【智能硬件】加热台

一 项目需求

• • arduino-c语言基础；
  • esp32的ledc，adc，iic外设的使用；
  • 正确使用立创eda画图&pcd，并在立创商场下单元器件；
  • 使用vscode+platformio开发。

二 完成的功能

2.1 UI交互

本项目是参考peng-zhihui/OpenHeat项目制作的，为了便于焊接舍弃了原控制板的esp32芯片改用esp32模组并pin to pin改的板子。与原系统有相同的操作逻辑，左右旋转编码器选择，按下确认，长按返回。

2.2 热床

参考GS_Hbed

PCB走线电阻计算公式：    R=ρL/(1000*WD)
ρ为铜的电阻率：        ρ=0.0175Ωmm^2/m
L为走线长度：        单位mm
W为走线宽度：        单位mm
D为PCB铜厚度：        1oz 覆铜板铜箔的厚度是0.035mm
eg：1mm宽100mm长的走线电阻是R=ρL/(1000*WD)=0.0175*0.1/(0.035*0.001*1000)=0.05Ω=50mΩ

希尔伯特曲线长度计算：
    总长度        l
    阶数为        n
    单位长度为    d
    总长度为        l = (2^(2n) -1)*d
使用希尔伯特曲线铺满一个正方形，则大正方形每

    设计参数：3Ω/0.75Ω，(12/24)V 192W，12V48W
    PCB导线总电阻为3Ω

    已知变量：
    1、希尔伯特曲线覆盖尺寸 S=L * L= 110mm*110mm左右
    2、总电阻：3Ω
    3、电阻计算公式，曲线长度公式（阶数、单位长度）
    6阶曲线单位长度：d= L/(2^n) = 110/(2^6) =  1.71875mm, 取值单位长度为1.72mm
    总长：l = (2^(2n) -1)*d = 7043.4mm=7.0434m

    通过已经得到的导线长度，推导出导线宽度。
    R=ρL/(1000*WD)=0.0175*7.0434/(0.035*W*1000) =3 Ω
    计算得：W = 1.1739 mm,取值1.17mm，计算电阻为：3.01,预测实际电阻为2.7Ω，峰值功率 213W

三 安装方法

底板通过导线连接中间层的铺铜部分连接在一起。

热床通过铜柱与中间层连接

使用万用表通断档测量连接，无问题后可连接uab-c/uab-b接口先烧写程序（16PINusb-c不好焊接😓）。

开机进入热台模式，设定温度并按下旋转编码器确定，使用示波器连接pwm输入引脚查看pwm是否正常输出。

四 问题与解决方法

在绘制原理图时，将L1电感的额定电流选择太小只有额定125ma，导致测试时候5V输出正常，在焊接主控模组时 DC/DC 降压型稳压器 ME3116 （这种国产芯片的参考手册真的很友好/(ㄒoㄒ)/~~）发热挂掉了，后选用更大的电流的电感进行替换。

电源的选择，由于手里没有稳压电源，于是网购了一块24V，240W的稳压电源，但是一旦连接热床，电源直接过载保护了，再测量确定热床电阻为2.8-2.9Ω与设计值相差不大，那只能是杂牌电源额定电流不达标。应选择质量好的开关电源或学生电源进行供电。

五 改进方案

• • 进一步缩小PCB体积并优化外观;
  • 在程序中添加MAX6675驱动，实现更精准的恒温控制;
  • 更换质量好的开关电源（服务器电源真香）。