#第九届立创电赛#桌面温湿度仪

题目要求

基于STM32的桌面温湿度检测仪设计

题目分析

本设计使用了STM32G030K6T6芯片为主处理器，盛思锐的SHT40温湿度传感器模块为数据采集前端模块，将采集到的温湿度数据通过SN74HC595PWR移位寄存器送入3位数码管显示，上面的三位数码管显示温度值，下面的三个数码管显示湿度值。

总体设计方案框图：

graph TD
主芯片STM32 <--> 温湿度采集

原理图设计说明

原理图的设计主要包括主处理器芯片、数码管显示电路、温湿度采集电路和电源电路等内容，主要模块介绍如下：
原理图如下所示：
桌面温湿度检测仪原理图PDF.png
主控芯片介绍：
桌面温湿度仪项目使用STM32G030K6T6芯片作为主控芯片，该芯片使用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，可用来采集和控制温湿度数据。
数码管模块：
本项目使用了2个三位的数码管，数据输入部分采用以为寄存器SN74HC595，其引脚设置为推挽输出、快速模式。SN74HC595驱动时序时，首先输入高电平或低电平到SER引脚中，随后产生一个SCLK的上升沿，将数据发送出去，这里是8位数据移位寄存器，所以循环8次，最后一个RCLK的上升沿将数据锁存住，保持不变，直到下一次发送。
温湿度模块采集：
桌面温湿度仪上使用一个SHT40温湿度传感器模块用于检测温湿度，SHT40采用IIC进行通信。模块上R8、R9是IIC通信的上拉电阻，起到“线与”的作用，支持挂载多个设备。
电源电路：
桌面温湿度仪使用两节5号电池用于整个系统供电，这里加入一个分压电阻用于检测电池电压。使用两个10K对电压值进行分压，然后通过单片机ADC进行电压读取，对于3V电池，其实可以直接输入到单片机的IO口进行读取，但是大多数情况都是使用分压电阻来进行，这里我也不做改动。

PCB设计说明

本项目的设计的温湿度仪，整体上尺寸比较小，非常适合摆放在桌面上，所使用的元器件尺寸也比较小，整体上只有两节5号电池的大小，这为焊接增加了一定的难度，尤其是对于初学者，具有一定的挑战性，比如SN74HC595PWR和STM32G030K6T6的引脚都比较小，焊接时一定要仔细，小心翼翼。在进行布局时，首先要摆放好两节电池壳的位置，并且把他们摆放在背面，在正面摆放元器件。元器件的摆放首先放置好较大的数码管位置，然后在摆放三个移位寄存器和STM32芯片的位置，剩下的电阻、电容和LED灯灯元器件相对简单一点，还需要注意的是按键，下载器SWD要摆放在边缘位置，便于后面的调试。在布线方面，要注意走线一定要注意整齐，尤其是多条线并排走的时候一定要对齐位置，否则会非常乱，也不便于后面的维护。这里地线设置为30mil，电源线设置为15mil，信号线设置为10mil，最后尽量双面铺铜。

温湿度仪PCB图.png

软件说明

**代码块：**

/* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_ADC1_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
	HAL_Delay(100);
  SN74HC595_Send_Data(SN_DIG,0x00);
  SN74HC595_Send_Data(SN_LED1,0x00);
  SN74HC595_Send_Data(SN_LED2,0x00);
	
	HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1);    //ADC校准
	
	HAL_ADC_Start(&hadc1);     //启动ADC转换
	HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 50);   //等待转换完成，50为最大等待时间，单位为ms
	if(HAL_IS_BIT_SET(HAL_ADC_GetState(&hadc1), HAL_ADC_STATE_REG_EOC))
	{
		ADC_Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);   //获取AD值
		Data = (ADC_Value*3.3f)/4095.0f;
	}
  /* USER CODE END 2 */
	Vol_Value = (uint16_t)(Data * 100)*2;
  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */
		ShowNum(1,1,Vol_Value / 100);
		ShowNum(1,2,Vol_Value /10 %10);
		ShowNum(1,3,Vol_Value % 10);
    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }

实物展示说明

提示：作品的实物图片，图片可以加上说明。

温湿度仪.jpg

注意事项

1、一定要选择好元器件，尤其是电阻电容的数值。 2、STM32处理器和595移位寄存器的焊接一定要小心。 3、软件的调试要结合硬件工具，最好能有万用表和示波器。

演示视频

参考附件。

其它附件上传

程序参考附件。

序号	文件名称	下载次数
1	温湿度仪介绍.mp4	0
2	作品演示.mp4	0
3	制作心得.mp4	0
4	Tem_Humprogram.7z	0

#第九届立创电赛#桌面温湿度仪

工程标签

简介

本项目设计一款桌面温湿度仪，项目使用了STM32G030K6T6芯片作为主控芯片，通过盛思锐的SHT40温湿度传感器检测温湿度，通过SN74HC595PWR数据缓存，将采集到的温湿度送入数码管显示。

开源协议

Public Domain

描述