描述
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<ol>
<li style="line-height:1.8"><span style="font-size:14pt">* 1、项目功能介绍</span></li>
</ol>
<hr>
<p style="line-height:1.8"><span style="color:#000000;font-size:12pt">该项目设计一个桌面温湿度检测仪，使用STM32G030K6T6主控芯片进行控制，盛思瑞SHT40检测温度、湿度，采用两节5号电池进行供电。检测仪默认状态为休眠状态，可按下唤醒按键点亮屏幕，温湿度交替显示两次后再次休眠。可以放在桌面上作为摆件使用。</span></p>
<h3 style="line-height:1.8"><span style="font-size:14pt">*2、项目属性</span></h3>
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<p style="line-height:1.8"><span style="color:#000000;font-size:12pt">该项目为嘉立创EDA温湿度检测仪训练营项目，此次为本人第一次项目制作，所以仅对训练营所展示项目进行复刻，大部分与训练营项目相同。</span></p>
<h3 style="line-height:1.8"><span style="font-size:14pt">* 3、开源协议</span></h3>
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<p><span style="font-size:12pt">GPL3.0开源协议</span></p>
<p><span style="font-size:12pt">所有内容（包括原理图、代码等）将全部开源。</span></p>
<h3 style="line-height:1.8"><span style="font-size:14pt">*4、硬件部分</span></h3>
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<p style="line-height:1.8"><span style="color:#95a5a6;font-size:14px"><span style="font-size:14pt;color:#000000"><strong>4-1 主控电路</strong></span><br></span></p>
<p style="line-height:1.8"><span style="color:#95a5a6;font-size:14px"><img src="//image.lceda.cn/oshwhub/108392508f8a45089d3c1807f40cdd59.png"></span></p>
<p style="line-height:1.8"><span style="font-size:12pt">主控芯片采用STM32G030K6T6，使用L1的磁珠和C2的电容进行滤波。C1为复位电容，没有设计复位按键，在使用时可以用镊子夹住复位电容进行复位。</span></p>
<p style="line-height:1.8"><img src="//image.lceda.cn/oshwhub/a8234e9380be4309af1e00001a775362.png"></p>
<p style="line-height:1.8"><span style="font-size:12pt">晶振采用32.768kHz，晶振电路为仅次于主控芯片的核心。</span></p>
<p style="line-height:1.8"><span style="color:#95a5a6;font-size:14px"><span style="font-size:14pt;color:#000000"><strong>4-2 温湿度传感器电路</strong></span></span></p>
<p style="line-height:1.8"><span style="color:#95a5a6;font-size:14px"><span style="font-size:14pt;color:#000000"><strong><img src="//image.lceda.cn/oshwhub/e8882c57658a4aa4bc5a7c2e2bcbd36c.png"></strong></span></span></p>
<p style="line-height:1.8"><span style="color:#95a5a6;font-size:12pt"><span style="color:#000000">温湿度传感器使用盛思瑞SHT40温湿度传感器模块，IIC通信，SCL、SDA外接上拉电阻。</span></span></p>
<p style="line-height:1.8"><span style="color:#95a5a6;font-size:12pt"><span style="color:#000000">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。</span></span></p>
<p style="line-height:1.8"><strong><span style="color:#95a5a6;font-size:14pt"><span style="color:#000000">4-3 显示电路</span></span></strong></p>
<p style="line-height:1.8"><span style="font-size:12pt"><strong><span style="color:#95a5a6"><span style="color:#000000">数码管部分</span></span></strong></span></p>
<p style="line-height:1.8"><span style="color:#95a5a6;font-size:12pt"><span style="color:#000000"><img src="//image.lceda.cn/oshwhub/7e3e58a907a148a19f59652f0b22ee0e.png"></span></span></p>
<p style="line-height:1.8"><span style="color:#95a5a6;font-size:12pt"><span style="color:#000000">项目使用两个三位共阴极数码管作为显示部分，一个用来显示温度，一个显示湿度。</span></span></p>
<p style="line-height:1.8"><span style="color:#95a5a6;font-size:12pt"><span style="color:#000000"><span style="font-size:12pt"><span style="color:#95a5a6"><span style="color:#000000">数码管显示原理</span></span></span></span></span></p>
<p style="line-height:1.8"><span style="color:#95a5a6;font-size:12pt"><span style="color:#000000"><img src="//image.lceda.cn/oshwhub/0752e71c11fb4723a58ba8642c9a0a8d.png"></span></span></p>
<p style="line-height:1.8"><span style="font-size:12pt"><span style="color:#95a5a6"><span style="color:#000000">数码管的驱动原理是通过控制数码管的各个灯段的开关状态来显示数字、字母或符号，并通过段选和位选的方式实现多个数码管之间的显示切换。同时，可以通过硬件电路或软件控制来实现数码管的驱动，并根据需要选择共阴极或共阳极数码管进行驱动。</span></span></span></p>
<p style="line-height:1.8"><span style="font-size:12pt"><span style="color:#95a5a6"><span style="color:#000000">本电路使用共阴极数码管。</span></span></span></p>
<p style="line-height:1.8"><strong>三态8位移位寄存器部分</strong></p>
<p style="line-height:1.8"><strong><img src="//image.lceda.cn/oshwhub/f658e2a5a0b84e1fadc79ecda6f83ba3.png"></strong></p>
<p style="line-height:1.8"><span style="font-size:12pt">选用了SN74HC595PWR寄存器连接数码管，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LED1_X是控制第一个数码管显示的引脚，LED2_X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。</span></p>
<p style="line-height:1.8"><strong><span style="color:#95a5a6;font-size:14pt"><span style="color:#000000">4-4 供电电路</span></span></strong></p>
<p style="line-height:1.8"><strong><img src="//image.lceda.cn/oshwhub/3b94e7ae9ba34a08971063b18cbd9529.png"><img src="//image.lceda.cn/oshwhub/b581b6059ac442588f3836155d78a793.png"></strong></p>
<p style="line-height:1.8"><span style="font-size:12pt">本项目采用两节5号电池供电，BAT_VOL为ADC采样使用（设计中没有体现），并且加入防反接保护，以防电池接反损坏电路。</span></p>
<h3 style="line-height:1.8"><span style="font-size:14pt">5、设计经过（</span><span style="font-size:14pt">试错经过</span><span style="font-size:14pt">）</span></h3>
<hr>
<p><span style="font-size:14pt"><strong>5-1 原理图及PCB设计</strong></span></p>
<p><span style="font-size:12pt">跟随训练营教学视频设计，较为简单。</span></p>
<p><span style="font-size:14pt"><strong>5-2 焊接</strong></span></p>
<p><span style="font-size:12pt">由于本设计都是贴片元件，所以焊接起来有难度。在焊接时，本着先大后小，先低后高的原则焊接。</span></p>
<p style="padding-left:40px"><span style="font-size:12pt">1. 首先焊接主控芯片和三态移位寄存器，此处要使用刀头电烙铁进行拖焊。（多上锡，快速焊接）</span></p>
<p style="padding-left:40px"><span style="color:#169179;background-color:#bfedd2;font-size:12pt">此处注意不要焊接时间过长，芯片引脚以及PCB焊盘容易脱落。</span></p>
<p style="padding-left:40px"><span style="color:#169179;background-color:#bfedd2;font-size:12pt">芯片引脚脱落后，重新购买要记得买正版芯片！！！焊盘脱落可以刮去阻焊，露出铜皮焊接。</span></p>
<p style="padding-left:40px"><span style="font-size:12pt">2. 然后焊接防反接保护、按钮以及电阻电容二极管等二端元件。（先一头焊盘上锡，放置好元件再另一头上锡）</span></p>
<p style="padding-left:40px"><span style="color:#169179;background-color:#bfedd2;font-size:12pt">发光二极管注意方向，有条件使用万用表先测量再焊接，焊接时一定要看好原理图/PCB。</span></p>
<p style="padding-left:40px"><span style="color:#000000;font-size:12pt">3. 焊接数码管、下载接口等。</span></p>
<p style="padding-left:40px"><span style="color:#000000;font-size:12pt">4. 此时可以进行下载代码测试。（先不焊电池盒）</span></p>
<p style="padding-left:40px"><span style="color:#000000;font-size:12pt"><span style="color:#169179;background-color:#bfedd2">之后焊接电池盒时，先清理背面引脚，注意电池盒方向。</span></span></p>
<p><strong><span style="color:#000000;font-size:14pt">5-3 软件开发/<span style="color:#95a5a6"><span style="color:#000000">烧录测试</span></span></span></strong></p>
<p style="padding-left:40px"><span style="color:#000000;font-size:12pt">1. 本项目软件开发使用STM32CubeMX配置引脚功能，生成基础代码。</span></p>
<p style="padding-left:40px"><span style="color:#000000;font-size:12pt">2. 跟随教学视频，对代码进行编写+移植搬运。</span></p>
<p style="padding-left:40px"><span style="color:#000000;font-size:12pt">3. 下载代码。<strong>在连接电脑之前，先用万用表测量3V和GND是否短路！！！检查是否有短路情况，否则损坏下载器甚至电脑！</strong></span></p>
<p style="padding-left:40px"><span style="font-size:12pt"><span style="color:#169179;background-color:#bfedd2">下载代码使用的是DAP LINK，初次下载时经常显示<strong>“</strong></span><span style="color:#169179;background-color:#bfedd2"><strong>SWD/JTAG Communication Failure连接失败</strong></span><span style="color:#169179;background-color:#bfedd2"><strong>”</strong>，有多种可能：</span></span></p>
<ul>
<li><span style="color:#169179;background-color:#bfedd2;font-size:12pt">电路有虚焊。用万用表测量各引脚是否导通；</span></li>
<li><span style="color:#169179;background-color:#bfedd2;font-size:12pt">芯片进入自锁（或休眠）。用镊子夹住复位电容下载，然后松开后再次下载；</span></li>
<li><span style="color:#169179;background-color:#bfedd2;font-size:12pt">DAP LINK损坏。检测DAP LINK各引脚电压是否正常；</span></li>
<li><span style="color:#169179;background-color:#bfedd2;font-size:12pt">芯片为假芯片（实际芯片型号与标注不符）。找到芯片真实型号，或更换芯片（建议立创商城）。</span></li>
</ul>
<p style="line-height:1.8"><span style="color:#95a5a6;font-size:14px"><span style="color:#000000"><span style="font-size:14pt"><strong>5-4 其他事项</strong></span><br></span></span></p>
<p style="line-height:1.8"><span style="color:#95a5a6;font-size:12pt"><span style="color:#000000">温湿度检测仪不在BOM表中，需要单独购买，在插入时注意方向，建议先看芯片手册再插入，否则可能导致传感器或者电路损坏。</span></span></p>
<p style="line-height:1.8"> </p>
<p style="line-height:1.8"> </p>
<p style="line-height:1.8"><span style="font-size:18pt"><strong>其余内容（包括原理图、PCB、BOM、项目原码、演示视频等）详见附件。</strong></span></p>
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