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冬天碼字、畫圖、寫作業(yè)，最怕的不是靈感枯竭，而是手指僵硬。傳統(tǒng)“小太陽”要么占地方、要么烤臉不烤手，溫度還不可調(diào)。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(diào)溫定時(shí)。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(zhǔn)倒計(jì)時(shí)，專為 10 m2 以內(nèi)個(gè)人場景而生。
“掌上暖域”迷你取暖器直擊三大痛點(diǎn)：
體積必須小于 500 ml 水杯；
溫度需無級可調(diào)且穩(wěn)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(guān)鍵優(yōu)勢 |
|---|---|---|---|
| 主控 | FT62E133-RB（SOP16，18 I/O） | 運(yùn)行整機(jī)邏輯 | 8-bit RISC，3 k×14 Flash，256 B RAM，2.5 V 起振 |
| 發(fā)熱驅(qū)動 | 4 路 16-bit PWM | 一路驅(qū)動 PTC/MCH 發(fā)熱體 | 12-bit ADC 閉環(huán)恒溫，分辨率 0.24 mV |
| 溫度采樣 | 8+1 通道 ADC | 片內(nèi) TS 熱敏 + 外置 10 k NTC | 低成本、無校準(zhǔn) |
| 人機(jī)交互 | 8 路高可靠觸摸 | 面板 8 鍵：電源/+/?/童鎖/定時(shí)/模式/夜燈/擺頭 | 觸摸面積 8 mm×8 mm，抗干擾 8 kV ESD |
| 定時(shí)&時(shí)鐘 | Timer0/1/2 + 32 kHz LIRC | 1 min–8 h 任意定時(shí) | 待機(jī) 9 μA |
| 安全 | LVD/LVR + 故障剎車 | 過溫、傾倒、超時(shí)斷電 | 硬件級快 |
布局：電源鍵居中，+?鍵上下排列，其余 5 鍵環(huán)形分布。
算法：Fremont 官方 FMDTouchTool 一鍵標(biāo)定，靈敏度外接 10 nF CREF，支持濕手操作。
擴(kuò)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(huán)采樣：ADC 每 200 ms 采樣一次 NTC；12-bit 精度誤差 ±1 °C。
PID 輕量實(shí)現(xiàn)：
誤差 e = 設(shè)定溫度 – 實(shí)測溫度；
PWM 占空比 = 前次占空比 + Kp·e + Ki·∑e；
系數(shù)整定僅需 3 字節(jié) RAM，F(xiàn)lash 查表法省去浮點(diǎn)。
舒適曲線：25 °C、30 °C、38 °C 三檔一鍵切換，亦可 1 °C 步進(jìn)微調(diào)。
雙模式：
運(yùn)行模式（HIRC 8 MHz）整機(jī) 350 mW；
Eco-Sleep：LIRC 32 kHz 維持計(jì)時(shí) + 觸摸掃描，整機(jī) < 1 mW。
| 觸發(fā)條件 | 動作 | 恢復(fù)方式 |
|---|---|---|
| 機(jī)身 75 °C | PWM 立即關(guān)斷，風(fēng)扇延時(shí) 30 s | 溫度 < 60 °C 自動恢復(fù) |
| 傾倒（滾珠開關(guān)） | 中斷喚醒，1 s 內(nèi)切斷 MOS | 正立后手動重啟 |
| 設(shè)定時(shí)間到 | Timer2 匹配中斷 → 關(guān)閉 | — |
每 100 ms 采樣一次 NTC，誤差 ＞ 2 ℃ 進(jìn)入“猛火” 100 % PWM；誤差 ≤ 0.5 ℃ 進(jìn)入“穩(wěn)火” 20-40 % 占空比，避免熱慣性過沖。
基線實(shí)時(shí)補(bǔ)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(jì)數(shù)，掉電瞬間將剩余分鐘寫入 Data Flash，上電 100 ms 內(nèi)恢復(fù)，誤差 < 1 min。
連續(xù) 30 s 檢測溫度 > 75 ℃ 或風(fēng)扇停轉(zhuǎn)，立即關(guān) PWM、蜂鳴器長鳴、RGB 紅燈快閃。
預(yù)留 SWD 口，可開放給極客刷入“彩虹呼吸燈”或“番茄工作法定時(shí)”。
藍(lán)牙模塊焊盤已留，后續(xù)可手機(jī)小程序遠(yuǎn)程調(diào)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(tǒng)取暖器 MCU+觸摸 IC+ADC 的多芯片痛點(diǎn)，把“小空間、真恒溫、零學(xué)習(xí)”的體驗(yàn)做到極致。從指尖到指尖的溫暖，只差一顆 FT62E133-RB。今年這個(gè)冬天來臨前，讓“桌面暖冬精靈”在工位、宿舍、兒童房悄悄發(fā)光發(fā)熱，既不打斷思路，也不打擾旁人。