冬天碼字、畫圖、寫作業,最怕的不是靈感枯竭,而是手指僵硬。傳統“小太陽”要么占地方、要么烤臉不烤手,溫度還不可調。于是我們把目光投向了“桌面級”迷你取暖器:巴掌大小、隨插隨熱、指尖輕觸即可調溫定時。本方案以 FMD(輝芒微)FT62E133-RB 為主 MCU,8 路電容觸控 + 無級 PWM 恒溫 + 1-8 h 精準倒計時,專為 10 m2 以內個人場景而生。
“掌上暖域”迷你取暖器直擊三大痛點:
體積必須小于 500 ml 水杯;
溫度需無級可調且穩定;
交互要極簡——伸手即控,離開即省電。
功能域 | 芯片資源 | 本方案用法 | 關鍵優勢 |
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主控 | FT62E133-RB(SOP16,18 I/O) | 運行整機邏輯 | 8-bit RISC,3 k×14 Flash,256 B RAM,2.5 V 起振 |
發熱驅動 | 4 路 16-bit PWM | 一路驅動 PTC/MCH 發熱體 | 12-bit ADC 閉環恒溫,分辨率 0.24 mV |
溫度采樣 | 8+1 通道 ADC | 片內 TS 熱敏 + 外置 10 k NTC | 低成本、無校準 |
人機交互 | 8 路高可靠觸摸 | 面板 8 鍵:電源/+/?/童鎖/定時/模式/夜燈/擺頭 | 觸摸面積 8 mm×8 mm,抗干擾 8 kV ESD |
定時&時鐘 | Timer0/1/2 + 32 kHz LIRC | 1 min–8 h 任意定時 | 待機 9 μA |
安全 | LVD/LVR + 故障剎車 | 過溫、傾倒、超時斷電 | 硬件級快 |
布局:電源鍵居中,+?鍵上下排列,其余 5 鍵環形分布。
算法:Fremont 官方 FMDTouchTool 一鍵標定,靈敏度外接 10 nF CREF,支持濕手操作。
擴展:長按“童鎖”組合鍵 3 s 可鎖定全鍵,防止寵物/兒童誤觸。
閉環采樣:ADC 每 200 ms 采樣一次 NTC;12-bit 精度誤差 ±1 °C。
PID 輕量實現:
誤差 e = 設定溫度 – 實測溫度;
PWM 占空比 = 前次占空比 + Kp·e + Ki·∑e;
系數整定僅需 3 字節 RAM,Flash 查表法省去浮點。
舒適曲線:25 °C、30 °C、38 °C 三檔一鍵切換,亦可 1 °C 步進微調。
雙模式:
運行模式(HIRC 8 MHz)整機 350 mW;
Eco-Sleep:LIRC 32 kHz 維持計時 + 觸摸掃描,整機 < 1 mW。
觸發條件 | 動作 | 恢復方式 |
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機身 75 °C | PWM 立即關斷,風扇延時 30 s | 溫度 < 60 °C 自動恢復 |
傾倒(滾珠開關) | 中斷喚醒,1 s 內切斷 MOS | 正立后手動重啟 |
設定時間到 | Timer2 匹配中斷 → 關閉 | — |
每 100 ms 采樣一次 NTC,誤差 > 2 ℃ 進入“猛火” 100 % PWM;誤差 ≤ 0.5 ℃ 進入“穩火” 20-40 % 占空比,避免熱慣性過沖。
基線實時補償 + 滑動平均,水濺、金屬異物 0.5 s 自動鎖定。
低功耗 Timer2 中斷 1 Hz 計數,掉電瞬間將剩余分鐘寫入 Data Flash,上電 100 ms 內恢復,誤差 < 1 min。
連續 30 s 檢測溫度 > 75 ℃ 或風扇停轉,立即關 PWM、蜂鳴器長鳴、RGB 紅燈快閃。
預留 SWD 口,可開放給極客刷入“彩虹呼吸燈”或“番茄工作法定時”。
藍牙模塊焊盤已留,后續可手機小程序遠程調溫。
外殼 STL 開源,3D 打印可換貓爪、星球、積木等造型,滿足桌面顏值黨。
FT62E133-RB 用“一顆芯”解決了傳統取暖器 MCU+觸摸 IC+ADC 的多芯片痛點,把“小空間、真恒溫、零學習”的體驗做到極致。從指尖到指尖的溫暖,只差一顆 FT62E133-RB。今年這個冬天來臨前,讓“桌面暖冬精靈”在工位、宿舍、兒童房悄悄發光發熱,既不打斷思路,也不打擾旁人。