<h1>24年夏 立创训练营 简易温湿度计</h1> <p>在这个厄非流斯还是厄瓜多尔现象的夏天</p> <p>我想知道我当下内心燥热的原因是来自环境还是自身</p> <p><img src="//image.lceda.cn/oshwhub/d58c7f350a10426db74839a8e29161e3.jpg" alt="100-整体图.jpg"> [图100 整体图]</p> <h2>楔子</h2> <p>在24年立创暑期训练营老师和同学的带领下，我复刻了一块能检测环境温湿度的线路板。</p> <p>这块线路板能在我想知道的时候告诉我环境温湿度。</p> <p>它平时休眠，按下按钮便可以显示温湿度，数秒后重新进入休眠以省电。</p> <p>它使用两节五号电池供电，免去了插电的烦恼。门锁上换下来的南孚电池上也能接着用~</p> <p>它不使用各种软硬件封装地很好的屏幕，而是用“复古”的数码管和595来提示温湿度信息。</p> <p>它让人意识到了引脚资源的宝贵、从并行到串行的技术优雅，且兼具一定的布线和编程难度。</p> <p>它使用stm32cube系列开发工具进行软件编写，使人从单调的初始化配置中解放出来，同时又不像 Arduino开发工具那样隐去了许多细节。其自动生成的规范代码结构让人对自己以前的代码汗颜。</p> <h2>硬件设计</h2> <p>第一次制作stm32板子，g030k6t6无需外部晶振的紧凑小巧令我一开始摸不着头脑， 怀疑自己面对的是esp32模组。</p> <p>使用32个引脚单片机的9个引脚驱动3个移位寄存器点亮3x8x2=48个二极管， 让人陷进了595，555这种“老”芯片的逻辑网中似懂非懂。</p> <p>自己存在的问题：</p> <ul> <li>唤醒按钮应该放在顶上，要不然很难按下/苦笑</li> <li>可以加入复位按钮方便调试，加入自锁按钮方便控制</li> <li>应该多引出一些引脚方便扩展 </li> <li>电池正负极不明显，缺少硬呆口</li> <li>器件选型时要多看一看尺寸, 防止对不上号（电池盒太大，用飞线焊接）</li> <li>孔边的器件放置时需考虑焊接时的刮动方向, 以防堵住(1.27排针孔堵住，补锡敲下)</li> <li>布局布线影响实际所需的修铜地方，器件gnd引脚背面小心走线（过孔连接孤立的网络）</li> </ul> <p><img src="//image.lceda.cn/oshwhub/604c727321ac4f32ba2b4f65db480a43.jpg" alt="200-硬件设计.jpg"> [图200 原理图 pcb 3d预览 焊接辅助工具]</p> <h2>实物制作</h2> <p>我手拙，目前也只能多听一听各位前辈们说：无他, 唯手熟尔。 自己还没到能够说出这句话的时候...</p> <p><img src="//image.lceda.cn/oshwhub/eb130b861b1a4c5e966bcb0f99b46d27.jpg" alt="300-实物制作.jpg"> [图300 实物焊接]</p> <p>用的工具</p> <ul> <li>数显焊台(299度)，刀头烙铁. (300以下支配者非致命/来自某copass动漫)</li> <li>二手风枪: 只用它焊了一个贴片晶振... (烙铁也能焊引脚在背面的么？)</li> <li>清洁球: 听说沾水海绵会加速烙铁头老化, 敲烙铁又过于奔放, 于是选择多磨几下清洁咀(ju) 磨的时候小心不要太用力，烙铁头放里面一点 有罩子挡住，要不然锡可能飞溅入眼！</li> <li>线路板固定夹具: 板子不会乱动了, 脖子不用低得很下去了 </li> <li>元器件磁吸附垫: 待焊的不会找不到了, 镊子也好夹了很多</li> <li>夹具台灯：亮一点的光源好焊一点</li> <li>多彩电线：红正黑负、模拟蓝数字绿、时钟黄数据绿、第一个TX是亮颜色... </li> <li>小夹具：线在连接前要上点锡，要不然连不上，小心沾锡烙铁拨动线材时锡飞溅入眼！</li> <li>小面包板：辅助焊接排针</li> <li>纸质原理图页：pcb界面的焊接辅助工具很好用，可以打印一张原理图辅助和标记</li> </ul> <p><img src="//image.lceda.cn/oshwhub/8c75f9f0a63b4d4c9a2a4935883f4012.jpg" alt="400-工具集.jpg"> [图400 工具集]</p> <p>有一个前辈和我说烙铁长时间不用的时候头上要涂一层焊锡, 对待你的工具好一点. 让我想起了骑摩托车旅行的一个故事, 也想起了免费教学录影带里的歌词...</p> <p>但却怎么也记不起来到底是焊台关机前要涂一层，还是说焊台在开启状态，但是目前在调其他东西， 一时半会用不到的时候，这种情况也需要涂... </p> <p>我的板子唯一加的东西就是安装孔，不像打的M3的螺丝孔，而是能插乐高的孔。直径是4.8，半径2.4. 这样一来就能够插入乐高插销了，这是一个点。加上间距是8的倍数的话，就能够插入臂、梁了， 就能够一条线了，宽、高都这样设计，底面就固定好了，板子大小也大致确定了。</p> <p><img src="//image.lceda.cn/oshwhub/eb2d4a033b80449f8f315c01f5903944.jpg" alt="500-乐高兼容性.jpg"> [图500 乐高兼容板边]</p> <h2>软件开发</h2> <p>第一次用stm32cube系列工具实现一个完整功能。还有很多地方没有熟悉，共阳极和共阴极代码 也还没有整明白。</p> <p><img src="//image.lceda.cn/oshwhub/05ad5db980054561b2bc07551d96f7c6.jpg" alt="600-软件设计.jpg"> [图600 cube配置界面 共阳极 共阴极修改代码]</p> <h2>遇到过的问题</h2> <ul> <li>实物焊接 <ul> <li>烧录程序后，顶部的三位数码管无法显示全2和6(bc段不显示)，经群里前辈建议加焊了 对应的595引脚于是可以正常工作了，但是没有试出来是哪个引脚出的问题... LED1_B&C？</li> </ul></li> <li>共阴极代码转共阳极 <ul> <li>虽然想到了取反段码，但是后面的取与/或以及其值的逻辑没有去相通。于是"拿来主义"了...</li> </ul></li> <li>其他 <ul> <li>板子打好后，1.27排母，电池盒没有货了，替代品到了后发现太长了，于是拿导线焊上了</li> <li>排母孔堵住了，加锡用力敲。布局时边上放的上拉电阻不应该挡着烙铁头的动线，稍微一刮就蹭到了...</li> <li>加焊595的时候数码管有点挡位置，今后设计的时候应该排布的开一点，方便维修（DFX?）</li> </ul></li> </ul> <p><img src="//image.lceda.cn/oshwhub/3f6edb51023f4c8a9b55f52afc422d72.jpg" alt="700-问题-数码管显示-595虚焊.jpg"> [图700 遇到的问题：595虚焊导致的部分二极管未点亮]</p> <h2>总结</h2> <p>整体还算平坦，前两个月跟着pcb初级考试完整走完一遍设计流程，这次也终于实现了考试的题目。心满意足。</p> <p>只是不知道要经历过多少次的”先僵化、再固化、再优化“之后， 自己才能不是抄而是设计原理图并且灵活选择器件； 对布局布线不是简单的摆放连线，而是能知道去考虑各种完整性、后续焊接安装便利性； 软件代码不再是“拿来主义”、随地复制粘贴、遍地大小注释...</p> <p>希望能参加更多后续的活动。也希望硬件设计能越来越降低门槛、普适化。 同时期待有一个普遍的公认的标准的原理图网络命名、版图摆放、焊接安装、程序编写等规范公约的形成。</p> <p>到那个时候，每个人都将能够掌握工具，能够毫无阻力地与人交流分享、实现自己的想法； 都能够不受任何高墙所阻隔地，汇入升级后的汪洋大海!</p> <p><img src="//image.lceda.cn/oshwhub/ca229d69ebf64117b96ac0bf48ae86e7.jpg" alt="800-大拇指.jpg"> [图800 大拇指]</p> <h2>后记</h2> <p>我的板子唯一加入的“创新”，是乐高兼容孔大小与间距。原因之一是方便安装，但是也有另外的想法。</p> <p>因为我希望自己以后打板子越来越多，但也意味着每次会有很多块是浪费的。</p> <p>那么怎么把剩下的板子利用起来呢？</p> <p>一个方法应该是留一些排针孔，方便当作面包板之类的用。 但好像画板子的时候没有心思考虑加排孔焊盘。</p> <p>还有一种方法是留出一点边缘打孔，兼容乐高的孔，方便后续拼装diy. </p> <p>至于能用来做什么... 那就自由发挥了. 我是用乐高和废旧板子做了一个用来装便条的小盒子...</p> <p>主要是感觉今后会有大量的电子垃圾产生，怎么样利用淘汰下来的废旧电路板？ 是在我们消费者或者生产者处就自己二次吸收利用掉（"边缘使用"），还是集中处理？</p> <p>这是一个问题.</p> <p><img src="//image.lceda.cn/oshwhub/4501941394594bfba8fb4dd34b073c74.jpg" alt="900-fin.jpg"> [图900 废旧板子的再利用] </p> <p>注: 新质生产力是人民群众, 人民群众是汪洋大海~</p>