#第九届立创电赛#温湿度传感器

1、项目功能介绍

桌面温湿度检测仪项目使用STM32G030K6T6芯片作为主控芯片，这款芯片使用的是ArmCortex-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，检测模块使用的是盛思锐生产的第四代

SHT40温湿度传感器模块，有着高精度，超低功耗的16位相对湿度和温度。

该显示仪可同时显示当前环境的温度和湿度，并且在1s后刷新一次，还有一个通过按键触发中断，并且显示当前的电池电压，显示时间维持1s左右。

2、硬件部分：

2-1整体原理图设计：

 

2-2主控电路：

 

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特定功能的引脚要使用其功能，如传感器的接入要使用IIC的功能，就要预留带有IIC功能的引脚。方便后期的引脚使用。

2-3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：

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。

2-5三态输出 8 位移位寄存器电路：

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较少的引脚就可以控制多个数码管。

2-6按键电路：

 

原本的按键是用来唤醒MCU的休眠状态，由于我加入了电源开关，代码中就没设置单片机的休眠模式，该按钮就用作中断显示当前检测仪的电源电压。

2-7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，两个灯分别连在了移位寄存器和MCU的GPIO上。

2-8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，实际中，由于共阴极数码管缺货，我使用的是共阳极数码管，若是共阴极，则代码中的对应位取反即可。

2-9电池电量测量电路：

使用两个10K电阻对要采集的电源进行分压，以免要测的电源电压过大而烧坏单片机，为了确保测量的精度，使用MCU内部的基准电压作为参考电压。

2-10电池电路：

电池供电部分使用两节5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，并加入了电源开关。

2-11调试接口：

通过外接SWD下载调试接口实现对整体项目的软件的烧录和调试。

3、PCB展示

3-1PCB整体布局走线

 

3-2 PCB 3D图展示

 

4、软件部分

4-1软件的前期准备

软件部分使用STM32CubeMX软件生成基础的代码配置，如GPIO口的初始化，IIC初始化，ADC初始化，中断初始化。

 

4-2代码部分

主函数，循环显示温度和湿度，若按键触发中断后，则显示当前电压值，第二行可显示自定义的字符，显示大概1秒左右，并将中断标志变量置0。

 

获取温度函数，使用IIC通讯协议，发送读写地址后，获取的值经过公式计算即可得到温湿度的值

 

ADC获取电压函数，获取要检测的电压的采集值和内部基准电压采集通道的值，换算后即可得到电池的电压。

 

中断函数，按键触发中断后，将led的状态反转并将中断标志置1。

 

移位数据寄存器发送数据函数

 

数码管显示函数

 

5.最终实物展示