前段時(shí)間天氣比較冷,水杯的水冷的太快了,看到網(wǎng)上有這種55°加熱杯墊賣,但是價(jià)格感覺都有點(diǎn)貴,知道了它的原理后,就想著自己動(dòng)手做一個(gè)加熱杯墊試試
先上張圖看看整體效果:
原理介紹
通電給線圈加熱?傳感器監(jiān)測(cè)溫度是否達(dá)到預(yù)設(shè)溫度?到達(dá)指定溫度后?通過MCU的IO口輸出和MOS管控制線圈停止加熱?傳感器檢測(cè)溫度低于設(shè)定溫度?IO口和MOS管控制線圈開始加熱?循環(huán)剛開始為了驗(yàn)證一下可行性,使用JLC畫了第一版PCB,畫了大概4米10mil的線圈,使用一次免費(fèi)打板,拿回來后發(fā)現(xiàn)測(cè)量電阻比理論值要偏大,而且同一批的5塊板子,做工有誤差,于是做了第二版,在線圈部分畫了幾個(gè)斷點(diǎn),可以方便通過調(diào)整線長(zhǎng)來調(diào)整電阻。
由于功能比較簡(jiǎn)單,主控板使用的是ESP32-S2mini,這個(gè)完全夠用,價(jià)格也不貴10RMB左右,其他的一些元件都是一些常用的元器件,幾乎沒有花費(fèi)
由于對(duì)溫度的精度要求不高,所以用了一個(gè)常用的熱敏電阻,插在提前在板子中間留的一個(gè)小孔里,剛好放下,通過這種方式讓傳感器采樣的的溫度盡量接近板子表層線圈發(fā)熱的溫度,通過查表或者計(jì)算,可以得到55°時(shí)的電阻值(想要多少度都可以查表),然后可以計(jì)算出ADC采樣的臨界點(diǎn)比較電壓,這樣然后寫一個(gè)簡(jiǎn)單的代碼,就可以實(shí)現(xiàn)了線圈在這個(gè)溫度附近持續(xù)加熱和停止,來實(shí)現(xiàn)恒溫效果。
為了能更加直觀的看到線圈的加熱過程,還添加了4個(gè)WS2812,作為指示燈。還預(yù)留出了兩個(gè)觸摸引腳,可以用來做開關(guān)或者溫度的擋位調(diào)節(jié)。
結(jié)構(gòu)方面
使用的是四個(gè)銅螺柱,加8顆平頭螺絲,通過預(yù)留的螺絲孔位,將兩塊一樣的板子固定在一起,給中間的元件留出空間,也能使它能平整的擺放在桌面上,不過還是感覺有點(diǎn)輕,容易滑動(dòng),重心不夠穩(wěn),后面打算在中間加一些重物來使他重心更穩(wěn)定一些。
升溫的過程還是很快的,大概一分鐘,溫度也能達(dá)到很高的溫度。目前感覺不足的地方,就是用來加熱那種很小瓶的牛奶還行,換上大杯加熱就有點(diǎn)帶不動(dòng)了,主要還是功率太小了,只用5W左右,后面打算換上PD芯片,增大功率來試試。