<div> <p style="line-height:1.8;"> </p> <h3 style="line-height:1.8;">* 1、项目功能介绍</h3> <hr> <div><br> <div>本项目主打低成本,为一款基于热电偶的高精度测温终端。系统以商用称重模数转换器 HX711 作为前端采集核心，配合数字温度传感器 TMP102实现冷端补偿，经自校准流程后可达到 0.01°C 的温度显示分辨率，并且搭配了1.47寸屏幕来显示温度数据等,适用于对温度微小变化较为敏感的观测场景。</div> </div> <p style="line-height:1.8;"> </p> <h3 style="line-height:1.8;">*2、项目属性</h3> <hr> <div> <div> </div> <div>原创项目</div> </div> <p style="line-height:1.8;"> </p> <h3 style="line-height:1.8;">* 3、开源协议</h3> <hr> <div> <div> </div> <div>CERN-OHL-W-2.0</div> <br> <div>禁止非授权商用</div> </div> <p style="line-height:1.8;"> </p> <h3 style="line-height:1.8;">*4、性能指标</h3> <hr> <div> <div> </div> </div> <h3><span>测量性能</span></h3> <ul> <li><strong><span>传感器类型</span></strong><span>：K 型热电偶（实测），理论兼容 J、T、E、N 型，接线端子为 2.54mm 螺柱式</span></li> <li><strong><span>测量温度范围</span></strong><span>：-200°C ~ +650°C（K 型实测），上限受 ±30 mV 量程约束</span></li> </ul> <table> <tr> <th><span>热电偶类型</span></th> <th><span>下限温度</span></th> <th><span>上限温度</span></th> <th><span>备注</span></th> </tr> <tr> <td><span>K 型</span></td> <td><span>-200°C</span></td> <td><span>+650°C</span></td> <td><span>已实测验证</span></td> </tr> <tr> <td><span>J 型</span></td> <td><span>-190°C</span></td> <td><span>+640°C</span></td> <td><span>正极铁材质，高温易氧化</span></td> </tr> <tr> <td><span>T 型</span></td> <td><span>-200°C</span></td> <td><span>+380°C</span></td> <td><span>铜-康铜，低温段线性度佳</span></td> </tr> <tr> <td><span>E 型</span></td> <td><span>-230°C</span></td> <td><span>+470°C</span></td> <td><span>热电势率最高，适用于微小温差</span></td> </tr> <tr> <td><span>N 型</span></td> <td><span>-200°C</span></td> <td><span>+680°C</span></td> <td><span>高温稳定性优于 K 型，热电势略低</span></td> </tr> </table> <ul> <li><strong><span>显示分辨率</span></strong><span>：0.01°C，数字滤波后输出</span></li> <li><strong><span>系统精度</span></strong><span>：±0.5°C（典型值），包含热电偶自身允差及冷端补偿综合误差</span></li> <li><strong><span>数据刷新率</span></strong><span>：10 / 25 / 50 / 100 / … / 25000 NPLC 可配置</span></li> </ul> <table style="width:13.0118%;"> <tr> <th style="width:24.4257%;"><span>NPLC</span></th> <th style="width:36.4082%;"><span>积分时间</span></th> <th style="width:39.1733%;"><span>刷新率</span></th> </tr> <tr> <td style="width:24.4257%;"><span>10</span></td> <td style="width:36.4082%;"><span>200 ms</span></td> <td style="width:39.1733%;"><span>5 SPS</span></td> </tr> <tr> <td style="width:24.4257%;"><span>25</span></td> <td style="width:36.4082%;"><span>500 ms</span></td> <td style="width:39.1733%;"><span>2 SPS</span></td> </tr> <tr> <td style="width:24.4257%;"><span>50</span></td> <td style="width:36.4082%;"><span>1 s</span></td> <td style="width:39.1733%;"><span>1 SPS</span></td> </tr> <tr> <td style="width:24.4257%;"><span>100</span></td> <td style="width:36.4082%;"><span>2 s</span></td> <td style="width:39.1733%;"><span>0.5 SPS</span></td> </tr> <tr> <td style="width:24.4257%;"><span>250</span></td> <td style="width:36.4082%;"><span>5 s</span></td> <td style="width:39.1733%;"><span>0.2 SPS</span></td> </tr> <tr> <td style="width:24.4257%;"><span>500</span></td> <td style="width:36.4082%;"><span>10 s</span></td> <td style="width:39.1733%;"><span>0.1 SPS</span></td> </tr> <tr> <td style="width:24.4257%;"><span>1000</span></td> <td style="width:36.4082%;"><span>20 s</span></td> <td style="width:39.1733%;"><span>0.05 SPS</span></td> </tr> <tr> <td style="width:24.4257%;"><span>2500</span></td> <td style="width:36.4082%;"><span>50 s</span></td> <td style="width:39.1733%;"><span>0.02 SPS</span></td> </tr> <tr> <td style="width:24.4257%;"><span>5000</span></td> <td style="width:36.4082%;"><span>100 s</span></td> <td style="width:39.1733%;"><span>0.01 SPS</span></td> </tr> <tr> <td style="width:24.4257%;"><span>10000</span></td> <td style="width:36.4082%;"><span>200 s</span></td> <td style="width:39.1733%;"><span>0.005 SPS</span></td> </tr> <tr> <td style="width:24.4257%;"><span>25000</span></td> <td style="width:36.4082%;"><span>500 s</span></td> <td style="width:39.1733%;"><span>0.002 SPS</span></td> </tr> </table> <ul> <li><strong><span>烧毁检测</span></strong><span>：支持，用于判别热电偶断线状态</span></li> </ul> <h3><span>冷端补偿</span></h3> <ul> <li><strong><span>冷端传感器</span></strong><span>：TMP102 ，安装于接线螺柱背面，热耦合至冷端节点</span></li> <li><strong><span>冷端校准方式</span></strong><span>：外部参考源比对 + 冰水零点校准，两步自校准，无需高等级计量设备</span></li> </ul> <h3><span>人机界面</span></h3> <ul> <li><strong><span>显示屏</span></strong><span>：1.47 英寸</span></li> <li><strong><span>屏幕分辨率</span></strong><span>：170 × 320 像素</span></li> <li><strong><span>显示内容</span></strong><span>：实时温度数值、历史趋势曲线</span></li> </ul> <h3><span>物理规格</span></h3> <ul> <li><strong><span>供电电压</span></strong>：5V（USB）或 3.3V（外部端口输入），两种供电方式</li> <li><strong><span>外形尺寸</span></strong><span>：约 65 mm × 25 mm</span></li> <li><strong><span>传感器接口</span></strong><span>：2.54mm 间距螺柱接线端子</span></li> </ul> <p style="line-height:1.8;"> </p> <p style="line-height:1.8;"> </p> <h3 style="line-height:1.8;">*5、使用方法</h3> <hr> <div> <div> </div> <div>开机，供电，插上热电偶，一切正常将会显示温度。</div> <div>切换采样周期：短按上按钮切换采样周期，循环为10、25、50、100、250、500、1000、2500、5000、10000、25000NPLC。</div> <div>切换显示面板：短按下按钮切换显示内容：<span>热电偶温度显示、热电偶温度曲线、冷端温度显示、冷端温度曲线。</span></div> <div><span>更换热电偶：长按下按钮，可以切换热电偶类型。注意，本设备可以存放5款热电偶，各一个校准系数。</span></div> <div><span>校准：选择正确的</span>热电偶类型，浸没到冰水混合物中，然后<span>控制环境温度，使用外部的温度传感器测量<strong>TMP102的塑料封装</strong>处温度达到25度时，长按上按钮，这样就可以实现单一热电偶的校准。<strong>注意，此校准只能适用于某个特定的热电偶。校准过程中，不要强制用风扇吹，而是改变环温。</strong></span></div> <div> </div> </div> <h3 style="line-height:1.8;">*6、硬件部分</h3> <hr> <p style="line-height:1.8;"> </p> <h3 style="line-height:1.8;">硬件总览</h3> <p> </p> <h3>介绍</h3> <h3><span>总体架构</span></h3> <p><span>系统以一颗【】单片机为核心，通过 USB Type-C 接口供电并对外通信。5V 母线经 ME6211C33M5G 稳压至 3.3V，为单片机及板上全部外设统一供电。电源通路上设置两颗指示灯，分别指示 5V 输入与 3.3V 输出状态，便于快速判断供电是否正常。</span></p> <h3><span>模拟前端</span></h3> <p><span>热电偶产生的微弱热电势经无源低通滤波器后，送入 HX711 的差分输入通道。HX711 固定配置 128 倍增益，其输出数据由单片机通过位脉冲方式读取。该芯片原为称重应用设计，此处以极低成本实现 24 位分辨率的电压采集。需要指出的是，前端未设置过压或 ESD 保护器件，使用时应注意接线规范，避免静电放电或误接高压对输入级造成损伤。</span></p> <p><span>冷端温度由 TMP102 数字温度传感器负责。传感器通过 I2C 总线与单片机通信，物理上安装于热电偶接线螺柱的背面，借助 PCB 铜箔与金属螺柱的热传导路径感知冷端实际温度。如果你有钱，可以改为TMP112并要一份NIST可溯源校准参数，对提高系统整体精度有所助益。</span></p> <h3><span>数据存储</span></h3> <p><span>板上设有一片 I2C 接口的 EEPROM，与冷端传感器共享同一总线，用于存放冷端校准参数、分度表修正系数等非易失性数据。</span></p> <h3><span>人机交互</span></h3> <p><span>显示部分采用一块 1.47 英寸 SPI 接口屏幕，分辨率 170×320 像素，四线制连接。屏幕用于呈现实时温度读数、历史趋势曲线以及菜单设置界面。操作输入由两个按键完成，上侧的按钮按下可以切换采样周期，下测的按钮可以切换视图，分别为热电偶温度显示、热电偶温度曲线、冷端温度显示和冷端温度曲线。此外，板上另设两颗状态指示灯，用于指示系统运行状态。</span></p> <h3><span>电源</span></h3> <p><span>主电源用USB供电，然后使用LDO稳压到3.3V。此外，单片机下载口亦可直接引入 3.3V 外部电源，此时板上 LDO 处于旁路状态。但请使用低噪声的外部电源供电。这个电源同时作为ADC的AVCC。</span></p> <h3><span>物理形态</span></h3> <p><span>整板尺寸约 65mm×25mm，热电偶接线端子采用 2.54mm 间距螺柱式，方便现场接驳。各接口与按键布局可依照实际装配需求调整，项目提供硬件设计源文件供二次开发参考。</span></p> <p style="line-height:1.8;"> </p> <h3 style="line-height:1.8;">*7、软件部分</h3> <hr> <p style="line-height:1.8;"><span style="text-decoration:line-through;"><span style="color:#95a5a6;"><span style="font-size:14px;">claude,帮我写代码</span></span></span></p> <p style="line-height:1.8;"><span>代码并不复杂，页面刷新算法用的是当年<a title="STM32G0示波笔" href="https://oshwhub.com/eltecz/stm32g0osc_s" target="_blank">示波器</a>的同款代码，页面是claude设计的。基本上就一个定时器轮询采集,然后页面刷新而已。</span></p> <p style="line-height:1.8;"><span>烧毁检测只要检测ADC采集数据超限即可。</span></p> <p style="line-height:1.8;"> </p> <h3 style="line-height:1.8;">*8、BOM清单</h3> <hr> <p style="line-height:1.8;"><span style="color:#95a5a6;font-size:14px;">请输入内容…</span></p> <p style="line-height:1.8;"> </p> <p style="line-height:1.8;"><span style="color:#95a5a6;font-size:14px;">注：项目涉及的BOM清单。在<span style="text-decoration:underline;"><a href="https://lceda.cn/editor" target="_blank">嘉立创EDA</a> </span>生成/上传设计文件后，BOM将自动生成至项目详情；建议包括型号、品牌、名称、封装、采购渠道、用途等内容。具体内容和形式应以表达清楚项目构成为准。 </span></p> <p style="line-height:1.8;"> </p> <h3 style="line-height:1.8;">*9、大赛LOGO验证</h3> <hr> <p style="line-height:1.8;"> </p> <p style="line-height:1.8;"><span style="color:#95a5a6;font-size:14px;">请上传包含大赛logo的项目图片，logo以丝印形式印刷在PCB上面。</span></p> <p style="line-height:1.8;"><span style="color:#95a5a6;font-size:14px;">点击zip下载大赛logo标识！ <span style="text-decoration:underline;"><a href="https://image.lceda.cn/easyedaResource/images/d1bbfd69f9404f56901a0e7b849b7245.rar" target="_blank">（大赛标识）.zip</a></span></span></p> <p style="line-height:1.8;"> </p> <h3 style="line-height:1.8;">* 10、演示您的项目并录制成视频上传</h3> <hr> <p style="line-height:1.8;"> </p> <p style="line-height:1.8;"><span style="color:#95a5a6;font-size:14px;">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；</span></p> <p style="line-height:1.8;"><span style="color:#95a5a6;font-size:14px;">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。</span></p> <p style="line-height:1.8;"><span style="color:#95a5a6;font-size:14px;">视频冲榜：项目制作过程中，可随时录制视频上传至B站、小红书、视频号、抖音号，<a style="text-decoration:underline;" href="https://doc.weixin.qq.com/smartsheet/form/1_wpmhMpBwAAfrKELBBSNdSqJrorjTQE8Q_600d71" target="_blank">冲榜人气奖励 ＞</a>，优秀项目可获得立创官方全域曝光机会；</span></p> <p style="line-height:1.8;"> </p> <p style="line-height:1.8;"><span style="font-size:14px;"><a style="text-decoration:underline;" href="/posts/b2b65ad17ac34080a318a5ab47a632c2" target="_blank">前往查看更多详情 ＞</a></span></p> <p style="line-height:1.8;"> </p> </div>