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之前在做网红电气灯的时候,外壳的亚克力板是 UV 胶水粘接的,这个时候就需要使用紫外线固化灯了。虽然在买 UV 胶水的时候,卖家也送了一个紫外线固化灯,但是那个灯实在太弱了,照半天 UV 胶表面还是粘粘的。
这个时候就想到去自己做一个 UV 紫外线固化灯,刚好在立创开源平台看到一个结合了紫外线 LED 恒流驱动 + MCU 智能控制 + 风扇散热的项目,就参考了一下来做个自己的智能 UV 紫外线固化灯。
成品效果
操作视频
固化使用
功能设计
自己搞的紫外灯,功能肯定是按自己的需求设计了,最重要的一点就是紫外线 LED 功率要大,为了方便使用,也要支持电池供电。
在梳理常用的使用场景以及结合大功率灯珠的限制之后,就可以大概知道整体的功能范围了:
- 使用 2W UVLED 灯珠,支持 PWM 调光控制亮度
- 使用风扇散热,支持风扇电源控制
- 支持设置 LED 亮度、自动倒计时照射固化
- 支持灯珠温度检测,自动控制风扇开启关闭
- 支持电池供电移动使用,支持电池电压检测
硬件选型
针对功能需求,大概的硬件选型也可以定下来了,屏幕不用显示太复杂的信息,用了 0.96 OLED,风扇和 LED 铝基板直接借用了立创开源项目选的元件,其他的都换掉了。
- 主控 MCU:CH32V003
- 屏幕:SSD1306 128x64 OLED
- 恒流驱动:DX1240
- 充电管理:TP4054
- 按键:五向摇杆
在一开始还用了 SY7200 作为 LED 恒流驱动,在试了好几版 PCB 都发现调光工作不符合预期时才看到它是升压驱动 😂。
主控选择 CH32V003 主要就是便宜、外设丰富、资源够用,另外因为最近一直在用也比较熟悉了。在这个项目中需要 GPIO、ADC、PWM、I2C 等多种外设,CH32V003 能相当好的满足需求。
另外看了下 WCH 产品线,似乎还有 CH32V002、CH32V006 系列,资源更丰富,等以后再尝试一下看看。
原理图设计
整个原理图里面最大的重用部分就是五向摇杆,这个是照搬了之前《硬币大小的游戏机不来一个?能玩小蜜蜂和吃豆人~全开源~》中的摇杆设计,优点就是 2 个 IO 就可以搞定四向 + 按下操作。
这次电池、USB 供电就没有做额外切换电路,直接加了两个二极管防倒灌 🙈。
充电电路就使用了最简单的 TP4054,相比 TP4056 最大的好处就是手工焊接时,5 脚直接就可以看出来方向,不需要再确定 1 脚位置在哪里 😂。
电池电压检测和 NTC 温度检测都直接用 10K 电阻分压再使用 CH32V003 的 ADC 来检测转换了。
PCB 设计
因为散热器的形状已经确定,整体结构也是上下结构,因此最终主控板 PCB 的形状也就跟散热器保持一致,用了个正方形。
为了拆装方便,把风扇、NTC、LED、电池都使用 PH2.0 插头来连接了。
焊接组装
主控 PCB
外壳+风扇+主控PCB
LED 铝基板
组装半成品
这里发现顶盖不好装,后面重新设计了外壳
组装完成
最后把顶盖换成四角螺丝固定,底部支撑也加高了,省得会碰到被固化的 UV 胶。
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