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PD210焊笔

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简介:PD210焊笔;温度50~450℃可调,3S升温化锡;高频PWM限流,无需定制头;0.99寸彩屏,EVA风格UI界面,丝滑过渡动画;支持运动感应或磁吸自动休眠、唤醒;一体式精细外壳,提升手感。
星火计划2024
开源协议:CC BY-NC-SA 3.0
创建时间:2024-05-10 09:29:46更新时间:2024-06-17 09:08:21

描述

项目说明

PD210焊笔;温度50~450℃可调,3S升温化锡;高频PWM(25KHz)主动限流,无需定制头;0.99寸彩屏,EVA风格UI界面,丝滑过渡动画;支持运动感应或磁吸自动休眠、唤醒;一体式精细外壳,不带发热芯长约112mm,握持处直径约13.5mm,提升手感。

 

使用说明及制作教程请参考附件中的PD210使用说明文件

 

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。

 

请遵守开源协议,维护开源环境,转载或参考电路设计请注明出处,禁止私自商用,包括个人小批量出售。

为防止有心人士将本项目用于商业目的,故增加注册功能,在未注册状态下功能将受到限制,注册后解禁,且该芯片永久有效,全片擦除 FLASH 也不影响。个人DIY用户加群凭立创PCB订单截图(需显示客编)可免费获取一个注册码。

群号:310334831

 

项目相关功能

1. PD诱骗功能

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

    也支持5~24V的DC供电,不过210烙铁头推荐电压≤20V。

2. 功率限制功能

    高端NMOS、25KHz PWM驱动实现主动限制功率功能,功率限制1%-100%可调。

    功率限制计算方法:①先测量烙铁头阻值,一般约2.5Ω;②确定电源规格,如20V3.25A;③理论最大限制=3.25/(20/2.5)=0.40625,则理论最大功率限制为40%。

    注意,上式为理论最大功率,但210烙铁头在高功率情况下容易烧坏,建议功率≤45W。

    理论功率计算公式:以20V电压,2.5Ω内阻为例,30%功率限制为例,P=20x20/2.5x0.3=48W

3. 快速升温、稳定控温功能

    在使用普通210烙铁头(内阻约2.5Ω),20V档位,30%功率限制,即45W供电的条件下,可以达到3s升温化锡。

    PID控温,稳定后温度波动最大±2℃。

4. 运动或磁吸休眠、唤醒功能

    休眠方式选择运动休眠时,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。

    休眠方式选择磁吸休眠时,在加热状态下靠近磁铁进入暂停加热状态,远离磁铁自动重新开始加热,霍尔传感器位于焊笔前端。

    暂停加热状态会保持一段时间,若超过设定的暂停时间则进入散热状态。

5. 0.99寸TFT彩屏数显

   0.99寸160x40TFT彩色屏幕显示,实现EVA风格UI和丝滑的过渡动画。

    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(左右会自动颠倒,适应显示方向)。

6. 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,可通过上位机观察曲线调参。

7. 按键操作

    包括左、中、右三个按键,可单机、双击、长按、长按不松手,具体操作见菜单演示视频。

8. 常用温度功能

    提供三个常用温度可供用户设置并快速切换,切换方法:在主界面双击左键或右键即可切换。

9. 过温保护功能

    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。

10. 发热芯内阻测量功能

    上电或开机状态下插上发热芯会自动测量一次内阻,发热芯温度较高时,会导致测量失败,内阻显示????,但不影响加热,若想使用该功能,建议在发热芯常温时使用。

具体功能、界面操作请看演示视频

 PD210菜单演示视频

 

项目属性

本项目为PD210,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,外壳设计完成,略微修改PCB,开始全套打样测试;2024/5/28

2. 外壳、面板有点小问题,修改后重新打样测试;2024/6/3

3. 打样测试完成,录制演示视频,完善工程描述,发布工程;2024/6/11

4. 修复了加热时温度动画上下乱窜的BUG,现在温度增大动画为从下到上,温度减小动画为从上到下,固件后缀6-15;2024/6/15

 

设计原理

1. STM32L431CCT6单片机主控;

2. HUSB238芯片实现PD诱骗;

3. EG2132实现高端NMOS高频驱动;

4. AD8605放大热电偶电势测温;

5. SC7A20实现运动检测;

6. INA199实现电流采样;

 

 

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,手搓UI界面。

软件版本历史:

2024/06/11      V1.0

2024/06/13      V1.1

2024/06/15      V1.1(最新)

 

 

实物展示

 

 

 

 

设计注意事项

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. 210烙铁官方推荐功率45W,实测国产210烙铁头在20V30%功率限制即45W情况下也可能会被烧断,建议别超功率使用;

3. 烧录程序时别插烙铁头,避免发生意外;

4. 默认pid参数是针对300℃在20V、30%功率限制、45W功率情况下调的,其他条件可能会出现超调等现象,需自行调整pid参数,使用位置式pid,具体调参方法可自行百度;

 

 

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
PD210焊笔BOM表-LCSC.xlsx
130
2
PD210焊笔BOM表-TB.xlsx
148
3
PD210焊笔外壳-6-2.step
131
4
PD210焊笔外壳-PCB固定盘.step
98
5
加热演示视频.mp4
59
6
PD210使用说明.pdf
203
7
PD210-IronPen-6-15.bin
46
克隆工程
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