PD245 soldering pen

项目说明
    PD245焊笔，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、磁感应自动休眠、唤醒。
 
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
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 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诱骗功能
    支持5V、9V、12V、15V、20V5个档位的PD电压诱骗，具体诱骗电压取决于使用的充电器是否支持。
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25V，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。
5. 磁感应休眠、唤醒功能
    使能磁感应休眠功能时，在加热状态下将焊笔用磁铁吸住即进入暂停加热状态，在暂停加热状态下拿起焊笔断开磁吸则重新开始加热。
    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
    1.09寸12864OLED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，拨轮方向也将跟随屏幕方向。
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，单独图形界面方便调参。
9. 拨轮开关操作
    包括短按中键、长按中键、左拨、右拨四种操作，具体操作见菜单演示视频。
具体功能请看演示视频
 
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。
 
项目进度
1. 基础功能开发完成，PCB、3d打印外壳验证通过，存在小问题已在新版更正，新版尚未打样测试，当前开源文件为新版；2023/5/20
2. 撰写工程描述，整理资料，录制演示视频等；2023/5/21
3. 新增可选择烙铁头内阻功能，可选3Ω、6Ω，两者PID参数、校准数据完全独立；
    修改开机动画；
    附件中的固件暂未更新，3Ω烙铁头的PID参数还未调，调好会上传最新固件；
    演示视频录制中；
    2023/5/25
4. 3Ω烙铁头PID参数已调完，仅针对原装头；最新固件已上传；2023/5/28
5. 修复插电OLED屏幕可能不亮的BUG，请各位打板最新PCB，烧录不带fly的新固件，导出制版文件时的错误都忽略就行；
已经打样老版的朋友，将R4电阻拆除，并将R4电阻下方的焊盘飞线至单片机的12引脚，参考下图：
        然后烧录附件中的带Fly结尾的固件。    2023/7/28
6. 修复oled显示可能错位的BUG；
    新增可设置运动休眠阈值的功能，范围1-255，值越大唤醒越不灵敏，各位可以自行测试调整一个合适的阈值；
    新固件已上传至附件，fly后缀为飞线至12脚的固件，不带后缀的为最新PCB的固件；2023/7/31
7. 修复BUG，暂停时间会累计，导致暂停时间会越来越短，现在每次进入暂停状态都是维持设置的暂停时间；
    修复BUG，加热状态下调整设定温度值不会实时更新为加热目标，现在调整温度值会实时变成目标温度值；
    新增连续调整数据的功能，现在将拨轮往一边拨不松手一段时间，被调整的数值会持续变化，适用于主页面的设置温度、设置页面的几个数值变化较大的参数；
    新固件已上传至附件，fly后缀为飞线至12脚的固件，不带后缀的为最新PCB的固件；2023/8/6
 
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；
6. 霍尔传感器实现磁感应休眠；
 
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。
软件版本历史：
2023/5/20    V1.0
2023/5/28    V1.1
2023/7/28    V1.2
2023/7/31    V1.3
2023/8/6      V1.4（最新）
 
制作过程
根据BOM表购买器件，下单打样PCB，下单3d打印外壳，下单亚克力面板(非必需)，焊接PCB，烧录程序，组装。
注意：
    焊接冠簧时请务必做好通风，铍青铜在高温时会产生剧毒；
    导出pcb制版文件时若进行DRC检查，会提示沉板Type-C接口的线条和挖槽区域距离过近，忽略该错误继续导出即可；
    3d打印外壳为嘉立创3d打印，打印文件放附件，打印参数选择树脂black，如提示打印存在风险选择接受风险；
    烧录焊盘V对应3.3V，G对应GND，T对应TXD，R对应RXD，D对应DIO，C对应CLK，使用SW下载连接VGDC四根线即可；
    若想使用3Ω烙铁头，推荐在开窗部分镀锡以增加过流能力；
    
组装步骤：
1. 将2个M1.6的热熔螺母镶嵌至外壳的上半部分(有屏幕开孔的部分)，若有亚克力面板，则将面板卡在对应的外壳屏幕开糟处；
2. 将引磁片裁剪至合适大小，粘贴在下半部分外壳的拨轮开关开糟对出去的底面(参见下图)；
3. 将焊接后的PCB安装至外壳上半部分，安装时注意先将屏幕插到卡槽里，再往里推，然后拧上螺丝；
4. 将上下两部分外壳扣起来，注意3d打印的卡扣强度不高，以后拆开切勿大力出奇迹，推荐先将上半部分外壳的一边往里压，然后抠出对应的下半部分一边，最后再拿出另一半；
5. 最后在外壳前面拧上螺纹套头即可。
 
实物展示
实物图
 
 
PD65W、6Ω马蹄头升温曲线
黑色曲线为目标温度300℃，红色曲线为实时温度
 
注意事项
1. BOM表以附件为主，LCSC结尾的可直接上传至立创商城配单，TB结尾的为部分需在其他平台购买的器件；
2. 为满足PD65W的使用条件，烙铁头为6Ω定制头，推荐附件里的烙铁头链接，使用该烙铁头开发，用户可直接使用不较准温度；
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，别问我怎么知道的，手被烫过了；
 
其他
目前已实现在OLED上播放GIF图，后续计划将所有图标更换为GIF图，比如让加热状态的火焰标志动起来，可惜本人图标画的略丑，若有哪位大佬画得好看，希望可以私信联系下我，一起合作开发。
 
最后感谢嘉立创星火计划的耗材支持。
 
演示视频：
PD245焊笔菜单演示视频
PD245焊笔运动休眠演示视频
升温演示视频：