ASSEMBLY MANUAL
ESP32-C6 恆溫智慧隔熱杯墊
圖文組裝說明書
⚠️ 本組裝涉及 12V 發熱迴路+雙保險絲——每一顆保險都要「先焊、先驗、再合殼」。完整原理與程式碼請先閱讀
→ 完整文章。
⏱️ 總時數 約 2.5 小時
🔧 工具:烙鐵、萬用表、4mm 鑽頭、螺絲起子
🧵 列印:PETG/ASA(禁 PLA)
🧰 零件與工具總覽
ESP32-C6 SuperMini主控板 ×1
12V 18W 矽膠發熱墊Ø10cm ×1
鋁板 Ø12×1mmNTC 孔+杯底溝 ×1
IRLZ44N+散熱片gate 100Ω/10k 電阻 ×1
2A 保險絲座外壁可換式 ×1
76°C 溫度保險絲串發熱迴路 ×1
NTC 100K 探頭+導熱膏 ×1
SSD1306 OLEDI2C ×1
SW-520D 傾倒開關豎直安裝 ×1
MP1584 降壓12V→5V ×1
按鍵+蜂鳴器6×6 微動/3.3V 有源 各×1
PETG 列印件 ×5下座/定位圈/遮光罩/鍵帽/腳座
🔒 開工前確認:萬用表保險絲良好、工作桌面無紙屑布條(易燃)、12V 電源插頭手邊可及(緊急拔插就是緊急開關)。
1
列印與備料(⚠️ 禁 PLA)
⏱️ 列印 4.5 hr難度 ★☆☆
- 五個零件依圖列印:下座與定位圈一定要 PETG 或 ASA(貼 65°C 鋁板),遮光罩與鍵帽也要(手指會碰、溫度不會低)
- 下座的保險絲座卡槽、MP1584 銅柱孔、M3 螺柱一併清孔
- 鋁板:側邊鑽 4mm 孔(深 15mm,NTC 用)、中心銑/磨直徑 7cm、深 1mm 浅溝(防滑+置中杯底)
- 4 顆矽膠腳墊壓進腳座,翻面測試平不平
🥲 PLA 在 60°C 就軟化。本專案鋁板常態 45~70°C——PLA 外殼第三天就會蠕變塌給你看。多花 5 分鐘換料,少走三天冤枉路。
2
12V 發熱迴路——先焊、先驗(不接 MOSFET)
⏱️ 25 分鐘難度 ★★☆
- 按圖把 12V(+) → 2A 保險絲座 → 76°C 溫度保險絲 → 發熱墊(+) 焊成一串;溫度保險絲套耐熱套管、離發熱墊本體 ≥10mm
- 萬用表通斷檔量整串:導通=正常;任何一顆開路=重焊或換新(別繞過!)
- 發熱墊(−) 直接碰一下 12V(−) 不超過 5 秒:會熱=發熱墊與保險鏈全通,立刻拆開
- 把這串線穿進下座的走線孔與保險絲艙,保險絲座鎖外壁螺蓋朝外
🔥 76°C 溫度保險絲是全機最後一道防線,位置必須貼近發熱墊那側(它要感覺到異常熱才肯斷),但又不能直接被輻射烤——耐熱套管+10mm 是實測平衡點。跳線=這台機器不准使用。
3
MOSFET 開關級(低邊切換)
⏱️ 20 分鐘難度 ★★☆
- 三腳方向:字面朝自己、左→右 G-D-S(TO-220 通例,仍要對一次你手上那顆的 marking)
- 散熱片+絕緣墊片鎖在下座外側風道位(導熱膏面向 MOSFET、絕緣片面向散熱片——別鎖錯順序,drain 帶 12V 負端)
- gate:100Ω 串阻(防高頻振鈴)焊在 MOSFET 側,10k 下拉就近 gate-源極之間補上
- source 以 ≥1mm² 線回 C6 共地單點;發熱墊負極接 drain
- 上電(不接發熱墊)量 gate-源極 = 0V=下拉生效;不是 0V 別接發熱墊,先修下拉
💡 3.3V 驅動說明:IRLZ44N datasheet 保證值在 Vgs=5V;3.3V 下 Rds(on) 約 0.2~0.5Ω,1.5A 發熱 0.5~1W——散熱片必須裝。想徹底舒服:換 AO3400A 或 IRLML6302,線路照舊。
4
NTC 埋板+鋁板合體
⏱️ 20 分鐘難度 ★★☆
- NTC 探頭頭部抹導熱膏塞進鋁板側孔(Ø4×15mm),深度以探頭頭部完全埋入、與板面齊平為準
- 膠槍封孔固定線材根部——探頭晃動=溫控失準的第一元凶
- 鋁板底面貼矽膠墊片輕壓定位(可拆,方便日後換發熱墊),淺溝面朝上
- 定位圈壓邊 1.5mm 固定鋁板,留熱膨脹縫——鎖太緊鋁板翹曲,鬆到會滑都不行
💡 驗收動作:手掌壓住鋁板 10 秒,OLED 讀溫要明顯往體溫爬;不爬=探頭沒貼到鋁,先修再往下。
5
控制艙配線+MP1584 帶載調壓
⏱️ 30 分鐘難度 ★★☆
- C6 SuperMini、OLED、蜂鳴器、按鍵、SW-520D 依接線圖入艙;邏輯地線單點匯到 C6 GND,別沿著 MOSFET 地線串
- SW-520D 用熱縮套固定在電路艙立壁,本體中軸垂直地面(滾珠開關平裝永遠常通=失效)
- MP1584 先不要接 C6:輸出接 OLED+一顆 LED 假載,旋鈕微調輸出至 5.0V
- 接上 C6 再量一次(空載調的電壓帶載會飄 0.2~0.4V);>5.3V 重調
- 排線全部離發熱墊邊緣 10mm 以上,束線帶固定在艙壁導槽
⚠️ MP1584 預設常出 5.6~6V,直接進板會讓板載 LDO 長期過熱保護重啟——「插 12V 就重啟」十之八九是它。帶載調壓這步不能跳。
6
燒錄與五項安全驗收
⏱️ 35 分鐘難度 ★★☆
- Arduino IDE:開發板「ESP32C6 Dev Module」,USB Mode「Hardware CDC and JTAG」,燒錄文章完整韌體
- 上電預設 STANDBY、gate=0V;放杯(或手掌壓板)→ 短按 → 開始加熱、PWM 由 25% 慢爬
- 逐項完成下表,五項全過才准日常使用;任何一項不過→回步驟查修
| # | 測試動作 | 預期結果 |
| ① | 上電不碰按鍵,量 gate-源極 | 0V、發熱墊冰涼(開機全關) |
| ② | 加熱中整台翻倒 3 秒扶回 | 長嗶三聲、LOCK!、NAS 收 TIPPED 告警;按鍵才解鎖 |
| ③ | 空板啟動 55°C 檔 90 秒 | 中嗶 NO CUP;25 秒探測輪試熱;手掌壓上 20 秒內自動續熱 |
| ④ | 探頭貼 ≤68°C 熱水杯 | 逼近 70°C 鎖機+OVERTEMP 告警(小心燙,夾子夾杯) |
| ⑤ | 拔 2A 保險絲量通斷 | 斷路時整條發熱迴路開路(保險絲座接觸不良是真實故障源) |
- 蓋板上蓋、鎖 4 顆 M3;翻面檢查四腳平貼、按鍵手感清脆
- 12V 通電 → 選 TEA 檔 → 放一杯水觀察 30 分鐘:應平穩爬到 55°C 附近進出功率條小幅度呼吸
- NAS 端啟動 warmer-guard.mjs,30 秒後 beat.log 出現第一筆 → 完成
- 月底把 beat.log 丟給助理彙整「認真時段熱力圖」,這是本專案真正的毒點
💡 長期存放:拔 12V 插頭就是最完全的關機。韌體待機模式只斷發熱,插頭才是主開關。