本项目参加了嘉立创2025年星火计划，并在立创硬件开源平台开源！
什么是回流焊？
回流焊的主要特点可以简要概括为：
专用于SMT：主要用于焊接表面贴装元器件（SMD）。
焊锡膏熔化：通过加热使预先印刷的焊锡膏熔融，冷却后形成焊点。
整体加热：对整块PCB板进行加热，实现所有焊点同时焊接。
温度曲线控制：焊接质量高度依赖精确的预热、保温、回流和冷却四个阶段的温度控制。
自动化高效：适用于大规模自动化生产，效率高。
（引用来源：通义千问（Qwen）生成内容，访问日期：2025年10月30日。）
由此可见，回流焊相比传统手工焊接，不仅显著提升了焊接速度，还大幅缩短了整体加工时间，实现了质量与效率的双重提升。然而，对于个人电子开发者而言，购置专业的回流焊设备成本较高，且工厂级SMT服务往往价格不菲。因此，拥有一台小型化、具备回流焊功能的加热设备，显得尤为必要。
为什么不买一台现成的，而是选择重新设计一台？
作为一个个人电子爱好者，要在成本、需求、学习目的和使用场景之间的权衡。以下是几个关键原因：
对成本较为敏感
虽然专业的小型回流焊炉价格较高，市面上也有一些入门级产品（如带温控的加热台或迷你回流焊箱），但即使是这些“便宜”的设备，价格也可能在几百到上千元。然而自己再设计一台就可以控制成本，设计成本可以做到百元以下。
学习与探索的乐趣
制作一个能用的回流焊装置本身就是一种学习过程。通过亲手搭建，能深入理解：
温度曲线的控制原理
PID 调节算法
热传导特性
安全设计（过热保护、散热等）
这不仅锻炼了软硬件整合能力，也加深了对SMT工艺本质的理解
定制化与可控性
市售的小型设备往往功能固定，温控逻辑封闭，无法灵活调整。而自己做的系统可以根据具体需求优化，比如：
自定义升温斜率和保温时间
记录温度数据用于分析
集成风扇实现快速冷却
添加报警或自动断电功能
系统可根据未来需求持续迭代，真正实现“按需定制”。
并非高频使用
大多数个人开发者或小团队并非持续量产，可能数月才进行一次SMT焊接。在这种低频使用场景下，购置专用设备容易造成资源闲置。相比之下，自研方案可在需要时快速部署，兼顾实用性与经济性。
购买设备是“解决问题”，而重新设计一台，是“在解决问题的同时，掌握问题背后的原理”。对于热爱技术探索的电子爱好者而言，这不仅是一种选择，更是一种追求。
立志想要实现的功能
高精度温度控制：采用PID算法与高分辨率传感器，实现±1℃以内的温控精度，确保焊接工艺稳定可靠。
快速升温性能：优化加热元件布局与功率设计，支持快速升温和高效热响应，缩短预热周期。
宽温域加热能力：支持从室温至400°C的宽范围温度调节，覆盖多种焊锡膏的回流工艺需求，适配不同材料与封装类型的PCB焊接。
友好人机交互：配备显示屏与按键/旋钮操作界面，实时显示温度曲线、工作状态与参数设置。
小程序联动控制：支持蓝牙或Wi-Fi连接手机小程序，实现远程启停、曲线配置与数据记录，提升使用便捷性。
倾倒/震动检测：集成姿态传感器，设备倾斜或意外移动时自动报警并可暂停加热，提升安全性。
RGB氛围与状态指示：灯光不仅提供视觉美化效果，还可通过颜色变化直观反馈当前工作阶段（如预热、回流、冷却）。
声光报警提示：在超温、故障、流程完成等关键节点触发声光提醒，确保操作安全不遗漏。
功能方案设计与可行性分析
为打造一台适用于个人电子开发者的高性能小型回流焊设备，以下从关键功能出发，逐一分析其实现方案与技术可行性。
高精度温度控制
热端温度采集：采用K型热电偶（0~1250℃ 精度±1.1℃或0.4%），绝缘材质是GG玻璃纤维（耐温482℃）。这款产品店家声明常用于SMT炉温测试，那么温度测量是没有问题的。
冷端温度采集：采用NTC热敏电阻MF58 103F3950，通过分压电路，实现对室温（相对于加热端）的采集。
温度数据处理：采用高精度的ADC采集模块。ADS1115IDGSR是德州仪器出品的16位低功耗精密模数转换器(ADC)，并且可以做到冷端和热端温度采集，通过IIC与主控通信。
温度加热控制：主控采用ESP32S3，运行 自适应PID控制算法 调节输出功率。
执行器件选用：采用带零点检测的可控硅与光耦开关芯片实现加热控制与低压和高压隔离。
宽温域加热能力（室温～400°C）
发热器件选型：采用MCH陶瓷发热片，规格是RP1570(230Ω)，典型功率是220V210W，热效率高，加热均匀，节能，升温迅速，功率密度大，加热温度高，温度可达500℃以上，所以满足设计温度需求。
壳体温度控制：在设备的内部集成散热风扇，并使用云母隔热板或者陶瓷纤维板，防止发热端与3D打印的壳体直接接触或者因为距离短而过热融化。
最大温度限制：在程序设定上，设置温度上限设为400°C，留有100摄氏度的余量，避免材料老化或起火风险。
快速升温能力
提高加热功率：优化热传导结构（使用铝制均热板），可以使用CNC对材料加工。
减少无效热容：（避免使用过重金属结构），提升热效率，其他部件采用PETG材料或者ABS材料。、
设计预热模式：初始阶段全功率加热，进入保温区后切换为PID精细调控。
人机交互与状态显示
配备LCD显示器：使用IPS显示器，实时显示当前温度、目标温度、阶段提示（预热/保温/回流/冷却）。
手动参数控制：搭配按键或旋转编码器，支持手动设置温度曲线参数。
RGB炫酷指示灯：使用 RGB LED 指示工作状态（如蓝色=待机，黄色=加热，红色=回流，绿色=完成）。
小程序扩展控制功能
设备与小程序的通信：主控ESP32S3自带WIFI与BLE，可以用这个和手机进行数据传输。
小程序的功能：这个是对设备功能的扩展，实现远程启动/暂停，下载预设温度曲线，实时温度曲线绘制，历史记录查看等扩展丰富的功能。
提升设备智能化水平，适合现代用户习惯。
倾倒/震动检测
传感器的选型：使用ST（意法半导体）的LIS3DHTR芯片，内置运动检测功能：
支持自由落体检测、单/双击识别、运动唤醒（Motion Detection）等功能，无需主控持续轮询，降低系统负载。
可通过中断引脚（INT1/INT2）触发事件，实现“有事才唤醒”的节能机制
安全响应机制：
触发后立即通过主控切断加热输出（关闭SSR）。
启动声光报警（蜂鸣器+RGB灯闪烁）。
在显示屏提示“设备倾斜，请检查”。
支持手动复位后方可重新启动。
实现以上这些，就完成了加热设备的基本功能了。
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