#第九届立创电赛#简单温度计 - 立创电子设计大赛

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<div class="document"> 注：* 为必填项 请在报名阶段填写 ↓ <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">* 1、项目功能介绍</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 测量温度：可以用来测量环境温度或物体的温度，帮助用户了解温度变化情况。 科学实验：用于学校或实验室中的科学实验，帮助学生和研究人员进行温度相关的实验。 请输入内容… 注：主题不限，可以是解决生活/工作中的某个问题、为某个人群/场景设计的方案、毕业设计/课程设计/DIY项目/纯属炫酷项目等。主要讲一下自己通过什么手段解决了什么问题。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*2、项目属性</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 项目为首次公开 项目不是原创 项目没有在其他比赛中获奖 项目没有在学校参加过答辩 注：请说明项目是否首次公开；项目是否为原创；项目是否曾经在其他比赛中获奖，若有获奖则叙述获奖详情；项目是否在学校参加过答辩。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">* 3、开源协议</h3> GPL3.0开源协议 注：利他即利己，请认真阅读下述内容。 <ol style="line-height: 1.8;"> <li class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt pap-hanging-indent-1.6em" style="line-height: 1.8;">拥抱开源，赋予项目无限价值。建议项目核心功能开源80%以上；</li> <li class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt pap-hanging-indent-1.6em" style="line-height: 1.8;">2、若某一部分功能不可替代且删掉之后项目无法解决对应的问题，则这一部分实现的功能就是项目的核心功能；比如设计了一台电子负载且设计了一款上位机软件监控功率变化，则电子负载为核心功能，上位机软件为辅助功能；比如电子负载中使用了一款隔离485模块与上位机通信，则此485模块实现的通讯功能为辅助功能； </li> <li class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt pap-hanging-indent-1.6em" style="line-height: 1.8;">项目应选择适合自己的<a href="/posts/98fdb2accd754af7b51990790db3b47a" target="_blank">开源协议</a>，若项目引用其他开源项目，应注明来源并遵循原作者的开源协议规定；原创项目推荐使用GPL3.0开源协议；</li> <li class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt pap-hanging-indent-1.6em" style="line-height: 1.8;">直接引用开源项目的原电路或原代码实现的功能不可作为自己项目的核心功能、使用市场上通用模块直接实现的功能不可作为自己项目的核心功能。</li> </ol> 请在竞赛阶段填写 ↓ <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*4、硬件部分</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 1. 设计概述 该简单温度计主要由以下几个硬件组件组成： 温度传感器（DS18B20） 单片机（ESP32） 显示模块（OLED显示屏） 电源模块（USB供电） 2. 组件介绍 温度传感器：用于检测环境温度，输出模拟信号或数字信号。 单片机：负责读取传感器的数据，并进行处理，控制显示模块输出温度值。 显示模块：用于实时显示温度值，这里用有机发光二极管显示器（OLED）。 电源模块：为整个电路提供所需的电源。 3. 原理说明 温度检测：温度传感器通过感应环境温度，输出相应的电压信号（模拟信号）或数字信号。 数据处理：单片机读取传感器输出的数据，并将其转换为实际的温度值。 数据显示：经过处理的温度值通过显示模块实时显示，使用户能够直观地看到当前温度。 4. 注意事项 连接方式：确保传感器、单片机和显示模块之间的连接正确，避免短路。 电源管理：选择合适的电源，确保电压和电流满足各个组件的需求。 传感器选择：根据应用场景选择合适的温度传感器，确保其测量范围和精度满足要求。 5. 调试方法 软件调试：使用Arduino IDE等开发环境编写程序，并通过串口监视器查看温度传感器的输出数据。 硬件调试：检查所有连接线是否正确，确保没有松动或短路现象。 6. 测试方法 环境测试：将温度计放置于不同温度环境中，观察显示模块的温度值变化是否与实际温度相符。 精度测试：使用标准温度计进行对比测试，验证简易温度计的测量精度。 注：请前往<a href="https://lceda.cn/editor" target="_blank">嘉立创EDA</a> 生成/上传设计文件，文件完成后，相关文稿将自动生成至项目详情；这里可以详细说明您的项目实现原理和机制、注意事项、调试方法、测试方法等。推荐图文并茂的形式向别人介绍您的想法。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*5、软件部分</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 下面是此简单温度计的软件部分的详细说明，包括软件流程图、功能模块框图、相关算法解释、源码结构、编译环境搭建与配置、源码编译方法以及程序烧录方法。 简单温度计的软件设计 1. 软件流程图 软件的主要流程如下图所示： [开始] ↓ [初始化硬件] ↓ [读取温度数据] ↓ [处理温度数据] ↓ [显示温度] ↓ [循环] ↓ [结束] 2. 功能模块框图 功能模块框图如下： 温度读取模块 读取DS18B20 数据处理模块 转换为摄氏度 显示模块 在LCD上显示温度 3. 相关算法解释 温度读取：使用OneWire库与DS18B20进行通信，从传感器读取温度数据。 数据处理：将读取到的原始数据转换为摄氏度。DS18B20输出的温度数据是以摄氏度为单位的，因此直接使用即可。 数据显示：通过LCD显示模块将处理后的温度值输出到显示屏上。 4. 源码结构 源码将包括以下几个文件： main.ino: 主程序文件，包含初始化、读取温度和显示函数。 OneWire.h: 用于与DS18B20通信的库文件。 DallasTemperature.h: 用于处理温度传感器数据的库文件。 LiquidCrystal.h: 用于控制LCD显示屏的库文件。 5. 编译环境搭建与配置 安装Arduino IDE： 访问[Arduino官网](https://www.arduino.cc/en/software)下载并安装Arduino IDE。 安装库： 在Arduino IDE中，点击“工具” > “管理库”。 搜索并安装`OneWire`和`DallasTemperature`库。 6. 源码编译方法 打开Arduino IDE，创建一个新的项目。 将以下示例代码粘贴到`main.ino`文件中： ```cpp #include <OneWire.h> #include <DallasTemperature.h> #include <LiquidCrystal.h> // DS18B20 数据引脚 #define ONE_WIRE_BUS 2 OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS); DallasTemperature sensors(&oneWire); LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2); void setup() { lcd.begin(16, 2); // 初始化LCD显示 sensors.begin(); // 初始化温度传感器 } void loop() { sensors.requestTemperatures(); // 请求温度数据 float temperature = sensors.getTempCByIndex(0); // 获取温度值 lcd.setCursor(0, 0); // 设置光标位置 lcd.print("Temp: "); // 显示提示信息 lcd.print(temperature); // 显示温度值 lcd.print(" C"); delay(1000); // 每秒更新一次 } 7. 程序烧录方法 将Arduino通过USB连接到计算机。 在Arduino IDE中，点击“上传”按钮，将程序烧录到Arduino板上。 烧录完成后，LCD显示屏会开始显示温度值。 总结 通过以上步骤，完成了此简单温度计的软件部分设计，包括流程图、功能模块框图、相关算法解释以及代码实现。 注：若您的项目涉及软件开发，请在附件上传对应的工程源码。这里可以详细说明您的软件流程图、功能模块框图、相关算法的解释或科普、源码结构、编译环境的搭建和配置、源码编译方法、程序烧录方法等。推荐图文并茂的形式向别人介绍您的想法。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*6、BOM清单</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> <img src="//image.lceda.cn/pullimage/1ZfOo83g0d8m4XgirIkdeKXnew0CFkwFxDUgHfGC.png" alt="" width="1524" height="243"> 注：项目涉及的BOM清单。在<a href="https://lceda.cn/editor" target="_blank">嘉立创EDA</a> 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。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*7、大赛LOGO验证</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> <img src="//image.lceda.cn/pullimage/nIXnQlEz2mPr8KIYAFTH8KgS2RPr0awXe4l4T34I.png" alt="" width="1119" height="559"> 点击zip下载大赛logo标识！ <a href="https://image.lceda.cn/easyedaResource/images/d1bbfd69f9404f56901a0e7b849b7245.rar" target="_blank">（大赛标识）.zip</a> <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">* 8、演示您的项目并录制成视频上传</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> <a href="https://www.bilibili.com/video/BV1DpyoY8EKD/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click" target="_blank">https://www.bilibili.com/video/BV1DpyoY8EKD/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click</a> 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。 <a href="/posts/de460543d4cf4dacb5f0326612455578" target="_blank">前往查看更多详情＞</a> </div>

文档

原理图

PCB

BOM

ID	Name	Designator	Footprint	Quantity
1	STC15W408AS-35I-SOP28	STC15W408AS	SOP-28_L18.5-W7.8-P1.27-LS10.6-BL	1
2	1K	1K	R0805	1
3	DS18B20	U2	TO-92-3_L4.9-W3.7-P1.27-L	1
4	U254-051N-4BH806	USB1	MICRO-USB-SMD_U254-051N-4BH806	1
5	10nF	103	C0805	1
6	10K	R1	R0805	1
7	SLR0364DWC1BD	LED1	LED-SEG-TH_12P-L30.0-W14.0-P2.54-S10.16-BL	1
8	K3-1296S-E1	SW1	SW-TH_K3-1296S-E1	1
9	Header-Female-2.54_1x2	P2,P1	HDR-TH_2P-P2.54-V-M	2