温室温度检测装置

本项目的系统总体设计采用STC32单片机作为核心控制器，通过温度传感器DS18B20检测周围环境温度，将数据传输到单片机进行处理，然后使用2.8寸TFT液晶屏显示温度值、绘制随时间变化的折线图，同时用DS1302记录时间。电源方面采用TYPE-C充电接口直接供电，考虑到会停电使用一颗锂电池做备用电源，TP4056充电芯片进行充电，用一颗P沟道的MOS管做电源切换，用RT9193将电源转换为3.3V给后级电路供电，还有一个无源蜂鸣器用于提示用户。

1.主控采用STC32单片机作为核心控制器。国产芯片价格相对比较低，适合低成本的应用场景，同时它有比较完整的中文手册，本次用到虚拟串口和SPI通讯都有详细的说明，容易开发，很适合初学者学习和实践。

2.温度采集用DS18B20温度传感器。DS18B20是一款单总线数字温度传感器，具有体积小、功耗低、精度高等优点。其工作原理是通过测量热电阻的阻值变化来检测温度变化，然后将温度值转换为数字信号输出。在本项目中，我们将DS18B20连接到STC32单片机的I/O口上，通过单片机读取温度值并进行处理。

3.温度显示用2.8寸TFT液晶屏来显示温度值和折线图。TFT液晶屏具有色彩鲜艳、画面清晰、可视角度大等优点。其工作原理是通过薄膜晶体管控制液晶分子的旋转角度来实现画面显示。在本项目中，我们将TFT液晶屏连接到STC32单片机的SPI接口上，单片机读取到DS18B20温度数据再根据当前时间进行处理显示并确认坐标在屏幕上依次打点获取折线图

4.时间用一颗DS1302时钟芯片。DS1302是一款由DALLAS公司推出的涓流充电时钟芯片，它内含有一个实时时钟/日历和31字节静态RAM，可以通过简单的串行接口与单片机进行通信。简单的3线接口，实时时钟计算秒、分、小时，日期，月，日、周，年与闰年赔偿有效期至2100年。支持电池的通用RAM，2.0V至5.5V都可运行，在2.0V时使用小于300nA电流。月末的日期会自动调整天数少于31天的月份，包括闰年的更正。时钟运行在24小时或12小时的格式与AM/PM指示器使用同步串行通信简化了DS1302与微处理器的接口。当然也可以使用STC32内部的RTC实时时钟，要外接一个32.768K的晶振。

5.电源直接就用TYPE-C供电，考虑到会停电，整个系统将不工作，同时DS1302上的时间数据也会掉，所以加一个锂电池做备用电源。用一颗TP4056充电芯片进行充电，使用一颗P沟道的MOS管做电源切换，经过RT9193电源转换芯片将电源的输出电压转换为3.3V给后级电路供电。

RT9193是一种LDO线性稳压器，具有300mA的输出电流和超低噪声、快速调整的特点。在满功率（300mA）输出时，压降可以低至220mV。其输入电压范围为2.2V至5.5V，输出电压为3.3V，具有过流和短路保护功能。RT9193采用SOT23-5封装。

电路设计总结：在本项目中，我们采用了先进的温度传感器、液晶显示屏、时钟芯片和电源管理芯片等部件，通过合理的电路设计和软件编程，实现了各个部件的功能和协同工作。具体来说，我们采用了DS18B20温度传感器来检测周围环境温度，采用2.8寸TFT液晶屏来显示温度值和折线图，采用DS1302时钟芯片来记录时间，采用锂电池供电并通过TP4056充电芯片进行充电管理。通过这些部件的协同工作，我们成功地实现了环境温度的检测、显示和记录功能。

元器件准备：在电路安装之前，首先需要准备好所需的元器件。本项目所需的元器件包括STC32单片机、DS18B20温度传感器、2.8寸TFT液晶屏、DS1302时钟芯片、TP4056充电芯片、P沟道MOS管、RT9193电源转换芯片、锂电池、无源蜂鸣器等。在选购元器件时，需要注意其型号、规格、质量等方面，以确保电路的正常工作。工程所有器件均可在立创商城买到。

焊接与连接：在准备好元器件之后，开始进行元器件的焊接和连接。首先，需要将元器件按照电路图的要求插入到电路板上，然后使用电烙铁进行焊接。在焊接时，需要注意以下几点

1。焊接时间不宜过长，一般不超过3秒钟，以免损坏元器件或电路板。

2。焊接温度要适中，一般在350℃左右。温度过高会导致元器件损坏或电路板变形，温度过低则会导致焊接不良。

3。在焊接时，可以采用“三步法”进行焊接。即先将电烙铁加热到适当温度，然后将焊锡丝放在焊接点上，最后用电烙铁将焊锡丝熔化并润湿焊接点。在焊接时，要保持电烙铁的稳定性和均匀性，以避免出现虚焊或冷焊等问题。

4。在焊接时，要注意安全，避免触电或烫伤等危险。同时，要保持焊接环境的清洁和整洁，以避免灰尘或杂物影响焊接质量。

调试准备：在电路安装完成后，需要进行电路调试以确保电路的正常工作。在进行电路调试之前，需要做好以下准备工作

检查电路板上各元器件之间的连接是否正确、可靠，有无虚焊、短路等问题。电源是否正常，有无电压过高或过低等问题。准备好所需的测试工具，如万用表、示波器等，以便在调试过程中进行测量和观察。针对电路的功能需求，编写测试程序，以便在调试过程中进行功能验证和性能测试。

调试技巧：先从简单的功能开始调试，逐步过渡到复杂的功能。这样可以逐步排除问题，避免一次性解决多个问题。将电路划分为不同的模块，分别进行调试。这样可以更容易地找出问题所在，避免对整个电路进行排查。在调试过程中，要做好记录。记录调试过程中的问题和解决方法，以便今后的查阅和参考。

调试技巧：通过合理的电路设计和软件编程，我们成功地实现了环境温度的检测、显示和记录功能。在进行电路调试时，我们采用了分模块调试、使用仿真软件等技巧，提高了调试效率。通过调试，我们验证了电路的各项功能和性能指标，同时也发现了一些问题并进行了解决。最终，我们成功地完成了环境温度检测器的设计和实现。

项目成果:

本项目的实施步骤包括以下几个阶段：系统设计、硬件搭建、软件编程、系统测试和系统优化。在项目实施过程中，我们采用了先进的元器件和技术手段，通过合理的电路设计和软件编程，实现了各个部件的功能和协同工作。最终，我们成功地完成了环境温度检测器的设计和实现，达到了预期的目标和要求。

本项目的成果包括以下几个方面：

1.  设计并实现了一个能够准确检测周围环境温度、显示温度值、绘制折线图并记录时间的环境温度检测器。

2.  掌握了温度传感器、液晶显示屏、时钟芯片、电源管理芯片等部件的选型和使用方法。

3.  掌握了C语言编程和单片机开发技术，实现了各个部件的功能和协同工作。

4.  培养了团队合作精神和解决问题的能力，提高了实际动手能力和创新能力。

总结和反思：在本项目的设计和实现过程中，我们遇到了一些困难和问题，但通过团队的努力和合作，我们成功地解决了这些问题。在项目的实施过程中，我们也学到了很多知识和技能，提高了自己的实际动手能力和创新能力。同时，我们也意识到了一些不足之处，例如在电路设计和软件编程方面还需要进一步提高和完善。

通过本项目的实施，我们深刻地认识到了团队合作和解决问题的能力的重要性。在未来的学习和工作中，我们将继续努力提高自己的能力水平，为更好地完成项目和实现自己的梦想而努力奋斗。

成品展示：

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