开源硬件报告：桌面温湿度检测仪V1.0

摘要

本报告详细介绍了桌面温湿度检测仪V1.0的设计和开发过程。该设备利用高精度传感器和微控制器技术，为用户提供实时的室内温湿度数据。

1. 项目背景

随着智能家居和物联网技术的发展，人们对生活环境的监控和管理需求日益增长。桌面温湿度检测仪作为一种实用的环境监测工具，能够实时提供室内温度和湿度信息，帮助用户更好地调节室内环境。

2. 设计目标

• 实现高精度的温湿度监测。
• 设计易于使用的界面，方便用户读取数据。
• 保证设备的低能耗运行，延长电池寿命。
• 确保硬件和软件的可扩展性，以适应未来可能的功能升级。

3. 硬件设计

3.1 系统架构

描述系统的主要组成部分，包括主控单元、传感器、显示单元、电源管理等。

3.2 电路原理图详解

3.2.1 唤醒按键

• 功能：允许用户通过物理按键唤醒设备。
• 电路连接：连接到微控制器的中断引脚。

3.2.2 电源电路

• 3.3V降压电路：使用RT9013-3.3将输入电压降至3.3V，供微控制器和其他低电压设备使用。
• 电源管理：确保电源稳定，防止电压波动影响设备性能。

3.2.3 显示和LED电路

• 数码管：共阴极3位数码管，用于显示温湿度数据。
• LED电路：包括电源指示灯和状态指示灯。

3.2.4 传感器电路

• STH40温湿度传感器：用于采集室内温湿度数据。
• 上拉电阻：包括SDA和SCL上拉。

3.2.5 锂电池充电电路

• TP4056-42-ESOP8：这是一款流行的锂电池充电管理IC，支持微功耗和高效率的充电，具有内置的保护功能。
• TP4056充电管理IC的特点
  输入电压范围宽：适合多种电源输入。
  微功耗待机模式：在电池充满后，进入低功耗模式，减少能耗。
  内置MOSFET：简化外部元件，提高充电效率。

4. 固件开发

4.1 编程环境

• 编程语言：C
• 开发工具：Keil uVision5

4.2 功能模块

• 初始化模块：设置系统时钟、初始化外设。
• 数据采集模块：从STH40传感器读取温湿度数据。
• 数据处理模块：对采集到的数据进行校验和转换。
• 显示更新模块：更新数码管显示的数据。

5. 结论和未来工作

• 本项目成功实现了桌面温湿度检测仪的基本功能，未来可以考虑增加Wi-Fi模块，实现远程监控和控制。