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[家电]无刷直流外转子风扇制作过程 [复制链接]

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离线guansm
 

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只看楼主 倒序阅读 我要置顶 楼主  发表于: 2018-04-07
— 本帖被 發騷友 设置为精华,作者+3000M币+5专家(2018-04-10) —
清明放假三天,奈何单身汪一个,没有地方可以去浪、于是整理最近弄的外转子风扇控制板。由于个人文案能力有限,各位将就看看,若有独到见解,望不吝赐教!



距离上次用硬件搭建的PWM发生器已经有大半年了,在这期间风扇使用使用没有什么大的问题,但是还是有一些小问题影响使用体验:
1.该控制器没有硬件开关,每次使用完后都要拔掉电源适配器,有点麻烦;
2.该控制器采用可调电阻设定一个固定电平与运放产生的三角波做比较,从而产生可调PWM信号,可调电阻最小旋转刻度决定PWM信号的精度。由于我用的可调电阻精度比较高,量程比较大(从0%到100%要旋转10圈),每次都要转半天才能调到我需要的风扇转速,并且每次都是来回调速,不能越变,调速不灵活,比较影响体验。
3.由于调速电阻绑在床头固定位置,在半夜睡冷后都要迷迷糊糊摸过去调小风扇转速,影响睡眠质量。

这是上次折腾的帖子:
http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=2135337
俗话说懒堕使人进步,针对这版控制器硬件出现的影响体验问题,对于稍有强迫症的单身狗来说不能忍。于是开始这次的折腾之旅。

目录
硬件搭建
物料选型
画板制样
样板焊接
程序调试
成品展示
成本核算
后记

硬件搭建

针对上版硬件发生PWM控制板调速不灵活的问题,这次要用单片机解决,单片机采用编程方式能很灵活调整发出去的PWM信号,风扇调速方便,并且还可以加入OLED显示屏,方便显示当前PWM占空比数值。另外,调速采用旋转编码开关来控制,这样调速步进可以自己设置。还有这次要加上红外遥控的功能,用遥控器控制器风扇调速关机,不用半夜摸起来调小风扇转速,比较灵活方便。
那好吧,硬件框架就这么确定了。


物料选型

1、单片机选型
本着够用就好的原则,单片机采用8位的STC15F104W。该单片机基于51内核,寄存器不多,容易理解。该单片机采用5v供电,有6个IO,基本能满足需求。
具体参数如下。






2、旋转编码开关选型
编码器选型没什么重要的要求,一般旋转360°输出20或30个脉冲都行,另外,编码开关需要带按钮开关功能,方便实现开停机功能。
(插入编码开关图片与原理图)



3、红外接收头选型
红外接收头选用38k载波的,型号是HS0038BD。




4、OLED屏选型
OLED屏选用0.96英寸的IIC通信屏就可以了。





画板制样

物料选型好了以后就画出相关器件原理图logic,核实后转换成layout,再发外打样。
初次画的原理图如下:




额,感觉好像少了点什么。。。。
对了,红外接收头部分都没有画上去。好吧,再从新加上去。。。。。
咦,怎么单片机没有空余的IO口了????
好吧,原来是我选单片机的时候没有数清楚需要用到的IO口数量,导致少算了一个IO口。其实我计划是旋转编码器用掉两个IO,OLED屏IIC通信用掉两个IO,红外接收头用掉一个IO,单片机输出PWM信号用掉一个IO口,刚好6个IO口够用。忘记算旋转编码开关需要用到三个IO口,导致欠一个IO口。
好吧,IO口不够怎么办???旋转编码开关只能用两个IO,不用开关功能???还是不用OLED屏显示功能???还是换单片机型号,改用多引脚单片机???
后来想了一下,还是将IO口复用,将红外接收头信号和旋转编码开关按钮信号共用一个IO口,然后用程序识别。

修改后原理图如下:
(截图分辨率有点低,大家将就看看就好了)




原理图画好后把PCB板画出来,检查没有问题就发外做样了。

PCB板尺寸为62mm*32mm

PCB样品打回来了。






样板焊接

拿到样板后简单检查一下PCB板质量,没有大问题后把元器件都焊上去。

渣渣焊工,别介意(表情)





与旧版控制器比较



go on
[ 此帖被guansm在2018-04-10 22:57重新编辑 ]
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