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01、工程描述

这是一个多功能控制台，整合了电烙铁、焊台、热风枪、数控电源、Typec充电等多个功能。

控制台有一个“圆形屏幕”和一个“编码开关”作为人机交互。也可以使用type-c接口通过串口方式与PC通信， 电烙铁、 风枪和加热台接口采用航空接插方式，数控电源采用香蕉插头方式。

02、视频演示

焊台的制作过程和功能演示戳下方的小卡片查看~看完视频我们再接着看本项目的硬件设计思路。

03、硬件设计

（1）结构

外壳：采用铝合金外壳，喷砂黑。

尺寸：整体尺寸为200X55X70。

接口：主要接口在正面，电源以及通信接口在背面，液晶显示在上面。

底部：底部安装一个120W开关电源，以及一块PCB板，所有功能都在这一块板上。

其他：正面和背面部分暂时做了亚克力板，为了前期验证。






（2）PCB设计


MCU是M481SIDAE，基本所有功能都由它控制。 这是新唐的一款MCU，基于Arm Cortex M4F核，主频最高可到192MHz。 控制各个设备的PWM口都分别引出一个LED灯，用于查看是否在运行。整个PCB框架以及外形如下：

  

  

  

（3）安装

由于内部只有一块PCB，两边的接口需要通过端子接到板子上。除了直接在PCB板上的。包括：编码开关。 端子比较多请注意先后顺序！

具体操作：可以做一块小板将编码开关通过排线转出，然后直接将排线焊在其引脚上。详细安装可以看上方的演示视频。






04、 软件设计

（1）MCU代码

IDE软件是IAR 8.32。软件上移植了FreeRTOS系统，每个功能都单独建立任务方便设计。GUI方面移植了LVGL：GUI使用的LVGL能在后期改进交互体验。LVGL界面可以在PC上模拟开发不需要硬件，建议完善后再移到项目里。我用的是CodeBlocks。

映射组、PID参数组可以保存到外置的SPI接口Flash。flash有8M。后期可以移植LittleFS文件系统。目前代码需要通过SWD口烧入。代码包含了很多外设的使用，包含了：SPI、Uart、PWM、定时器等。后期我再填坑写个bootloader，通过串口下载。代码等稳定测试后上传到gitee，目前想看看的伙伴可以到附件下载。

（2）上位机软件


配套的上位机软件采用QT Creator4.11开发。附件中有自定义的一套通信协议，后面我会统一使用这个软件，适配之前做过的电烙铁和加热台。




通过上位机软件，可以校准各个测量值的映射值和PID值。当然不是每个测量值都有这些系数的，我们可以通过一个资源包来设置。 比如：烙铁温度有4档“映射值”和2组“PID值”。映射值也就是其“温度”对应的“ADC值”。

当MCU读取到对应的ADC值后就会根据其映射组来计算其温度值。再使用其PID组来计算新的控制占空比值。而电源电压就只有一组映射值，没有PID组，因为这是个线性的并且不需要控制。所以校准时要将测量值按照对应的实际值先输出。比如：烙铁先让其升温到100℃，然后按下第一档锁定，依次锁定各映射组后保存起来就行了。

点击“启动校准”后，软件会不停刷新采样值。

  

  

PID参数的设置我们可以通过查看“对应测量值”的波形看到参数是否合适。选择合适的Y轴挡位，间隔时间（mS）、参考值，软件会定时读取控制台的实时数据来绘制出波形。

  

05、 设计图

  

框图（点击进入嘉立创EDA编辑器打开）

  

T12_heat_driver（点击进入嘉立创EDA编辑器打开）

  

gun_driver（点击进入嘉立创EDA编辑器打开）

  

可调电源（点击进入嘉立创EDA编辑器打开）

  

MCU（点击进入嘉立创EDA编辑器打开）

  

power（点击进入嘉立创EDA编辑器打开）

  

quick_charge（点击进入嘉立创EDA编辑器打开）

  

PCB图（点击进入嘉立创EDA编辑器打开）

更多详情及附件，可从原工程查看。

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