三合一焊盒（二）控制板

一、产品简介：

一款集成了T12电烙铁、热风*和加热板的焊台，外形跟一个盒子一样所以称为焊盒。本项目分为面板和控制板两部分，本模块为控制板需要配合面板使用。

二、应用场景：

用于DIY维修PCB板、焊接元器件、BGA植球等用到电烙铁、热风*和加热板的场合。

三、产品概述：

这是一款集成了T12电烙铁、热风*和加热板的焊台。其中加热板集成在焊盒顶部，电烙铁和热风*通过背面的航空插座接入。内部集成了120W的开关电源和散热风扇，背面提供了一个3孔插座接口用于接入AC220V电源。MCU采用M482SIDAE，软件基于FreeRTOS和LVGL，界面流畅且易上手。烙铁设置温度、加热台设置温度等参数保存在内部SPI FLASH芯片，开机自动读取。

焊盒包含面板和控制板两块PCB，面板包含了MCU、LCD、编码器电路等部分，控制板包含了电烙铁、热风*、加热板的驱动和温度采集电路等部分。两块板通过FPC软排线连接。分离成2块板主要是基于内部结构和方便其他感兴趣的人DIY，不想用按键操作的可以将面板改为触摸屏而不用改动控制板部分。同时面板相当于一个带人机交互的最小系统，可以作为其他产品的主控使用。

该焊盒具有以下特点：

1、电烙铁、热风*、加热板有独立的实体按键可以开启关闭，并配有对应的LED指示。

2、加热板集成在焊盒顶部。

3、采用320X170TFT液晶屏，一个界面可显示全部信息

4、整体尺寸120X102X68mm(长宽高，不含加热板)，紧凑不占位置。

5、内置120W开关电源，6x6cm散热风扇。

6、Typec口usb通信，用于配置参数和U盘模拟升级固件(尚未实现后续升级)。

焊盒主要是电烙铁、热风*、加热板三大功能，支持USB连接PC端校准各温度值、读取修改参数、查看温度等采样波形，USB升级固件代码尚未实现。内置散热风扇支持手动开启关闭。功能介绍如下：

1、电烙铁

焊盒支持T12电烙铁，手柄通过5芯航空插头连接，通过采集手柄内的NTC来判断手柄是否接入。支持定时休眠，休眠参数软件可设。通过检测手柄内的振动开关，休眠后拿起手柄上下挥动即可启动。

2、热风*

焊盒支持10档风速，可检测热风*磁控开关做为休眠信号。

3、加热台

焊盒将加热板集成在顶部，目前支持恒温模式，后续增加曲线模式。

4、按键与LED指示

为了简化操作，焊盒另外配备了3颗带led的轻触按键，分别对应加热台、热风*和电烙铁（按键帽上带标识），用来开启关闭对应的功能。按键上的灯表示各模块是否启动，如加热台按键上的灯亮表示烙铁在工作中，灭表示停止工作。另外烙铁和热风*处于休眠时对应的灯变为呼吸模式。内部风扇上的led亮度反映加热台温度。这些led相对于在屏幕上显示，能更加明显的提示我们当前焊盒的状态，同时将屏幕上的内容简化，能够在一个界面下基本显示所有功能。

5、待增加功能

USB模拟U盘升级固件。

加热台曲线模式。

关于焊盒的详细介绍请查看附件里的“三合一焊盒WBOX介绍”，该项目将详细介绍面板PCB部分。

四、产品参数：

输入电压：220VAC、24VDC;

电源控制接口：3.96mm间距插座、2.54mm间距插座；

PCB：尺寸8X10cm，双层板，双面贴片，双面插件；

3D简介图：

五、使用说明：

焊盒包含面板、控制板、开关电源、铝壳体、接插件以及排线螺丝等，组装有先后顺序较为复杂，具体安装请查看附件安装视频，并且建议最好先测试PCB各功能正常后再进行组装。该控制板不能单独测试，需配合面板一起使用。这里介绍焊盒的基本使用和初次使用时的校准以及航插定义等。

1、焊盒的基本使用：

焊盒插上电源线后是处于待机状态的（内部开关电源工作，控制板未上电），按一下“烙铁按键”就能启动焊盒，随之读取保持在flash内的参数，包括各模块上电温度，上电自启动等。

按键上的灯表示各模块是否启动，如电烙铁按键上的灯亮表示烙铁在工作中，各模块对应一个按键。

液晶屏显示了当前一些设置值和实时温度。用编码器可选择和设置温度等参数。

长按“加热台按键”3S焊盒关闭电源处于待机状态（内部开关电源工作，控制板未上电）。

2、焊盒的初次使用：

焊盒初次使用时需校准各路温度和设置一些参数，这个步骤最好在裸板功能测试时完成，避免整个安装后发现有问题要整个拆开。通过typec口连接到PC上，打开调试软件选择“设备”—“校准”，点击“导入系数”导入原始系数，再点击“写入系数”保存。

选择一路校准温度如烙铁温度，先将烙铁设到最高值450℃并开启。再勾选校准MAP选项，此时界面左上角会不断刷新MAP值，我们将烙铁放置到温度检测仪上并关闭，观看烙铁实时温度，当烙铁温度到达设置Map真值时，马上勾选对应的锁定框让其不再改变，一直锁定好所有挡位的Map采样值后点击写入系数完成校准。完成后去掉校准MAP勾选。

在主界面选到“参数”选项，根据自己需求设置好参数后点击“修改”。

3、航插定义：

因为控制板和航插是通过端子来连接的，所以航插定义可以自行规定，只要对应的烙铁和热风*能匹配上就行，下面是我的定义。

4、组装流程：

内部接线已尽量洁简，两块PCB板直接用FPC连接，电源插座和航空插座通过接插件连接到控制板。但是内部空间比较紧凑，组装时需要按照一定顺序，否则后面很难安装完成。注意风扇固定孔打通扩大至6mm直径以上。我将安装步骤分为以下几步：

1.将铜柱、固定柱等安装到PCB上，开关电源安装至底部挡板。

2.散热风扇安装在控制板上，面板和控制板通过软排线连接好，将面板和控制板固定到顶部挡板，并固定好正面外壳部分，安装好旋钮帽和按键帽子。

3.航空插座和3孔电源插座安装到背面外壳，通过连接线接到控制板上并固定好背面外壳，注意定义不要接错。

4.将开关电源通过连接线接到控制板，固定好底部挡板。

5.安装加热固定板至顶部，4枚长螺丝上依次套上外经6mm的绝缘柱和外径9mm的绝缘柱用螺母固定。这4枚螺丝用来固定和连接电源信号。

6.接好加热板温度传感器到固定板，固定好加热板。

六、备注：

1、本模块是控制板，需配合面板使用（面板详情见我个人主页）。

2、组装前建议先测试PCB以及各配件功能是否正常。

3、外壳是铝型材，加工图纸见附件。

4、焊盒整体使用220V交流电供电，注意安全！注意安全！注意安全！

5、PCB完整材料清单见附件“完整清单-PCB-CONTROL”，另SMT有1个不匹配的元件位号CN11，是一个3.96mm间距的4P直插端子，具体参数看附件的BOM完整清单。位号R14不焊接，清单也未包含进去。

6、附件有一份整机材料清单里面计算了大概价格，控制板单价为65左右，元器件都在立创商城买的。焊盒单价在280左右，不算烙铁热风*等配件。

七、测试视频：

测试视频演示了组装完成后的各功能使用，分别演示了电烙铁、加热台、热风*功能。