#第十届立创电赛#天璇加热台_控制板_已验证

注：* 为必填项

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* 1、项目功能介绍

核心功能是通过热电偶精确测量加热平台温度，并由单片机进行智能控制，驱动MOS管实现快速、稳定的温度输出。系统具备直观的数字显示和便捷的人机交互，适用于精密焊接、维修等场景。

核心功能特点如下：

高精度温度测量： 采用MAX6675热电偶芯片，直接读取K型热电偶数据，可测量0~1024°C范围的环境温度，分辨率达0.25°C，测量准确。

智能温度控制： 主控芯片STC8H通过PID（比例-积分-微分）控制算法，动态调节MOS管的开关（PWM占空比），使加热平台的实际温度能够快速达到并稳定在用户设定的目标温度，超调小，波动低。

直观的人机交互：

四位数码管显示： 实时显示当前温度或设定温度。通常通过按键切换显示状态（如：常显当前温度，按下按键时显示设定值）。

两个按键操作： 用于设定目标温度。典型设计为一个“加”键和一个“减”键。

大功率加热驱动： 采用MOS开关模块作为电子开关，由单片机I/O口直接驱动，控制加热平台的通断。MOS管可承受大电流，实现加热平台的高效、快速升温。

优异的硬件设计： 加热平台电路板采用希尔伯特曲线走线设计，这种空间填充曲线能使加热器在整个平面上均匀发热，避免局部过热，提供极佳的加热体验和焊接效果。

*2、项目属性

不是首次公开，未获奖

注：请说明项目是否首次公开；项目是否为原创；项目是否曾经在其他比赛中获奖，若有获奖则叙述获奖详情；项目是否在学校参加过答辩。

* 3、开源协议

GPL 3.0

本工程是 天璇加热台-加热焊台-烤肉架 的控制板 https://oshwhub.com/iceiceice/jia-re-han-tai 可以直接安装在这个加热台的 底部

请在竞赛阶段填写 ↓

*4、硬件部分

中间填充硅酸铝隔热棉10mm厚两层 防止底部热量散失过快导致温度升高过慢
黄铜螺柱尺寸为M3*15和M3*25+6 其中15mm为双通螺柱 
100K热敏电阻的串联电阻选用1K电阻

夸克烤肉架与底座的连接使用云母片进行绝缘 (可以使用69！lRLF2HnA22o啊 https://m.tb.cn/h.fBVHRKb  CZ3457 全新 云母片 TO-3P 大三肯对管 TO-220 TO-247 TO-3PL 绝缘片 垫)买回来后剪一下尺寸 先固定后面两个不需要云母片的螺柱 然后前面两个的螺丝就不会和铝基板接触导致绝缘失效了

程序部分还有问题 温度表有些许偏差 但是200℃时的温度阻值是我调试好的 (200℃是准确的)

低于150度显示LO(LOW) 按下温度上升键开始升温并且设定温度上升一度 按下温度下降键停止升温并且设定温度下降一度

最好使用12V10A及以上电源供电 因为我的铝基板电阻值为1.4Ω 计算得出12V时电流为8A 大家需要根据自己铝基板的电阻来选择电源 

最高支持30V电压 最大电流为15A

留有热电偶电路 需要的可以使用热电偶 但是程序里没有热电偶的程序

因为本人没有加热台 所以大多数元件都是使用的直插件 如有需要 可以自行更改

1. 主控芯片 (MCU)

型号： STC8H系列单片机（如STC8H1K08, STC8H3K64S2等）

2. 温度采集模块

芯片： MAX6675

功能： 专用于K型热电偶的信号调理和数字化。

3. 显示模块

器件： 四位数码管

4. 输入模块

器件： 两个轻触按键

功能：

KEY_UP： 增加设定温度。

KEY_DOWN： 减少设定温度。

5. 功率输出模块

器件： 一路MOS开关模块

6. 加热平台

设计： 铝基板PCB，其上蚀刻有希尔伯特曲线作为加热电阻。

原理： 当电流流过曲线时，整个电阻丝图案会均匀发热，通过铝基板将热量均匀传导至焊接头。

7. 声学提示模块

器件： Aj38（无源蜂鸣器）

*5、软件部分

1. 开发环境与配置

• 主控芯片：STC8H系列

• 开发环境：基于STC8HX库的C语言开发

• 系统时钟：24MHz

• 关键宏定义：

  • TM1637引脚定义（SCL-P1.3，SDA-P1.2）

  • PWM最大占空比：1000

2. 核心数据结构

• 温度查找表：TEMP[150] - 存储150个温度值对应的ADC采样值，用于将热敏电阻的ADC读数转换为实际温度值

• 全局变量：

  • temp_set - 目标设定温度（默认280°C）

  • numi - 当前测量温度值

  • UI - 加热使能标志位

  • VRE - 计算得到的热敏电阻电压值

3. 主要功能模块

3.1 系统初始化（setup函数）

3.2 主循环（loop函数）

3.3 定时器中断服务程序（核心控制逻辑）

4. 核心算法与逻辑

4.1 温度测量算法

• ADC采样：通过P1.1引脚采样热敏电阻电压

• 电阻计算：VRE = (AD * 1000) / (1024 - AD) 计算热敏电阻值

• 查找表转换：使用预定义的TEMP[150]查找表将电阻值转换为温度值

4.2 温度控制算法

• 简单比例控制：PWM占空比 = (设定温度 - 当前温度) × 3

• 无超调保护：当前温度≥设定温度时立即停止加热

• 手动控制模式：通过UI标志位允许用户手动启停加热

4.3 用户界面逻辑

• 双显示模式：

  • 常态：显示当前测量温度

  • 按键操作时：显示设定温度（持续3秒）

• 状态指示：通过数码管特殊符号显示加热状态

• 按键功能：

  • P3.2：温度设定+1，开启加热

  • P3.3：温度设定-1，关闭加热

5. 关键特性

• 实时性：5ms定时器中断确保控制响应及时

• 稳定性：采用查找表方式保证温度测量准确性

• 用户友好：清晰的状态指示和操作反馈

• 安全保护：温度超限时自动停止加热

*6、BOM清单

*7、大赛LOGO验证

请上传包含大赛logo的项目图片，logo以丝印形式印刷在PCB上面。

点击zip下载大赛logo标识！ （大赛标识）.zip

* 8、演示您的项目并录制成视频上传

视频要求：请横屏拍摄，分辨率不低于1280×720，格式Mp4/Mov，单个视频大小限100M内；

视频标题：立创电赛：{项目名称}-{视频模块名称}；如立创电赛：《自动驾驶》-团队介绍。

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