#第九届立创电赛#温湿度检测仪

* 1、项目功能介绍

本次项目使用的是STM32G0系列芯片作为主控芯片，搭配盛思锐SHT40温湿度传感器模块，实现了对环境温湿度的测量。

在数据显示方面，使用的是两个3位数码管，分别显示温度数值和湿度数值。

软件设计上借助CubeMX图形化的界面，只需简单操作即可配置单片机资源，自动生成代码。

通过Fusion360设计外壳，使用拓竹3D打印机打印出来，制作安装后形成最终的一个简约、小巧的成品。

*2、硬件部分

整体原理图设计：

2.1 主控电路

使用磁珠和电容进行滤波，提升主控芯片供电稳定性。设置上电复位电路，未设置手动复位电路。

2.2 晶振电路

外接32.768kHz的无源晶振，为后续拓展功能预留，本项目使用内部晶振。

2.3 温湿度传感器电路

本项目使用的是盛思锐的SHT40温湿度传感器，具有精度高、功耗低的特点。SHT40本身非常小，对新手来说不好焊接，本次训练营项目提供SHT40模块，只需在板子上焊接4Pin的插座，将SHT40模块插上去就可使用，非常的方便。

2.4 三态输出8位移位寄存器电路

通过3个595移位寄存器控制两个数码管显示数值，这样只需很少的主控芯片IO口就可以控制多个数码管。这里的LED1X是控制第一个数码管显示的引脚，LED2X是控制第二个数码管显示的引脚，LEDX_DIG是控制数码管共极性侧的引脚。

2.5 按键唤醒和测试LED电路

测试LED电路是为了验证板子焊接后能否正常工作的测试电路，在板子焊接好以后，通过点灯程序控制FPIO_TEST引脚的电平变化，就可以控制LED灯的亮灭，如果能正常控制LED灯亮灭，说明你的硬件电路基本没问题（不代表完全没问题），软件环境也是基本搭建成功的。

按键唤醒电路是为了主控芯片休眠时，提供一个中断信号，唤醒芯片开始工作的。

2.6 共阴极3位数码管电路

两个三位数码管分别显示温度、湿度数值，两个数码管的直接控制是通过3个595移位寄存器控制的，3个595寄存器又是通过STM32G0主控芯片控制的，一级

原理图上是共阴极的数码管，由于立创商城没货了，最后使用的是共阳极的数码管。使用共阳极数码管显示0-9和点号的二进制数值与共阴极得到是不一样的。

这是共阳极显示数值与十六进制数据对应表：

然后，使用共阳极的数码管，其软件设计里面的代码也不一样，具体的参考软件部分。

2.7 电池供电电路

温湿度检测仪使用两节5号电池供电，可通过主控芯片检测电池电压。

使用MOS管做防反接保护。

2.8 SWD下载调试接口

下载调试程序使用。

*3、PCB展示

3.1 PCB整体布局走线

3.2 3D视图

3.3 焊接完成实物图

*4、软件部分

本项目软件开发使用CubeMX配置引脚功能，生成基础代码。

注意：

代码使用Keil5进行开发，特别注意共阳极数码管的显示数值和小数点的十六进制。

程序烧录上，使用的是ST-Link，注意检测你的ST-Link能否正常工作，我第一次用了一个坏掉的ST-Link就没法烧录程序，重新买了一个新的才烧录成功。

编程思路：

1.主控芯片休眠，等待中断；

2.按键按下，触发下降沿中断，调用中断服务函数，唤醒程序；

3.程序正常工作，进入while循环；

4.通过I2C程序获取温湿度传感器数据；

5.通过GPIO将温湿度数据发送至595寄存器，再发送至数码管，数码管显示数据并定时；

6.定时结束，程序重新进入休眠，等待下一次唤醒。

*5、3D外壳制作、打印

Fusion360设计3D外壳，需要测量数码管的位置和SWD下载排针的位置，预留好开槽，需要打印出来安装测试，尺寸对不上就继续改继续打印，最后备有3D打印机，这样可以多次修改验证。

底部盖板是通过过盈配合的方式直接摁进去的。

外部按键的部分也是需要预留开槽，然后打印一个小的按键，先把按键塞进去安装好，再将温湿度检测仪安装进去。

最后，在外壳的内部设置限位，这样安装配合的时候就不需要对位子了，方便安装。

3D外壳打印文件

*6、BOM清单

*7、大赛LOGO验证

实物上印制嘉立创EDA的标识和盛思锐传感器的文字标识。

* 8、演示您的项目并录制成视频上传