3D打印机PID恒温热风干燥箱

项目简介

专为FDM-3D打印机设计的全手搓耗材干燥箱，PID恒温控制，0.91寸OLED温湿度显示，热风循环烘干耗材。外壳结构均可使用合适的材料3D打印出来。温控板简程序单修改后还可用于鸡鸭鹅蛋等孵化箱的控制器。
使用STM32F030F4P6作为主控芯片，配合奥松AHT30温湿度模块，PI加热膜实现温湿度的控制与读取。

项目背景

本人是一个喜欢倒腾的工控软件工程师，发现立创开源硬件之后，随喜欢上了DIY一些电子小产品，学习一些简单的嵌入式软件开发及电路设计PCB布局等。
在DIY了1台桌面式FDM 3D打印机之后，发现耗材的干燥程度不够时，打印质量真是惨不忍睹；大部分玩家常用的米桶加干燥剂干燥耗材的方法其实也只是适合烘干后保存使用；如果不主动烘干，打印出来的效果确实不好。
感觉网上成品专用耗材烘干箱价格都比较高，随想着自己DIY一个吧，刚开始想直接网购一个合适的温控板，配合米桶做一个，但是找了好久都没找到让我满意的，于是自己从电路板搓起，再用SolidWorks绘制可3D打印的外壳。
于是本项目就诞生了。

项目亮点

1.使用12V适配器供电，安全性高。
2.温控使用PID算法，恒温控制精确，温度波动小，温度保持时功耗相对较低。
3.使用PI聚酰亚胺加热膜加热铝板，与铝板接触面积大，使铝板受热均匀。
4.使用5010鼓风机，实现干燥箱内热风循环，耗材加热更均匀；风扇PWM控制，可自由设置PWM百分比；百分比为0时关闭风扇。
5.干燥箱内使用贴了保温材料，使热量更容易保持。
6.加热温度设置了常用的3档（50度/60度/70度），既方便快速选择温度，也防止温度设置过高，损害干燥箱外壳。
7.可设定加热时间，时间到后，自动停止加热。
8.加热和风扇工作时有LED灯指示，加热工作红灯亮，风扇工作绿灯亮。
9.结构简单，外壳无需支撑，好打印，方便DIY。
10.软硬件全部开源。

项目属性

本项目为首次公开，为本人原创项目。项目未曾在别的比赛中获奖。

开源协议

CC BY-NC-SA 4.0

初始项目需求

1.默认显示温湿度。
2.可快速设置干燥耗材常用目标温度。
3.使用PID控温方式控温。
4.可设置风扇功率。
5.可设定加热时长。

开发调试记录

2024.8.15
1.焊接完成，程序烧录完成，功能验证完成。
2.焊接时将D2换为SS54，可使用最大5A的加热膜（AO3400-HXY最大电流5.8A）。
两片加热膜并联焊接到主板。
3.原来加热时长判断逻辑：定义了一个变量，1小时自增一次这个变量，然后和目标时间比较大小，工作时长设置界面始终显示设置的工作时长，不会随着工作时间减少。
上述判断逻辑，会导致无法知道当前已经加热了几小时，还剩余几小时，修改时长判断逻辑为：1小时自减一次目标温度；这样工作时长设置界面即可显示当前剩余工作时长。
4.通电调试

2024.10.19

1.增大字号，将显示字体从24号改为32号，固件见附件“TempCtrl字体增大_241019_HEX_固件”，源码见附件“TempCtrlAmendFont_241019_源码”。

2.B站视频地址，欢迎大家来观看
https://www.bilibili.com/video/BV1qk1mYUEYN/?vd_source=8b66b1eaf0c77c8c037d39fa4966316d

2024.12.29
1.优化字号显示
2.解决计时BUG
3.最大时间改为120小时
4.最新固件为TempCtrl_20241229.hex

外购物料

PI加热膜，螺丝，热熔螺母，铜螺柱，风扇，608Z轴承，电源适配器，外购BOM表在附件中。
铝板钣金件
铝板按图纸外发定制的话，价格较高，可以买一个尺寸接近的成品，回来自己切割。
比如我在某宝买的：3002001mm 1060 型号的，1片到手价才两三块钱。到家自己根据图纸裁剪打孔折弯一下即可。

焊接注意事项

1.SS54和SS34注意方向，不能焊错，否则通电容易烧元器件。比如D1和D2方向反了的话，会烧坏AO3300-HXY。
2.板子背部开窗漏锡部分，需要加锡，可以增大电流通过能力，不加可能会烧板子。

操作说明

1.PCB介绍

2.通电后，程序初始化时，风扇指示灯和加热指示灯会同时亮起，初始化完成，会同时熄灭。
3.初始化完成后，按菜单键选择功能
温度选择：按1次菜单键进入目标温度选择界面，默认50度，按增加键1次，切换到60度，按增加键2次，切换到70度，最大温度70度；按减小键反之，最小温度50度。
风扇功率：再按1次菜单键进入风扇功率设定界面，默认100%，按增加减小按键，调整大小，每次调整步长10%。最大功率100%，最小功率0%，0%时关闭风扇输出。
加热时长设定：再按1次菜单键进入加热时长设定界面，默认0小时，0小时时加热和风扇都停止工作。按增大减小键调整时长，每次调整步长1小时，最大72小时，最小0小时。
正常工作：再按1次菜单键进入默认显示界面，显示当前温湿度值，并开始工作（加热时长不为0的话）。

实物展示

1.底壳

2.上壳

3.加热膜安装


4.底壳组装完成


5.保温棉粘贴

6.前面板粘贴

7.脚垫粘贴
我选的脚垫比较薄，每个脚位置粘贴了2个，可以根据自己的喜好选择合适的脚垫

8.加热中

9.到达目标温度后，加热功率会降低或者关闭，加热指示灯（红色）熄灭，温度下降重新加热时，红灯会再次亮起。

10.其它图片展示
通电未设置参数时状态

背面

11.面板也可以自己打印，也有EDA 亚克力版，可在立创面板下单
立创面板设计效果

3D打印面板带文字

3D打印面板不带文字

QQ交流群
群号：698205066

演示操作

见附件“演示视频.mp4”，“整机设置视频.mp4”。