作者：Sam Yang
KitchBot是由Sam及Casear兩位喜愛美食的軟硬體工程師所開發的Easy Sous-vide真空低溫烹調機，可針對不同料理需求及食譜自動下載合適的加熱曲線圖，隨時監測及控制電鍋與燉鍋的烹調溫度與時間。
在2015的12月，聯發科正式發表了smart 7688 Wi-Fi模組，在我的評估下，這個模組確實是更有機會實現KitchBot的硬體部份，而KitchBot也要開始走向開源計畫，所以開始著手設計要用在KitchBot上的轉接板，這一篇就來談談這個轉接板的設計過程吧。
首先，這是KitchBot的github。
在設定這個專案時，我一直在思考，我要將7688與控制電路、供電電路做在一起，還是分開二塊板子，為下一個開發板預留開發空間呢？目前決定先以彈性較大，但板子較大的方案。
好的，我們先來看看，要設計出KitchBot需要那些硬體週邊吧！
元件介紹
1. LinkIt Smart 7688 Duo
這個系統的主角，負責溫度控制與連線。
LinkIt Smart 7688 Duo
2. 繼電器
KitchBot主要功能就是控制電鍋的功率，所以要能控制電鍋的電源，但7688是3.3V的低壓，要如何完成這功能呢，就是靠繼電器來完成。
繼電器（Source：iCShop）
3. 溫度感測器DS18B20
溫度感測器有許多的選擇，例如熱電耦、PT100、熱敏電阻、AD590、LM35等等，最後使用DS18B20的原因是這個元件在不校正的情況下，可以有±0.5度的準確度，可以減少在校正上的困難，但因為這個元件需要放入水裡，並且有一定的高溫(60~100度)，因為無毒與防水防熱是非常重要的。
溫度感測器DS18B20（Source：iCShop）
4. OLED顯示器
七段顯示器不酷，一般的LCM被玩爛了，所以選擇用OLED來實作。
OLED顯示器（Source：iCShop）
5. 旋轉開關
是的，這也是愛現才選用3D印表機上常用的旋轉關開
旋轉開關（Source：iCShop）
6. 電源模組MLK-PM01
這不是必備，可以使用USB供電就好，但我希望整體性不要再接東接西，所以需要這個東西。
電源模組
電路設計
1. 電源電路與交流輸出控制電路
電路控制原理圖
首先，先說說這個電路的設計原理吧，P1是交流電的輸入，P3是交流電的輸出，交流電輸入以後會經由F1保險絲流向整個電路系統，M1會將交流電轉換為5V的直流電，LED1為電源正常的指示燈，最後5V電源會提供到P2，也就是連接到主控板的接頭。
再來，P2的第二腳會接受來自7688的訊號，並電U1A TTL IC做為緩衝器，再推動繼電器，LED2提供低電指示，D1是為了逆電流保護而設計。
最下面是Triac的驅動電路，U1B同樣是緩衝器，必免來自7688的驅動電流不足，U2是做為電壓隔離的光耦合器，可以有效的保謢低壓部份不會被交流電回灌而燒毀，最後Q1是Triac，工業電子常用的半導體交流開關。
繼電器和Triac在電路中是並聯的，也就是說二者都可以開關交流的電路，但是繼電器有機械壽命，Triac又會發燙，所以這個設計是未來要用在長時間導通時使用繼電器，短時間而頻繁的切換時，改用Triac，讓二者互補。
2. 7688主板與溫度感測器及使用者介面
主板的部份，主要連接了三個元件，和一個端口，P1是要接到電源板的端口，用來取得直流5V與驅動RELAY和Triac，U1是DS18B20，R1是它的提升電阻，這是依照元件的資料手冊設計的，P2是要連接OLED的端口，0.96吋的OLED採用I2C的通訊方法，所以這一定要接到DUO支援I2C的接腳，而SW1便是主要的輸入介面旋轉開關，為了簡化推廣時程式碼的簡易度，所以還加入了一些電阻電容和U2來做為防按鍵彈跳的設計。
7688主板和溫度感測器串接原理圖
以上只是一個很初步的設計，後面還有許多要修改的呢。
電路焊接
首先，我用雕刻機，製作了這一個空板。
再來，將高度較低的元件焊上：
來看看完成照：
因為交流迴路會流過相當高的電流，所以將電路的銅鉑在焊上一層錫，提升電流的導通能力。
註：7688 duo的因為材料未齊全，成品圖待補。
以上是到電路焊接的開源第一步分享文，下一篇將介紹7688 Duo開發環境與電路測試。（本文同時刊載於專欄作者KitchBot部落格，文章連結）
此外，Sam更擔任台灣國際技能競賽電子項目 - 金牌指導老師，也是全國技能競賽電子類裁判，曾獲得國內外多項硬體設計比賽獎項，目前在台灣科大攻讀博士。
專長領域涵蓋PCB設計、嵌入式系統、生醫電子、感測器與微算機程式設計。
KitchBot部落格
- 【Open KitchBot－1】7688 Duo轉接板設計方法 - 2016/01/23
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