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PD245焊笔-V2

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简介:PD供电的便携式245焊笔,支持DC供电;温度200~400℃可调,PD65W供电条件下12s升温化锡;全新UI界面,丝滑过渡动画;支持运动感应自动休眠、唤醒;超细精美外壳,提升使用手感。
星火计划2023
开源协议:CC BY-NC-SA 3.0
创建时间:2023-08-18 12:22:06更新时间:2024-03-28 09:18:36

描述

项目说明

 升级版PD245焊笔,高颜值,支持PD、DC供电,温度200~400℃可调,PD65W供电条件下12s升温化锡;全新UI界面,丝滑OLED动画;支持运动感应自动休眠、唤醒;超细精美外壳,提升使用手感。

主要不同点:

    1. 外形尺寸大改,圆形收腰外壳,手感颜值max,不算烙铁头长约12.2cm,握持处直径约13.5mm;

    2. 拨轮开关更换为五向开关,操作更简单;

    3. OLED屏幕更换为0.87寸,像素128X32;

    4. Type-C座子更换为24P夹板,支持QC、PD;

    5. 增加常用温度功能,可在主界面快速切换温度;

    6. 修改了UI适配新OLED,增加了一些小动画(比如主界面温度温差越大滚动越快,升温从下到上滚动,降温从上到下滚动);

 

开源协议

本项目使用CC-BY-NC-SA 3.0开源协议,即知识共享许可协议-署名-非商业使用-相同方式共享。

CC知识共享许可协议

BY:署名,您必须给出适当的署名,提供指向本许可协议的链接,同时标明是否(对原始作品)作了修改。

SA:相同方式共享,如果您再混合、转换或者基于本作品进行创作,您必须基于与原先许可协议相同的许可协议分享发布您贡献的作品。

NC:非商业使用,您不得将本作品用于商业目的。

 

项目相关功能

1. PD、QC诱骗功能

    支持5V、9V、12V、15V、20V,5个档位的电压诱骗,具体诱骗电压取决于使用的充电器是否支持PD或QC协议。

2. DC供电功能

    支持5~24V的DC供电,推荐最大输入电压不超过25.5V,超过可能会损坏电路。

3. 快速升温、稳定控温功能

    在使用6Ω定制烙铁头,PD65W供电的条件下,可以达到12s升温化锡。

    PID控温,稳定后温度波动最大±2℃。

4. 运动休眠、唤醒功能

    使能运动休眠功能时,在加热状态下静置一段时间后自动进入暂停加热状态,在暂停加热状态下拿起焊笔自动重新开始加热。

    暂停加热状态会保持一段时间,若超过设定时间则进入散热状态。

6. OLED数显,丝滑过渡动画

   0.87寸12832OLED屏幕显示,UI界面使用oled_gui开发,实现丝滑的过渡动画。

7. 自动旋转屏幕方向功能

    在使能自动旋转屏幕功能时,根据握持方向自动旋转屏幕,按键方向也将跟随屏幕方向(上下左右会自动颠倒,适应显示方向)。

8. 温度校准、PID参数调整功能

    支持通过外部测温校准烙铁头温度;支持用户自定义pid参数,温度数据通过串口发送至上位机,通过上位机观察曲线调参。

9. 五向开关操作

    包括上、下、左、右、中五个按键,可短按、长按、长按不松手,具体操作见菜单演示视频。

10. 常用温度功能

    提供四个常用温度可供用户设置并快速切换,切换方法:在主界面往下长按五向开关,唤出常用温度设置弹窗,左右选择温度,长按确定选择并返回。

11. 温度超限自动关闭加热功能

    在温度达到500℃左右时会自动关闭加热,防止因意外导致的温度失控,保护烙铁头。

具体功能、界面操作请看演示视频

菜单演示视频

运动休眠演示视频

 

项目属性

本项目为PD245焊笔-V2,首次公开,为本人原创项目。项目未曾在别的比赛中获奖。

 

项目进度

1. PCB实物验证通过,功能开发完成,开始设计外壳;2023/9/15

2. 为适配休眠头,修改PCB尺寸,外壳设计完成,开始全套打样测试;2023/9/22

3. 全套打样测试完成,发布工程;2023/10/07

4. 修复BUG,静置时间设置大于10S时无法暂停加热,现在设置成1-255S都可以正确进入暂停加热状态;2023/10/09

5.   ①温度范围更改为50-450℃,因最大温度更改,温度超限阈值更改为500℃,注意默认pid是针对300℃调的,其他温度(特别是低温)可能会出现超调、控制不准等问题,需自行调整;

      ② 风扇、加热图标升级为GIF图,其中不插烙铁芯时风扇不转;

      ③增加操作逻辑选项,可以选择按键操作时是移动选择框还是移动屏幕;

      ④增加开机动画开关选项,可以选择开启或关闭开机动画;

      ⑤ 增加开机自动加热选项,可以选择开机自动加热或不加热;

       2023/11/07

6.   由于15Pin屏幕被买断,故更新14PinIIC接口屏幕的板子,屏幕链接,驱动IC和管脚一样的其他屏幕也都可以,不限制于该链接,固件后续更新;2023/11/20

7.   14PinIIC接口SSD1316屏幕的固件验证通过,文件名PD245-IronPen-V2-IIC-SSD1316_23-11-25.bin,已上传附件;2023/11/25

8.   原模型尺寸略有错误,会导致按下误触发其他方向,现已修改至正确尺寸,新模型已上传附件;2023/12/6

9.   增加SSD1312屏幕的固件,文件名PD245-IronPen-V2-IIC-SSD1312_23-12-9.bin,已上传附件;2023/12/9

10. ①增加自动息屏功能,长时间不操作屏幕会关闭显示,避免烧屏,息屏后任意操作都可唤醒,息屏时间1~255min可调;

      ②修复一个小BUG,在信息界面不会自动返回主界面,现在超时会自动返回;

      固件已上传附件,请更新自己对应的固件;2024/2/19

11. ①增加一键温度增强功能,在主界面往上长按,设置温度旁出现向上箭头表示进入温度增强模式,此时实际加热温度会比设置温度高100℃,但不会超过最大温度 (450),再次往上长按退出温度增强模式;

      ②控制算法更新,优化控制;

      ③增加CH1115屏幕的固件,文件名PD245-IronPen-V2-IIC-CH1115_24-3-22;

      固件已上传附件,请更新自己对应的固件;2024/3/22

12.偷懒复制代码把IIC版本固件里的硬件版本号退回1.0了,已经更改为正确的1.1;2023/3/28

 

设计原理

1. CH224K芯片实现PD诱骗;

2. PWM驱动PMOS控制加热;

3. AD8605放大热电偶电势测温;

4. SC7A20实现运动检测;

5. STM32G070CBT6单片机主控;

 

软件说明

本项目使用STM32CubeMX+Keil5开发,使用FreeRTOS操作系统创建多任务管理各部分功能,使用oled_gui开发UI界面。

更新固件之后务必恢复一次默认设置

软件版本历史:

2023/10/7      V1.0

2023/10/9      V1.1

2023/11/7      V1.2

2023/11/25    V1.2

2023/12/9      V1.2

2024/2/19      V1.3

2024/2/19      V1.3

2024/3/22      V1.4(最新-SPI)

2024/3/22      V1.4(最新-IIC-SSD1316/SSD1312/CH1115)

 

制作过程

① 根据BOM表购买器件,BOM表以附件为准,LCSC结尾的可直接上传至立创商城配单,TB结尾的是需在其他平台购买的器件;

② 下单打样PCB,注意PCB板厚1mm,其他参数默认

③ 下单3d打印外壳,打印文件在附件,3个step文件,材料自选,提示打印风险则勾选接收打印风险,演示视频中材料为尼龙3201PA-F,有磨砂感,材质偏软有韧性,实物图中看着光滑的是树脂black材质,材质较硬

④ 下单亚克力面板,非必需,参数选择亚克力面板、透明亚克力、底面打印、厚度1mm、材料尺寸200X300、不需要背胶、常规遮光,文件选择开源工程里面板导出的制造文件;

⑤ 焊接PCB,部分器件焊接有难度,焊接完务必仔细检查;

⑥ 烧录程序,烧录引脚通过Type-C未用的引脚引出,需要Type-C转接板,没有转接板的话需要飞线,具体步骤见附件烧录教程;

⑦ 将热熔螺母用烙铁加热,安装在外壳下的两个位置(中间和尾部),在上外壳安装亚克力面板,在下外壳前端插入金属休眠头,注意较硬的3d打印材料可能比较难插进去,可以用热风枪加热金属头再往里压;

⑧ 插入PCB,拧上定位螺丝,盖上上外壳,这里上外壳尾部会被TypeC座子卡住一点,稍微掰一下卡进去就行,最后拧上尾部螺丝即可。

 

注意事项

1. 焊接冠簧时请务必做好通风,铍青铜在高温时会产生剧毒

2. 为满足PD65W的使用条件,烙铁头为6Ω定制头;

3. 烧录程序时别插烙铁头,有的下载器连接芯片后,PWM引脚会被拉高,导致烙铁一直加热;

4. 为适配休眠头,删除了霍尔器件,但保留了焊盘,磁吸功能仍保留,需自行飞线

 

常见问题

1.  Q:短按中键加热立马重启是为什么?

     A:若焊接没有问题,检查下供电功率是否足够,如3Ω烙铁头,20V电压下,电源需要提供至少6.67A电流,过流充电头就会保护重启。

2.  Q:诱骗不了电压是为什么?

     A:若焊接没有问题,检查下充电头是否支持PD或QC协议,建议使用支持PD20V、3.25A的充电头。

3.  Q:不加热、屏幕不亮、按键操作不对、加速度计没反应是为什么?

     A:此类问题99%是焊接问题,剩下1%是器件有问题,仔细检查焊接。检查加速度计焊接好坏的方法:①使能自动旋转屏幕,看能不能自动旋转,能自动旋转就说明好着;②接上串口,串口引脚通过Type-C未用的引脚引出,上电时输出“ SC7A20 OK! ” 表示加速度计正常,输出“ SC7A20 Error! ”表示未检测到加速度计。

4.  Q:温度有过冲、加热的时候更改设定温度温度会超调、使用过程中温度可能失控是为什么?

     A:本工程使用增量式PID控温,参数调的较为粗略,所以可能会出现上述问题,可以自行调整PID参数。(注意,1.4版本固件的控制算法更改为位置式pid)

平台留言、私信可能不能及时回复,还有问题可以加交流群:310334831(扩群了,加这个)      108158834(副群,看着加)

 

实物展示

 

 

 

其他

本项目会持续更新,欢迎各位开源平台的大佬提出修改意见。

 

最后感谢嘉立创星火计划的耗材支持。

 

加热演示视频:

设计图

未生成预览图,请在编辑器重新保存一次

BOM

暂无BOM

附件

序号文件名称下载次数
1
程序烧录教程.pdf
3014
2
加热演示视频.mp4
1786
3
PD245焊笔-V2-BOM表-LCSC.xlsx
1468
4
PD245焊笔-V2-BOM表-TB.xlsx
1741
5
PD245焊笔V2-外壳-上.step
1157
6
PD245焊笔V2-外壳-下.step
1101
7
PD245焊笔V2-外壳螺纹休眠头-按钮.step
761
8
PD245焊笔V2-外壳螺纹休眠头-上.step
647
9
PD245焊笔V2-外壳螺纹休眠头-下.step
646
10
PD245焊笔V2-外壳-螺纹休眠头.step
662
11
PD245-IronPen-V2_24-3-22.bin
167
12
PD245-IronPen-V2-IIC-SSD1316_24-3-22.bin
195
13
PD245-IronPen-V2-IIC-SSD1312_24-3-22.bin
181
14
PD245-IronPen-V2-IIC-CH1115_24-3-22.bin
147
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