硬件验收流程 - hongligongsi/Consumables-storage-temperature-and-humidity GitHub Wiki

硬件验收流程

仓库 README 里那 12 项待验证项，每一项都需要实物 / 仪器才能闭环，固件改不出结论。 本页把 12 项拆成 6 个阶段，每项给出：要什么工具 → 怎么做 → 通过判据 → 不通过改哪一行。 按顺序走，前一项不过就不要往后走。

对应源码文档：docs/hardware-acceptance.md

三条红线（先读）

  1. HEATER_ENABLED 改 true 的前置条件：NTC、AHT20、INA226 三者读数同时有效。 任一无效时控制器在预热 / 打印态连续 3 秒会锁 Fault；更危险的是 NTC 报错时热板已经 没有温度反馈，等于开着电热板盲跑。
  2. GPIO45（BOARD_FAN）上电必须为低。它是 strapping 脚，上电被读成高会按 1.8 V 配置 VDD_SPI，与 3.3 V 的内置 flash 不匹配，芯片直接起不来。详见 硬件接线与注意事项。不要为"保险"给它加上拉。
  3. 首次加热必须有人值守：先把「发热板最大电流」设 1 A、「加热板过温保护」设 60 ℃， 手边备好断电手段，用红外测温枪盯热板温度，确认受控后再放开。

已经不用你确认的部分（已按原理图逐格核对）

仓库里的 hardware/sch-p1-2026-01-30.png（SCH_1-P1，2026-01-30 版，3172×3172，可放大阅读） 已逐格读出，与 include/pins.h 完全一致，这些不必再怀疑：

图纸位置 核对结果
MCU U3 引脚 IO3=ADC_NTC · IO4=TFT_YD · IO5=TFT_XR · IO6=TFT_YU · IO7=TFT_XL · IO8=状态输出 · IO15=EC_D · IO16=EC_B · IO17=EC_A · IO18=RGB · IO35=PIR · IO36=HOT_FAN · IO37=LED · IO38=AIR_FAN_DC · IO39=AIR_FAN_PWM · IO40=HOT_PWM · IO41=SCL · IO42=SDA · IO45=BOARD_FAN · IO47=状态输出；下排 15–23 依次 ADC_NTC / TFT_RES(9) / TFT_SDO(10) / TFT_SDI(11) / TFT_SCK(12) / TFT_DC(13) / TFT_CS(14) / TFT_BL(21)
热板 NTC R14 = 10 kΩ 为分压上臂；板上 R17 标 10 kΩ / 3950K 但画叉未贴，NTC 经 CN3（ZX-MX1.25-2PZZ）外接 —— β = 3950 有图纸依据
I²C 上拉 R2 / R3 = 5.1 kΩ 到 3V3 ——"上拉缺失"基本可排除，先查供电与接线
直流加热 U6 = INA226AIDGSR，图纸注明 Addr: 0x40（A1:GND、A0:GND）；R15 = 5 mΩ；U9 = JSM27517 隔离驱动（VDD=12 V）驱动 Q3 → HOT_PWM 高电平有效
排气扇 AIR_FAN_DC → Q4 低边 MOS（高电平导通），R21 100 kΩ 下拉；CN5 = 2 线 DC 调速、CN6 = 4 线 PWM 调速；风扇电源由 U12 / U13 短路点选 24 V 或 12 V
主板风扇 IO45 → BOARD_FAN MOS；图纸注释原文："使用 IO45 时确保模组上电时外部电路不会将 IO45 拉高"
显示 FPC-05FB-40PH20，3.5 寸 ST7796 320×480，版型"不带触摸 / 带触摸"两种；TFT_BL → Q1(S8050) 低边开关，高占空比 = 亮；触摸四线 XL/XU/YD/YU 已引出
状态输出 IO8 / IO47 只引到 H2 / H3 排针，没有任何驱动电路（必须外接光耦）
电源 24 V 主输入；板内 24→12 V（XL4015E1）、24→5 V（ME3116AM6G）、5→3.3 V（AMS1117）
发光 LOGO 4 颗 XL-5050RGBC-2812B 串联（DOU→DIN 级联），5 V 供电

结论：12 项里剩下的只有"实物是否与图纸一致"和"标定"两类。第 3、9 项若屏能正常显示 即可判通过；第 1、7、8、11 项用串口 d 自检 + 目视即可；真正离不开万用表的只有第 2 项 （NTC 的 25 ℃ 阻值）与第 4 项（量一次 R15 证实是 5 mΩ）。

⚠️ 核对中发现并已修正一处真实错误：代码原按 R15 = 10 mΩ 换算，而图纸是 5 mΩ。 校准寄存器 = 0.00512 / (LSB × Rshunt)，写错会让电流读数只有真实值的一半，于是 "限流 8 A"要到 16 A 才动作、硬过流保护（1.5 倍）整体延后一倍。现已改为 5 mΩ （include/ina226_sensor.h 的 kShuntOhms）。若实物真是 10 mΩ（BOM 变更），把 kShuntOhms 改回 0.01f 即可 —— 该方向是偏保守（读数偏大、保护提前），不会造成 保护失效。

阶段 0：先把应用日志抓出来（最容易卡住的一步）

固件开了 -DARDUINO_USB_CDC_ON_BOOT=1（见 platformio.ini），Arduino 的 Serial 走 ESP32-S3 原生 USB-CDC，也就是板载那个 USB 口；外接 FTDI 的 COM4（UART0） 只剩 ESP-ROM 与 ESP-IDF 日志。

所以在 COM4 上看不到 AHT20: detected、chamber= 周期上报、串口命令回显，是正常的， 不代表设备卡死。要交互：

  • 用板载 USB 口另开一个 COM 口，波特率 115200；
  • 或临时注释掉 platformio.ini 里的 -DARDUINO_USB_CDC_ON_BOOT=1，烧录，验完 务必恢复并重烧（否则 OTA / 联网行为与发布版不一致）。

批量判据用脚本，不用肉眼盯：

python tools/serial_regression.py --port COM5 --seconds 30
python tools/serial_regression.py --port COM5 --seconds 30 --require-sensors  # 要求两颗传感器在线

串口命令速查（串口助手发单字符）：

命令 作用
d 硬件自检：一条命令打印 ADC 原始值/换算、AHT20 与 INA226 在线与读数、分流电阻与校准值、当前输出百分比、输出脚电平回读。只读，不改输出、不开加热
i I²C 总线扫描（0x08–0x77），判断"传感器 not detected"是总线级还是单器件级
W 打印联网状态（state / ip / time / mqtt）
p l s x 切换预热 / 灯光 / 系统总开关 / 手动排气
c h 编码器单击 / 长按

阶段 1：I²C 两颗传感器（第 4、5 项）—— 当前实机的卡点

实机现在报 AHT20: not detected、INA226: not detected，先解决它，否则仓温恒为 nan、 限流闭环也没有输入。

工具：串口（i 命令）；可选万用表。

  1. 串口发 i，看回显：

    回显 含义 下一步
    一个 ACK 都没有 总线级故障：上拉缺失、3V3 没送到传感器、SDA/SCL 接反 量传感器 3V3 对 GND 是否为 3.3 V；量 SDA/SCL 空闲是否为高；对调 SDA/SCL 再试
    只有 0x38 INA226 没应答 查 INA226 供电与地址
    只有 0x40 AHT20 没应答 查 AHT20 供电 / 焊接
    0x38 + 0x40 都在 总线正常 进第 2 步

  2. 两颗都 ACK 后重启，开机日志应打印：

    AHT20: detected
INA226 (0x40, 10mOhm): detected

  3. 看周期上报 chamber= 一行：温度应在室温 ±5 ℃、湿度 20–80 %RH。

判据：serial_regression.py --require-sensors 通过。

通过后改哪里（仅在参数与实物不符时）

情况 改动
地址不是 0x40 src/main.cpp 的 ina226.begin(Wire, 0x41)；默认值在 include/ina226_sensor.h
实物 R15 不是 5 mΩ 改 include/ina226_sensor.h 的 kShuntOhms（唯一一处）；校准值按 0.00512 / (LSB × Rshunt) 自动算，用 d 自检的 cal 复核
量程不合适 include/ina226_sensor.h 的 currentLsbA（现 0.001 A/LSB，即 1 mA/LSB）

第 5 项（安装位）是结构问题：AHT20 要在仓内、有代表性的位置，避开热板出风口直吹。 判据是加热时仓温平滑上升、不出现阶跃，且比热板温度滞后。

阶段 2：热板 NTC（第 2、3 项）

工具：万用表（电阻档）。

  1. 断电测 NTC 两芯在 25 ℃ 的阻值，记下 R25（现按 10 kΩ 建模）。
  2. 找原理图上分压上臂 R14，看丝印（103 = 10 kΩ）并实测。
  3. 通断档确认 NTC 一端真的走到 ADC_NTC（GPIO3）焊盘、另一端到 GND / 分压点， 对照 2026-01-30 原理图的网络名，别只看丝印。
  4. 上电看 heaterBoardTemp；用手捏住 NTC，读数应上升几度后回落。

判据：常温读数 ≈ 室温 ±2 ℃，且不是 --（-- 表示 raw 触到 ADC 端点 0 / 4095， 说明分压比例完全不对）。

不通过的情况 改动
引脚走错 include/pins.h 的 ADC_NTC（现 GPIO3；必须是 ADC1 的 GPIO1–10，GPIO35–40 不能做 ADC）
标称阻值 / β 不是 10 kΩ / B3950 src/main.cpp readSensors() 里 readNtcCelsius(Pin::ADC_NTC, 10000.0f, 10000.0f, 3950.0f) 的三个实参：分压上臂、NTC 25 ℃ 标称、β

曾有一次按 100 kΩ 建模导致整条温度曲线偏移，已回滚。改完务必用冰水（0 ℃）与室温 两点复核，不要只信 25 ℃ 一点。

阶段 3：低压执行器（第 8、11、7、9 项）—— 不开加热也能验

工具：万用表电压档；可选示波器。这几项都不涉及加热，可放心逐路点动。先敲串口 d 自检看输出脚电平回读（P8/P47/P38/P45/P37），固件有没有把脚拉高一眼可见，再决定要不要拿表。

# 项 怎么点动 判据 位置
8 排气双路 主屏「手动排气」开（x 命令） AIR_FAN_DC(38) 变 3.3 V 且风扇转；AIR_FAN_PWM(39) 在 30 % / 100 % 时转速有区别（25 kHz、10 bit） src/main.cpp:368-371
11 主板风扇 MCU 升温或电流 > 0.05 A 触发 BOARD_FAN(45) 变高、风扇转；同时确认上电瞬间该脚为低 src/controller.cpp:432
7 状态输出 进入打印 / 加热态 GPIO8（打印中）与 GPIO47（加热中）分别变 3.3 V；外接负载必须经光耦或驱动器，这两脚只能给 mA 级信号 src/main.cpp:374-377
9 显示与背光 直接看屏 480×320 横屏正常显示即通过；花屏 / 白屏才去查 TFT_eSPI 的 ST7796_DRIVER、TFT_WIDTH=320 / TFT_HEIGHT=480 与 setRotation(1) platformio.ini、src/tft_ui.cpp:1325

第 11 项特别提示：GPIO45 是 strapping 脚。若量到上电瞬间被 Q7 栅极拉高，先断开 BOARD_FAN 那路再启动，确认能正常起来后接回，并给栅极加合适下拉。不要加上拉。

阶段 4：加热链与电源（第 1、10、12 项）—— 最后才做

前置：阶段 1、2、3 全部通过。

工具：钳形直流电流表（或串联万用表 10 A 档）、红外测温枪。

  1. 设置页先把「发热板最大电流」设为 1 A、「加热板过温保护」设为 60 ℃。
  2. 把 src/main.cpp 的 constexpr bool HEATER_ENABLED = false; 改成 true，编译烧录。
  3. 进入预热，用测温枪盯热板，用钳形表读加热回路电流。
  4. 比对钳形表与 INA226 读数：
    • 偏差 > 10 % → 实物 R15 与图纸值（5 mΩ）不符，改 kShuntOhms（第 10 项即此项）；
    • 读数为负 → 电流方向接反（代码取绝对值，一般不影响，但最好把接线调正）。
  5. 确认升温受控（PID 不振荡、过温保护在 60 ℃ 处正确降功率）后，再按电源能力放开限流。

**第 12 项（环境总电流）**是算出来的：

总电流 ≈ 热板(24 V × 限流 A) / 24  +  热风扇 + 排风扇 + 主板风扇 + LED 灯带

与电源额定输出、线径对照，留 20 % 余量。热板全功率（限流上限 12 A，见 src/settings.cpp 的 1–12 A 钳制）时约 288 W，别按待机电流选电源。

硬过流保护是限流值的 1.5 倍（src/controller.cpp 的 HARD_OVER_CURRENT_FACTOR）， 超过即锁 F-04；软降是 I_limit / I_measured 连续缩放。标定不准会让这两条都失灵。

阶段 5：触摸（第 6 项）—— 唯一不需要仪器的一项

固件已闭环，只差实机采点：

  1. 系统设置第 27 项「触摸模式」：自动（出厂默认，开机做电阻膜在位探测）/ 开 （强制启用）/ 关（只用编码器）。
  2. 若屏没贴膜或排线没接，自动模式会打印 Touch panel: NOT detected 并关闭触摸（防浮空线 幽灵触摸），此时该项显示"不支持"——不是故障。
  3. 确认是触摸屏后（必要时把模式设成 开），进第 28 项「触摸屏校准」做两点采点。
  4. 只有当硬件完全没有触摸走线时，才把 include/pins.h 的 HAS_TOUCH_PANEL 改成 false。

验收记录表（建议边做边填）

# 项目 实测值 判据 结论 日期
1 加热总开关 NTC / INA226 / AHT20 三路有效后才改 true
2 NTC 型号 / 分压 R25 = ___ Ω 常温读数 ≈ 室温 ±2 ℃
3 NTC 引脚 网络名 = ___ 与原理图一致、属 ADC1（GPIO1–10）
4 INA226 地址 / 分流 ACK = 0x__ / R15 = ___ mΩ i 扫描有 0x40；R15 实测与 kShuntOhms（图纸 5 mΩ）一致
5 AHT20 安装位 仓内、避开热风直吹，读数平滑
6 电阻触摸 模式 = ___ 校准后点击定位准确
7 状态输出 8 = __ V / 47 = __ V 态切换时 3.3 V，外接走光耦
8 排气双路 DC38 = __ V 风扇转且 PWM 调速有效
9 显示与背光 480×320 横屏正常
10 限流闭环 钳形表 __ A / INA226 __ A 偏差 < 10 %
11 主板风扇 45 = __ V 触发时转，且上电瞬间为低
12 环境总电流 计算 __ A 电源额定与线径留 20 % 余量

填完后把结果同步回仓库 README 的「待验证项清单」。