激光雕刻机的话，也可以参考我之前这篇文章：将节省进行到底，使用激光雕刻机和牛皮纸 DIY SMT 钢网，做一个廉价版钢网。

刷完锡膏或者挤完锡浆之后，就可以开始将元器件一个一个摆放上 PCB 了。

焊接辅助工具

顺便提一下，立创 EDA 有一个很方便的工具用来辅助手工焊接 PCB，通过 PCB 编辑器的 工具》焊接辅助工具... 来打开。

在焊接辅助工具中，可以很方便地将元器件和它实际在 PCB 上的位置对应起来，这样即使在焊接一个没有带丝印的 PCB 时，也可以很准确地将元器件摆放在正确的位置。

我在使用过程中有两个习惯来提升摆放元器件效率：

• 位号排序：将位号按升序排序后，可以让电阻、电容、电感等带有同样前缀的位号聚集在一起，这样可以一批次将同类型的元件都取好放好。

• 隐藏已焊接：在显示模式中选择“隐藏已焊接”，这样在每摆放完成一批元件之后，可以在左侧列表中勾选已焊接，这样在右侧 PCB 预览视图中，就会将对应元件的 3D 模型隐藏，只保留焊盘，这样可以在摆放后续元器件时，更便携地的寻找到对应的位置。

摆放元件，铁板烧

摆放元器件是一个枯燥的过程，不过摆放完成之后，就可以愉快地铁板烧啦，都已经上 PCB 了，还是建议上一个加热台，效率相比使用电铬铁更高，一般购买一个 10x10cm 的加热台就足够使用了，毕竟免费打样也只能 10x10cm 的 PCB 🙈。

因为我一般使用低温锡，因此加热台将温度设置在 180 度就可以了，即能很好的熔化焊锡，也不会因为温度高时间长导致 PCB 或者元器件损坏。

在加热过程中，建议随时观察元器件引脚之间是否有连锡，可以随时使用助焊剂或镊子来调用元器件的位置，或者将连锡划开。

小技巧：USB Type-C 母座焊接的一个小技巧，可以先等 PCB 上的锡膏熔化之后，查看是否存在焊锡过多导致连锡等情况发生，如果有的话，用先镊子处理好，保证每个焊盘之间都是独立的，并且焊锡量都没有太多之后，再将 USB Type-C 母座放上去。

最近再使用电铬铁将 12864 OLED 模块焊接上去，因为这个 USB 电流表比较高的元器件，可以仅靠 2.54mm 排针的塑料座就可以将屏幕和 PCB 隔离开，因此可以直接将屏幕焊接在 PCB 上，使用排母连接反而会使得这个 USB 电流表变得太厚。

另外，这里为了防止屏幕下边掉下去碰到 PCB，也焊接了两个 2.54mm 排针来垫高。

当然一开始为了测试，防止贴片元件焊接有问题，可以用 2.54mm 排母先连接屏幕，测试没问题之后，再将屏幕焊接在 PCB 上。

测试

热腾腾的 PCB 到手，等它凉了之后，就可以测试一下基本的连通性有没有问题了。

因为我们现在还没有编写固件，可以简单测试一下是否存在短路：

• 使用万用表通断档，检测 5V 和 GND 之间是否存在短路，如果有短路需要检查一下焊接是否有问题，例如 USB Type-C 母座引脚是否有连锡。

• 使用可调电源，电压调到 5V，电流调到 100mA，并且开启过流保护，通过 USB Type-C 连接到 USB 电流表，看看是否存在问题，在没有固件的情况下，电流不会超过 10mA，一般可能在 5mA 左右。

基本测试没有问题之后，就可以继续进行后续的开发工作啦。

小结

至此，这款 DIY USB 电流表的硬件部分已经基本完工，只需要注入灵魂“单片机固件”就可以使用了。当然，作为一个完整的 USB 电流表，还需要进行外壳设计和面板设计，来让它看起来更像一个完整的产品。

USB 电流表开源地址

这个 USB 电流表已经在立创开源平台开源，访问以下地址即可查看相关文件：

https://oshwhub.com/wandaeda/ji-yu-ch32v003-de-usb-dian-liu-biao

DIY USB 电流表系列

参考资料

• https://xujiwei.com/blog/2024/02/diy-smt-stencil/

• https://xujiwei.com/blog/2024/03/diy-usermeter-order-pcb/

• https://lceda.cn/