#第九届立创电赛#桌面温湿度仪

描述

1、项目功能介绍

 

本次训练营的桌面温湿度仪项目使用STM32G030K6T6芯片作为主控芯片，这款芯片使用的是Arm Cortex-M0+内核；最大主频64Mhz。

具有32KB的Flash以及8K的SRAM，供电电压在2.0V~3.6V之间。

使用这款芯片可以通过STM32CubeMX软件进行基础代码生成与配置，图形化的方式可以快速上手使用芯片，对我这种新手小白非常友好。

此次的温湿度检测仪可以实现高精度的温湿度检测，采用低功耗的模式运行，节能省电。

 

2、硬件部分：

 

2-1整体原理图设计：

                                                                  项目整体原理图

 

2-2主控电路：

主控MCU部分电路

主控MCU的供电通过L1的磁珠和C2的电容，达到滤波的目的，使MCU获得干净的电源，主控的外围引脚连接按照产品手册中的引脚定义进行使用，这里需要注意的是有专门功能的引脚要专门使用其功能，列如传感器的接入要使用I方C的功能，就要用带有I方C的功能引脚。这样可以方便后期的引脚使用。

 

2-3晶振电路：

 

晶振电路

使用32.768KHz的时钟晶振来给RTC提供计时，可以使温湿度检测仪有计时功能，方便后期的功能拓展。

 

2-4温湿度传感器电路：

温湿度传感器模块电路

本次项目的核心部件，使用SHT40温湿度传感器模块，SHT40是盛思锐生产的第四代，高精度，超低功耗的16位相对湿度和温度传感器，主要特性参数：相对湿度精度可以达到：±1.5%RH，温度精度可以达到：±0.1℃，平均的工作电流：0.4μA，空闲电流：80nA，工作范围：0-100%RH，-40-125℃，可以满足日常的温湿度测量需求。

SHT40温湿度模块

因为SHT40非常小，焊接难度很高，所以这里直接使用的本次大赛专供的SHT40模块，方便使用，这里需要特别注意的一点就是，SHT40温湿度模块的引脚和插座是要对应插上的，如果插反了的话，轻则影响温湿度模块的测量，重则烧毁模块！

2-5三态输出 8 位移位寄存器电路：

寄存器电路

为了点亮多个数码管这边选用了SN74HC595PWR寄存器来连接数码管进行显示，通过MCU的单个引脚就能实现对LED数码管的多个LED进行控制。这里需要注意的是，在后期焊接的时候如果数码管显示不全，或者显示有问题，那么大概率就是寄存器的引脚连锡或者没焊接好的问题，需要重新焊接并检查引脚焊接情况。

 

2-6唤醒按键电路：

唤醒按键电路

为了实现温湿度检测仪的低功耗，节能省电的长时间运行，使用专门的唤醒按键对其进行唤醒，这样可以在需要温湿度显示的时候唤醒，让其显示温湿度，在不需要的时候可以进入低功耗的待机状态。这里需要注意的是按键在布局的时候要放置在靠近板框边缘，这样方便按键的使用。

 

2-7测试LED电路：

测试LED电路

为了方便后期软件的调试，使用两颗LED来进行软件部分的代码调试使用测试。

 

2-8数码管电路：

数码管电路

数码管这边使用了两个0.28寸共阴极3位数码管，来分别显示温度和湿度，数码管LED的颜色有很多，可以根据自己的喜好选择。

 

2-9电池电量测量电路：

电池测量电路

通过对电池电压的采集，来测量电池的电压，可以为后期显示电量提供拓展功能，不过在电量测量的时候需要给MCU提供一个基准电压来供其比较测量电量，这边没有标准的基准来供其比较，所以电量的测量比较不准。如果需要准确的电量测量可以考虑更换自带基准电压ADC测量的MCU。

 

2-10电池电路：

电池电路

电池供电部分使用两节7号电池为整体系统供电，为了防止电池反接烧坏IO口，这边使用WST3401来实现防反接保护，保护芯片的IO口。

2-11调试接口：

调试下载接口

这边通过外接SWD下载调试接口实现对整体项目的软件调试部分。这里需要注意的是，为了方便后期外壳的安装，这个1X4p的排针可以不用焊接，用烧录器夹持下载烧录代码。

4、软件部分

代码直接使用的陈工的历程，只对其中的按键按键唤醒进行了修改。

 代码具体修改部分：

为了使温度和湿度的数值同时显示在数码管上，我们需要调整中断服务例程中的逻辑，以便每次中断都更新温度和湿度的显示，而不是交替显示。

在这个版本中，我做了以下更改：

1. 移除了updata_flag用于切换温度和湿度显示的条件判断，而是每次中断服务例程触发时都更新温度和湿度的显示。
2. 保留了updata_flag和sleep_flag用于控制休眠模式的逻辑，但在显示更新部分不再使用updata_flag。

这样修改后，温度和湿度的数值将每次中断时都显示在数码管上，而不会出现交替显示的情况。

同时可以修改数码管显示的持续时间，根据自己的喜好选择多久让数码管进入休眠模式。我这边设置的时间是数码管点亮5秒后进入休眠模式。

烧录使用stlink进行烧录，接四根线进行烧录即可

至此，完成了项目所有工作