【CW32】天枢大钻头(电动手电钻) - 嘉立创EDA开源硬件平台

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1、简单易用,可快速上手

2、流畅支持300个器件或1000个焊盘以下的设计规模

3、支持简单的电路仿真

4、面向学生、老师、创客

专业版 professional

1、全新的交互和界面

2、流畅支持超过3w器件或10w焊盘的设计规模,支持面板和外壳设计

3、更严谨的设计约束,更规范的流程

4、面向企业、更专业的用户

标准版 【CW32】天枢大钻头(电动手电钻)

简介:利用无刷电机的转速快,性能高,效率好,制作手电钻,工程师怎么能没有一把趁手的电钻呢。

开源协议: GPL 3.0

(未经作者授权,禁止转载)

创建时间: 2022-05-18 20:23:03
更新时间: 2023-08-27 22:32:41
描述

首先感谢立创EDA推出的活动,此项目主控MCU采用CW32F030C8T6

电路板采用48X48(mm)尺寸设计,小巧方便,采用2.54插针连接各组电路板, 理论上可以无限叠加电路板,实现各种不同的功能

其中配件采购链接:

* 1、无刷电钻主机配件

* 2、0.96寸蓝色 黄蓝双色 白色 I2C IIC通信 显示器 OLED液晶屏模块

* 3、2.54mm间距单排双排加长排母排针长脚插座11mm针长

(这个插针不建议购买,我在测试过程中,出现多次连接不良的情况,oled屏幕不亮,我找了好久代码的问题,结果万用表测量SCL线居然不通。)

* 4、铜柱螺丝单头六角铜柱M2.5M3M4机箱主板全铜螺柱隔离柱接线铜支柱

* 5、铜螺母铜螺帽六角螺母黄铜螺丝帽M2M2.5M3M4M5M6M8M10M12M16~M24

工程已经合并,分为三套电路板,组装使用,组装完成图如下

a54fceea7baa89e3bc20fbd91df11a9.jpg

微信图片_202206102200218.jpg

工程1------“主控MCU工程

微信图片_20220610220301.jpg

工程2------“无刷电机电路

微信图片_202206102214051.jpg

工程3------“显示功能板

微信图片_202206102203012.jpg

项目名称:

项目1:天枢大钻头----(电动强力手电钻)设计中

利用无刷电机的转速快,性能高,效率好,制作手电钻,工程师怎么能没有一把趁手的电钻呢。整体成本在200以内。

定子.png钻子.png
材料.jpg

项目2:天璇热风枪----(电动强力热风枪) 待定~~~~

利用无刷电机的转速快,性能高,效率好,制作热风枪,工程师怎么能没有一把趁手的热风枪呢。整体成本在200以内。

一、题目要求:

设计一款电动手电钻,实物图如下:去掉其中的控制器,自己单独设计一款控制板,控制无刷电机工作。打螺丝、打钻头、打一切

无刷电机-三线版本

无刷电机.png

二、题目分析:

为了测试CW32单片机的性能,并方便实现其他功能,特意将电路板分为三部分: 1、电源板 2、控制板 3、电机控制板

电路板采用排针排母安装,方便更换或者进行其他用处。

微信图片_202206102200216.jpg
微信图片_202206102200219.jpg


微信图片_2022061022002110.jpg

三、实现原理:

1、单片机控制板

单片机控制板将CW32F030C8T6芯片的全部引脚引出,分别在两侧的插针引出。

微信图片_202206102203011.jpg

原理图设计说明 :见附件   部分功能讲解

1、电流检测 用于过流保护

测试过程:采用multisim仿真测试运放电路设计,检测瞬间电流。
(1)通过软件仿真,可以通过电压的变化确定输出电流的大小,检测方式采用单片机ADC实时监测,并显示到屏幕上。

图1: 采用运放加法器采集输出电流 5A结果

fangzhen15.png

2、NTC热敏电阻 用于检测电机温度,用来过温保护

ntc.png

该NTC电路设计上有问题,待改进,采用运放设计的电路采集ntc热敏电阻阻值有误差,不知道为什么,不过不应该将热敏电阻采样作为运放反馈回路。目前采用的分压电阻方式进行测试。

仿真过程没有问题,但是实际使用数据有误差,以下是仿真截图:

ntc0.5.png

ntc1.png

热敏电阻为25度时电阻10K B值3950

NTC电阻表2.jpg

NTC软件计算方法如下:

ntc软件.png

PCB设计说明

其中主控板和显示板设计尺寸为48X48MM 这样就可以将两块电路板拼版,间距1.6MM。然后组成一块100X100的电路板,到手后直接用手掰开。这样就得到了2块主控板 2块显示板可以直接白嫖嘉立创平台的电路打样======感谢嘉立创

其中无刷电机控制板,我试过了 48X48是真的放不下,有可能是元器件选型的问题,mos封装减小,优化电路走线应该可以做到。

微信图片_20220615194100.jpg

微信图片_202206151941001.jpg


软件说明

1、软件部分待完善,还有问题,已经烧掉我的2个mos管了和全桥驱动芯片,眼看着芯片它冒烟了啊、、、、、、、、、、、、、

视频分享-------

设计图
原理图
1 /
PCB
1 /
未生成预览图,请在编辑器重新保存一次
ID Name Designator Footprint Quantity
1 0.1UF C1,C6,C7,C8,C9,C10,C11,C12,C25,C26,C2 C0603 11
2 10UF C2 C0603 1
3 0.1u C3,C4,C12,C28,C29,C30 C0603 6
4 1UF C5 C0603 1
5 20PF C21,C22,C23,C24 C0603 4
6 SS24L D2 SOD-123FL_L2.8-W1.8-LS3.7-R-RD 1
7 DC-042C-W-2.0 DC2 DC-IN-TH_DC-042C-W-2.0 1
8 0466002.NRHF F1 F1206 1
9 1125-2212G0S280C001 H1 HDR-TH_24P-P2.54-V-M-R2-C12-S2.54-2 1
10 KH-2.54PH180-1X4P-L11.5 H2 HDR-TH_4P-P2.54-V-M 1
11 PH-01277 H3 HDR-TH_PH-01277 1
12 X6521WV-2×20H-C30D60 H6 HDR-TH_40P-2.54-V-M-R2-C20-S2.54 1
13 K2-3.6×6.1_SMD KEY1 KEY-SMD_2P-L6.2-W3.6-LS8.0 1
14 6.8uH L2 IND-SMD_L6.0-W6.0_SWPA6045S 1
15 AMS1117-3.3-YJLTY NO1 SOT-223-3_L6.5-W3.4-P2.30-LS7.0-BR 1
16 1M R1 R0603 1
17 0R R2,R38,R8,R31,R32 R0603 5
18 4.7K R3,R6,R7,R9,R18,R19 R0603 6
19 26.1K R4 R0603 1
20 4.99K R5 R0603 1
21 1MR R8 R0603 1
22 10K R14,R53,R54,R55,R41 R0603 5
23 CW32F030C8T6_C3019113 U1 LQFP-48_L7.0-W7.0-P0.50-LS9.0-TL 1
24 M3螺丝孔-2 COPY COPY U2,U4,U5,U6,U1,U9,U10,U11 螺钉孔 8
25 ME3116AM6G U3 SOT-23-6_L2.9-W1.6-P0.95-LS2.8-BL 1
26 0603LED U9,U10 LED0603-R-RD_RED 2
27 8MHZ X1 OSC-SMD_4P-L3.2-W2.5-BL-OXETDLJANF-0.032768MHZ 1
28 - X3 OSC-TH_BD3.0-P1.10-D0.4 1
29 22uF C5,C19,C20 C0603 3
30 1uF C6 C0603 1
31 VH3.96-3AWD CN1 CONN-TH_VH3.96-3AWD 1
32 1N4148W_C81598 D1,D2,D3,D4,D5,D14 SOD-123F_L2.7-W1.6-LS3.8-RD 6
33 FR107_C2760867 D16,D17,D18 SOD-123FL_L2.7-W1.8-LS3.8-RD 3
34 KH-2.54PH180-1X2P-L11.5 H1,H2,H3,H4 HDR-TH_2P-P2.54-V-M 4
35 X5521WV-2X10-C40D40-1196 H5 HDR-TH_20P-P2.54-V-M-R2-C10-S2.54-3 1
36 Header-Male-2.54_1x1 P2,P4,P5 HDR-TH_1P-P2.54-V-M 3
37 Female header2*12PRight Angle/pitch2.54mm P3,P5 HDR-TH_24P-P2.54-V-F-R2-C12-S2.54 2
38 YJG70G06A Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6 PDFN-8_L6.0-W5.0-P1.27-BL-A 6
39 10Ω R1,R2,R3,R4,R5,R36 R0603 6
40 10mR R6,R7,R8 R1206 3
41 10Ω R10 R0805 1
42 0 R15,R16,R17,R18,R19,R20 R0603 6
43 1k R21,R22,R23,R24,R25,R26,R27,R28 R0603 8
44 10KΩ(1002) R35 R0603 1
45 68K R56,R57,R58 R0603 3
46 EG2133 U3 TSSOP-20_L6.5-W4.4-P0.65-LS6.4-BL 1
47 PH2.0卧贴-8S U4 CONN-SMD_8P-P2.00_PH2.0-8S 1
48 MMSZ4684 ZD1,ZD2,ZD3 SOD-123_L2.8-W1.8-LS3.7-RD 3
49 HNB09A03 BUZZER1 BUZ-TH_BD9.0-P5.00-D0.6-FD 1
50 0.1uf C3,C5,C7 C0603 3
51 1nF C8,C13,C14 C0603 3
52 1N4007W D1 SOD-123_L2.8-W1.8-LS3.7-RD 1
53 HDR-M-2.54_1x5 J1 HDR-M-2.54_1X5 1
54 0.96OLED_4P OLED1 0.96OLED_4P 1
55 Header-Female-2.54_2x10 P1 HDR-TH_20P-P2.54-V-R2-C10-S2.54 1
56 Header-Female-2.54_1x2 P2,P3,P4,P6 HDR-TH_2P-P2.54-V-F 4
57 SS8050_C2150 Q5 SOT-23-3_L2.9-W1.3-P1.90-LS2.4-BR 1
58 20K 1% R1,R13,R15,R22,R24,R27 R0603 6
59 4.7k R2,R3,R6,R7,R14 R0603 5
60 200R R4 R0603 1
61 10k R5,R35,R36,R39 R0603 4
62 1K 1% R9,R10,R11,R16,R17,R20,R29,R33,R34 R0603 9
63 10K 1% R12,R21,R28 R0603 3
64 100k R25 R0603 1
65 100R R26 R0603 1
66 10R R30 R0603 1
67 20K R37 R0603 1
68 68.1K R40 R0603 1
69 EC11L1525E05 SW1 SW-TH_EC11L1525E05 1
70 TL431G-AE3-R U7 SOT-23-3_L2.9-W1.3-P1.90-LS2.4-TR 1
71 LMV324TP-SR U3 SOIC-14_L8.7-W3.9-P1.27-LS6.0-BL 1

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