本文作者：立創(chuàng)開源硬件平臺 OSHWHub 用戶@flyn，禁止商用，未經(jīng)許可禁止轉(zhuǎn)載，點擊查看原文章

01、工程描述

這是一個多功能控制臺，整合了電烙鐵、焊臺、熱風(fēng)槍、數(shù)控電源、Typec充電等多個功能。

控制臺有一個“圓形屏幕”和一個“編碼開關(guān)”作為人機交互。也可以使用type-c接口通過串口方式與PC通信，電烙鐵、 風(fēng)槍和加熱臺接口采用航空接插方式，數(shù)控電源采用香蕉插頭方式。

02、視頻演示

焊臺的制作過程和功能演示戳下方的小卡片查看~看完視頻我們再接著看本項目的硬件設(shè)計思路。

03、硬件設(shè)計

（1）結(jié)構(gòu)

外殼：采用鋁合金外殼，噴砂黑。

尺寸：整體尺寸為200X55X70。

接口：主要接口在正面，電源以及通信接口在背面，液晶顯示在上面。

底部：底部安裝一個120W開關(guān)電源，以及一塊PCB板，所有功能都在這一塊板上。

其他：正面和背面部分暫時做了亞克力板，為了前期驗證。






（2）PCB設(shè)計


MCU是M481SIDAE，基本所有功能都由它控制。這是新唐的一款MCU，基于Arm Cortex M4F核，主頻最高可到192MHz。控制各個設(shè)備的PWM口都分別引出一個LED燈，用于查看是否在運行。整個PCB框架以及外形如下：

  

  

  

（3）安裝

由于內(nèi)部只有一塊PCB，兩邊的接口需要通過端子接到板子上。除了直接在PCB板上的。包括：編碼開關(guān)。端子比較多請注意先后順序！

具體操作：可以做一塊小板將編碼開關(guān)通過排線轉(zhuǎn)出，然后直接將排線焊在其引腳上。詳細(xì)安裝可以看上方的演示視頻。






04、軟件設(shè)計

（1）MCU代碼

IDE軟件是IAR 8.32。軟件上移植了FreeRTOS系統(tǒng)，每個功能都單獨建立任務(wù)方便設(shè)計。GUI方面移植了LVGL：GUI使用的LVGL能在后期改進(jìn)交互體驗。LVGL界面可以在PC上模擬開發(fā)不需要硬件，建議完善后再移到項目里。我用的是CodeBlocks。

映射組、PID參數(shù)組可以保存到外置的SPI接口Flash。flash有8M。后期可以移植LittleFS文件系統(tǒng)。目前代碼需要通過SWD口燒入。代碼包含了很多外設(shè)的使用，包含了：SPI、Uart、PWM、定時器等。后期我再填坑寫個bootloader，通過串口下載。代碼等穩(wěn)定測試后上傳到gitee，目前想看看的伙伴可以到附件下載。

（2）上位機軟件


配套的上位機軟件采用QT Creator4.11開發(fā)。附件中有自定義的一套通信協(xié)議，后面我會統(tǒng)一使用這個軟件，適配之前做過的電烙鐵和加熱臺。




通過上位機軟件，可以校準(zhǔn)各個測量值的映射值和PID值。當(dāng)然不是每個測量值都有這些系數(shù)的，我們可以通過一個資源包來設(shè)置。比如：烙鐵溫度有4檔“映射值”和2組“PID值”。映射值也就是其“溫度”對應(yīng)的“ADC值”。

當(dāng)MCU讀取到對應(yīng)的ADC值后就會根據(jù)其映射組來計算其溫度值。再使用其PID組來計算新的控制占空比值。而電源電壓就只有一組映射值，沒有PID組，因為這是個線性的并且不需要控制。所以校準(zhǔn)時要將測量值按照對應(yīng)的實際值先輸出。比如：烙鐵先讓其升溫到100℃，然后按下第一檔鎖定，依次鎖定各映射組后保存起來就行了。

點擊“啟動校準(zhǔn)”后，軟件會不停刷新采樣值。

  

  

PID參數(shù)的設(shè)置我們可以通過查看“對應(yīng)測量值”的波形看到參數(shù)是否合適。選擇合適的Y軸擋位，間隔時間（mS）、參考值，軟件會定時讀取控制臺的實時數(shù)據(jù)來繪制出波形。

  

05、設(shè)計圖

  

框圖（點擊進(jìn)入嘉立創(chuàng)EDA編輯器打開）

  

T12_heat_driver（點擊進(jìn)入嘉立創(chuàng)EDA編輯器打開）

  

gun_driver（點擊進(jìn)入嘉立創(chuàng)EDA編輯器打開）

  

可調(diào)電源（點擊進(jìn)入嘉立創(chuàng)EDA編輯器打開）

  

MCU（點擊進(jìn)入嘉立創(chuàng)EDA編輯器打開）

  

power（點擊進(jìn)入嘉立創(chuàng)EDA編輯器打開）

  

quick_charge（點擊進(jìn)入嘉立創(chuàng)EDA編輯器打開）

  

PCB圖（點擊進(jìn)入嘉立創(chuàng)EDA編輯器打開）

更多詳情及附件，可從原工程查看。

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