一、项目与功能介绍

加热台的用途，在烤肉煮面外，还有电路板焊接。所以我之前用电子森林的STM32G0模块制作了一个24v加热台并成功实现了中温锡浆的焊接。但是，前几天发现他的OLED屏坏了不能显示预设温度，等价于失去了温度设置功能。以后焊接贴片怎么办……

所以，本项目将结合之前自制加热台的使用经验，重新设计一个恒温加热台。加热台具备恒温功能，既可以焊接贴片元器件，在降低输出功率的情况下，又可以用于热水保温（冬天要到了）。加热台使用12v台式机ATX电源供电，通过PWM调节输出功率，控制铝基板的发热温度。加热台通过4位数码管显示预设加热温度，配备2~3个按键用于温度设置、启停控制。加热台需要提供声光报警装置，提醒用户注意高温。最后，加热台可以外接12v散热风扇。

这是我最近用其他EDA软件设计的加热台控制部分，本项目最终效果与之类似，但是屏幕可能用数码管模块而不是LCD段码屏。

加热台的设计以多功能和低成本作为特点。一方面，使用闲置台式机电源大幅降低成本。24v 110w电源和1个漏电保护开关的总价高达80元；而闲置的台式电脑电源无需额外成本，且功率更大。另一方面，加热台外接的风扇也可以用于排烟，电烙铁焊接时不再烟熏火燎。以上两个方面是对之前基于电子森林的STM32G0模块的加热台方案所作的主要改进。

二、规定厂商器件介绍

根据活动的要求，加热台的核心元器件来自活动指定厂商：意法半导体和亚德诺半导体。

加热台使用STM32G030F6P6TR作为主控芯片。STM32G0x0超值系列采用Arm® Cortex®-M0+微控制器，运行频率高达64 MHz。该系列面向成本敏感型应用，具有精确的内部时钟，无需外部振荡器。它还有一整套高性能外设，包括更快的12位ADC、先进灵活的定时器、日历RTC和通信外设（如I²C、USART和SPI）。STM32G030F6P6TR的封装为TSSOP-20，手工焊接难度较低。经过初步规划，STM32G030F6P6TR的管脚刚好够用，说明选型合理。

加热台的驱动电路使用ST的STD17NF03LT4场效应管。它的封装是TO-252，连续漏极电流达到17A，漏源电压30V，满足设计需要。加热台也将使用ST的L7805CDT线性稳压器提供5v电压。

加热台使用K型热电偶监测铝基板的发热温度，使用ADI的MAX6675ISA芯片将K型热电偶信号转换成数字信号，通过SPI协议传输至单片机。该芯片工作电压范围3.0~5.5v，分辨率12bit，具备冷端补偿功能。

三、设计思路

本项目所选器件在网上均有充足的开源资料供参考。我将使用STM32CubeMX配置STM32G0芯片的外设管脚。我也会参考之前的加热台方案，对于不合理的电路设计进行优化，例如：将OLED屏幕替换为不易损坏的数码管，引出STM32调试引脚，精简系统供电设计（原先方案出现问题，只能外接AMS1117稳压模块）。完成规划后，我将查阅资料，了解ATX电源的引脚定义和启动方式，然后采购元器件，使用KiCad绘制原理图并设计PCB。最后再进行焊接，软硬件调试。

四、方案框图与Scheme-it工具介绍

https://www.digikey.cn/schemeit/project/1-017c22f2f2074f1dad0635a14ff63f5b

得捷电子的Scheme-it工具融合了原理图、框图和流程图绘制的功能，相关设计图支持多种格式导出。并且，得捷电子提供原理图kicad格式导出的功能，同步导出对应器件的封装，减少查找封装的麻烦。

图中，12v电源通过L7805和AMS1117-3.3稳压器，转换为5v和3.3v电源。STM32G0处理器根据MAX6675上报的温度信息，调节PWM占空比，控制12v大电流驱动电路的输出功率，达到调节加热板温度的目的。同时输出另一路PWM作为12v风扇的驱动信号。通过外置按键设置加热温度和控制启停。温度信息通过数码管和指示灯显示。

五、市场应用

本项目未来可以用于智慧家用电器，或者用于电子创意制作教育等领域。

本项目的潜在用户群体是硬件爱好者。220v加热台成本低但存在触电隐患，低电压加热台在用电安全方面具备优势。加热台支持二手的台式机电源供电，如果有闲置的台式机，本项目的电源系统无需额外成本。此外，加热台通过输出功率控制，既可以在冬季用于热水保温，又可以在夏季用于铁板烧烤，一机多用。最后，加热台的风扇可以辅助温度曲线控制，也可以作为简易的焊接通风工具，让电路板焊接不那么烟熏火燎。

六、心得体会

这次fastbond2活动提供了自由发挥创造的机会，设计一个小作品，解决生活中的实际问题，让我有了不少的收获。重新思考之前设计的硬件方案，从使用体验中寻找设计的不足并设法改进，一次次迭代更新软硬件设计后，方案必然能一步步走向完善，满足使用者的需求。