#第九届立创电赛#物联网温湿度计

* 1、项目功能介绍

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手机APP随时查看温湿度，根据自主设定，可以是某个房间，某个设备内部等。

小爱同学和天猫精灵语音接入，不用去近距离查看，语音助手即可回复，当前温湿度。

MCU使用ESP32C3,传感器是 Sensirion(瑞士盛思锐)的SHT40。

*2、项目属性

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本项目为首次公开。

 

* 3、开源协议

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GPL3.0

 

*4、硬件部分

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一、主控部分

从成本方面考虑，未采用单片机+模组的模式，采用单模组开发，

从pcb设计灵活方面，及成本考虑，选择裸芯片，这样layout就很灵活了

所以以上部分实际上就是ESP32C3的最小系统。

最难处理的天线部分，用0欧电阻短接L4即可，C33 C34不需要焊接

二、传感器部分

很简单的一个IIC电路，这里画了2个封装，焊接其中一个就好

在画这个电路时候，1、考虑空间问题及后续组装干涉等，所以添加了裸片封装

    2、考虑芯片太小，手工焊接难度确实大，所以也添加了 带板的封装

这样至少在此模块上，问题都解决了，肯定不会因为此模块问题再进行打板，造成一些时间，材料，等的浪费

三、屏幕驱动部分

这部分很简单，就是保证屏幕正常工作，具体查看附件

四、充放电部分

 图1 是4056充电电路，添加了NTC电阻，如果不需要检测电池温度，R24不接，R23短接，充电正常，

充电电流是由R22控制，由于电池容量较小，且充电电流大会发热很严重，影响传感器，所以充电电流250mA-300mA左右

图2 为了防止在充电时，电池边冲边放导致设备损坏。充电时设备使用 外置充电器供电。

五、降压电路

采用的是DCDC，因为1转换效率高，2低功耗，3压差小，适合电池供电设备，

为了降低功耗，可以尝试降低电压，经过测试ESP32C3低于3V就不能工作了（与手册一致）。

所以，电压设置在 Vo=0.6*(1+20/4.7) = 3.15V，

 

六、关断模块供电

因为屏幕不需要一直刷新，电池电压也不需要一直采集，所以在等需要刷新屏幕，或采样电池电压时候再打开电源，以节省电电能。

MOS的导通电阻很小，对后级的设备基本无影响。

三极管下拉了一个电阻，当不要后级供电时，可以释放IO，可以自动保持关断状态

七、唤醒开关

这里采用的是水银开关，等向后倾斜设备时，执行唤醒，即时更新温湿度数据等操作

一些角度传感器（如常用的MPU6050）也可以，当然也从很多方面限制了不能用它，1价格比较贵，2、io有限

特别需要提醒的是，水银蒸汽有毒，请不要重摔。

也可以换成 震动开关等其他开关。

八、其他电路的一些说明

调试电路部分，原本留了USB 调试电路，但是IO不够，就把其IO使用了，（Typec附近4个电阻都不焊接）所以typec USB 只充电。

 

PCB相关说明

整体大小5X5厘米

为了尽量减小充电时发热影响传感器读数，采用最远距离的隔离

且对传感器周围挖槽，以减少其他器件发热影响 数据准确性

顶层丝印层在充电模块和传感器外围都添加了线条，是在外壳上应该添加拉伸区进行隔离的部分，此部分没有摆放元器件，方便外壳紧贴PCB，进一步隔离设备内部对传感器的影响

 

*5、软件部分

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软件编译，使用VScode 基于ESP-idf，参考的链接（软件部分.置顶）

1、立创桌面温湿度计项目文档(6-温湿度获取 (yuque.com)

            https://www.yuque.com/wldz/jlceda/ycxrhmcyxkvomgm1

2、 点灯科技官网 (点灯科技 (diandeng.tech) 

            https://diandeng.tech/doc/freertos-support

3、乐鑫 ESPidf 编程指南

            快速入门 - ESP32-C3 - — ESP-IDF 编程指南 v5.3 文档 (espressif.com)

4、ESPidf 接入blinker

               ESP32 IDF+Blinker 学习笔记2-ESP32适配blinker_esp_idf步骤_esp32 blinker-CSDN博客

5、字库大放不下时，自定义分区列表ESP32自定义分区表_app partition is too small for binary-CSDN博客

             https://blog.csdn.net/qq_44662794/article/details/125248484

等。

2. 大约的流程

部分源代码

主函数

小爱回调

温湿度传感器IIC部分

iic

温度获取

 

电压获取，查表法获取电量，

 

屏幕部分

接口初始化

屏幕初始化

 

程序烧录

采用乐鑫官方的烧录软件在附件里有上传

烧录设置

第一步，打开烧录软件，选择ESP32C3，选择UART

第二步，按这个图上设置烧录，

最后一步，重启下模块，就可以进行配网了。

重启后，等待配网时，板子的运行灯 会亮起，配网完成后，熄灭。

配网采用BLINKE官方软件，或者乐鑫官方软件均可。

用SmartConfig V2, 把自己的authkey，填入到附加数据，就可以。

如果换了wifi，或者换了Blinker账号，需要重新配置时，5秒内连续按rest 5次，即可恢复初始设置，开始重新配网和识别码。

注：基本1秒一次的按，别按太快。按一次后 等运行指示灯亮起，再按第二次，依次5次后，运行灯常亮，打开手机APP开始配置。

 

想连接小爱同学，和天猫精灵，可以在米家和天猫精灵里 ，绑定自己的Blinker账号，进行语音交互

手机APP内查看 温湿度

 

外壳部分

目前使用，剩余的PCB，层叠式连结起来，3D外壳也有设计，下次打样时候，一并发货。

整体预览

前

后

后内

前内

 

 

*6、BOM清单

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详见BOM表

*7、大赛LOGO验证

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* 8、演示您的项目并录制成视频上传

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视频要求：请横屏拍摄，分辨率不低于1280×720，格式Mp4/Mov，单个视频大小限100M内；

视频标题：立创电赛：{项目名称}-{视频模块名称}；如立创电赛：《自动驾驶》-团队介绍。

 

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