3D打印耗材干燥箱

项目说明

基于立创天空星开发板制作。
需要使用嘉立创电热膜作为加热器件。
需要适配市面上主流的1kg耗材和500g耗材尺寸。
温度调节范围45℃-70℃，干燥时间可设置0-72小时。
实时检测温湿度，要求检测频率不低于1hz，温湿度数据需要记录至TF卡中。
耗材整体转动流畅，支持高速3D打印机直接连接使用。
要有屏幕，实时显示温度，湿度，干燥剩余时间，温湿度超过设定值时报警，可手动设置干燥时间。
要有电源开关，可手动开启关闭，供电接口需为TYPE-C，不得使用220V电，需要使用PD协议供电。

设计原理

1.干燥箱设计由3部分组成：立创天空星STM32F407VG开发板+电源板+拓展板。
2.电源板：PD诱骗器（HUSB238）、温湿度传感器（AHT20）、NTC热敏接口（预留）、78M12和DCDC降压电路、PTC加热和风扇驱动电路等。
3.拓展板：3路触摸按键（JL423B）、ST7789彩屏、RGB灯（WS2812B）、蜂鸣器等组成。
硬件框架图：

实物

UI界面

按键操作说明

主界面下：
左/右键：依次切换：温度曲线图1/温度曲线图2/温度曲线图3/主页
中键：单击->进入主页； 长按->进入设置界面

设置界面下：
左/右键：上下移动
中键：单击->确定；长按->返回上一级菜单

加热操作：
右键+中键：同时单击->开始或暂停加热 ；同时长按->停止加热并重设时间

曲线图下：
中键：单击->显示温度/湿度/温湿度曲线

硬件说明

电源： TYPE-C输入经过78M12降压12V给风扇供电，同时DCDC降压至3V3，给MCU和传感器等供电。

PD诱骗/过温/欠压/过压保护： HUSB238支持过温、过压、欠压（设置->诱骗电压,低于设置电压，不能工作）保护，支持IIC控制输出电压，可以诱骗5/9/12/15/20V，可以匹配不同电压类型的加热膜，本项目设计电热膜由嘉立创电热膜平台下单（参数如下图，不懂电热膜计算，可以下载文件“电热膜80_30MM.zip”，下单加工即可）。


加热膜和风扇驱动： 电热膜最大功率100W,为防止C口大电流过热，软件限制功率80%，牺牲一定升温时间，想要快速升温修改代码PWM_DUTY_CYCLE_CH2 参数；风扇设计两路，分别加热和除湿（未使用）。

温湿度检测： IIC读取温湿度数据。

触摸按键： 三路独立触摸按键，分别调节C3/14/C5电容值（范围：0-50pF），减小电容会使灵敏度增加，降低抗干扰能力；反之，增大电容会使灵敏度减小，增强抗干扰能力。

RGB工作指示灯： 重点注意：器件反向放置，灯珠面朝PCB,焊盘超上。
工作时： 红色流水灯，完成时：绿灯常亮。

软件说明

代码块：

int main(void)
{
	board_init();
	uart1_init(115200U);
	LCD_Init(); // LCD初始化
	LCD_Fill(0, 0, LCD_W, LCD_H, BLACK);
	LCD_ShowFillPicture(0, 85, 240, 70, gImage_logo);
	AHT10_GPIO_Init(); // AHT10引脚初始化
	Thouch_Init();	   // 按键初始化
	materialsInit(); // 耗材类型
	PTC_FAN_Init();	 //
	WS2812_GPIO_Init();
	if (sd_init()) /* 检测不到SD卡 */
	{
		LCD_Fill(0, 0, LCD_W, LCD_H, BLACK);
		SDState = 0;
		LCD_ShowString(50, 100, "SD Card Error!", WHITE, BLACK, 16, 0);
		LCD_ShowString(50, 120, "Unable To Save Data!", WHITE, BLACK, 16, 0);
		printf("SD Card Error!");
		delay_ms(3000);
	}
	else
	{
		printf("SD Card OK!");
		SDState = 1;
		/* 打印SD卡相关信息 */
		show_sdcard_info();
		/* 检测SD卡成功 */
		printf("SD Card OK");
		printf("\r\n");
		printf(" SD Card Size: %2f\r\n", g_sd_card_info.CardCapacity >> 20);
		ReadHTData(); // 读取SD卡信息
	}

	AHT10_Read(); // 读取温湿度

	// HUSB状态获取
	if (HUSB238_ReadAllReg() != 1)
	{
		LCD_Fill(0, 0, LCD_W, LCD_H, BLACK);
		printf("HUSB238 Error!!\r\n");
		if (HUSB238_HardReset() == 0)
		{
			LCD_ShowString(10, 100, "Not Recognized PD Protocol!", WHITE, BLACK, 16, 0);
			delay_ms(3000);
		};
	}
	else
	{
		HUSB238_PDO_SELECT(SetPDVin); // 请求电压
	}
	Timer_init();			// 定时器初始化
	BeepNum(1, Beep_longPRESS); // 蜂鸣器
	while (1)
	{
		Systemmonitoring();
		ShowUI();
		VinVolmonitoring();
		AutoTask(); // 检测是否开始自动干燥
	}
}

外壳设计

主控板设计： 触摸面板->拓展版->天空星开发板->底座->固定架

加热结构设计： 27-60-80mm铝散热器->电热膜->9030涡轮风扇->626zz轴承->电源板->3D打印结构件->5.8L米桶

开源资料包

注意事项

1.需要插入TF卡，才可以记录温湿度历史记录和系统配置信息；
2.5.8L米桶，需要手动开孔，建议加一层保温棉，防烫，阻燃，降低功耗，保证升温；
3.3D结构件建议用ABS或者更耐高温材料，防止内部高温变型；
4.type-c数据线要支持大电流，功率限制80%下，实测功率跑到80W左右，不限制下满功率100W；
5.项目可能还存在一些不完善的地方，希望大佬们指点指点！

演示视频

【开源】电热干燥箱，再也不怕耗材受潮影响打印了！