可用于新冠疫情下測(cè)溫的基于單片機(jī)的數(shù)字溫度計(jì)原理圖、PCB、焊接和調(diào)試 發(fā)布時(shí)間:2020-02-26 閱讀人數(shù):
1,開發(fā)前規(guī)劃
溫度計(jì);51單片機(jī);共陽數(shù)碼管;MOS開關(guān);便攜式;課程設(shè)計(jì);畢業(yè)設(shè)計(jì)
目的:做一個(gè)隨身攜帶的溫度計(jì)。
項(xiàng)目 | 商品編號(hào) | 型號(hào) | 備注 |
單片機(jī) | C86615 |
STC8A8K64S4A12 |
51單片機(jī)簡(jiǎn)單;這個(gè)型號(hào)引腳多; |
輕觸開關(guān) |
C318884 |
TS-1187A-B-A-B |
嘉立創(chuàng)可SMT,省勁 |
MOS |
C85758 |
NUD3124LT1G |
內(nèi)置MOSFET、ESD保護(hù) |
數(shù)碼管 |
C226009 |
SLS0563DRA1GD |
紅色;共陽;貼片的節(jié)約體積 |
電池 |
C139606 |
CR2032 |
2V~3V |
電池座 |
C70373 |
CR2032彎腳電池片 |
銅材質(zhì);和焊盤組合構(gòu)成一個(gè)座子; |
溫度傳感器 |
C177147 |
AT30TS75ASS8M-B |
電壓1.7V到5.5V;-55℃~125℃; |
三極管 |
C8542 |
SS8550 |
PNP型;開關(guān)作用。 |
確認(rèn)電壓:電池跌落范圍:2V~3V ;上述所有IC的正常工作范圍均在電池范圍內(nèi)。
板子結(jié)構(gòu):設(shè)計(jì)一層PCB蓋子,中間安裝銅柱,或者排針排母,將電池和傳感器保護(hù)起來,露出位置便于按鈕安裝。
功能設(shè)計(jì):
1,使用三位貼片數(shù)碼管顯示溫度,精度正負(fù)1度。
2,數(shù)碼管由IO口直接驅(qū)動(dòng),不另外加驅(qū)動(dòng)IC。
3,紐扣電池的位置要便于更換。
4,按一下按鈕,刷新一次溫度;斷開按鈕時(shí)停止供電;以節(jié)約能量。
2,模塊化原理圖
基于單片機(jī)的數(shù)字溫度計(jì)-原理圖 | |
原理圖模塊
|
說明 |
(右鍵查看原圖) |
1,當(dāng)輕觸開關(guān)懸空時(shí),N-MOS的VGS=0V不導(dǎo)通,負(fù)載也就表現(xiàn)為不得電; 2,當(dāng)輕觸開關(guān)按下時(shí),VGS=3V。此時(shí)MOS導(dǎo)通,導(dǎo)通后內(nèi)阻大約1.4歐姆(規(guī)格書有寫); 3,只看VCC和GND之間受開關(guān)控制,所以輕觸開關(guān)能控制負(fù)載的通斷。4,不按開關(guān)的時(shí)候負(fù)載不導(dǎo)通,最省電。 |
(右鍵查看原圖) |
1,CR2032電池正常范圍大約是2V~3V。 2,傳感器電壓范圍是1.7V~5.5V,可以用此電池。 3,檢測(cè)溫度范圍寬,-55℃到+125℃。 4,IIC通訊兩根線,要有上拉電阻到VCC。
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1,數(shù)碼管本質(zhì)上就是LED發(fā)光二極管。圖中所示為三位共陽數(shù)碼管。 2,共陽數(shù)碼管表示這些發(fā)光二極管的陽極在數(shù)碼管內(nèi)部接在一起了。 3,一個(gè)數(shù)字由8個(gè)LED組成,這8個(gè)LED的陽極接在一起的。整個(gè)數(shù)碼管有三位數(shù)字。它們的陰極在內(nèi)部又接在了一起。 4,ABCDEFG表示每一位的筆劃,DIG表示某位的陽極。當(dāng)陽極有電3V時(shí),ABCDEFG中誰接地誰就亮。 5,使用一只PNP三極管控制DIG是否有電;使用單片機(jī)IO口直接控制ABCDEFG是否為低電平。
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1,通過排針孔留出單片機(jī)的串口1和電源引腳,便于下載程序使用。 2,內(nèi)部有晶振和復(fù)位電路,只需要給單片機(jī)通電就能工作了。 3,沒有用到單片機(jī)的ADC功能,故AVCC和AGND直接接到VCC和GND,AVREF接VCC。 4,老姚的STC8系列工作電壓:2V~5.5V。 5,通過普通IO口模擬IIC時(shí)序驅(qū)動(dòng)溫度傳感器。 6,使用連續(xù)的IO口接到數(shù)碼管的ABCDEFG上,有利于寫代碼時(shí)直接賦值。
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3,繪制PCB
基于單片機(jī)的數(shù)字溫度計(jì)-PCB | |
PCB圖 | 說明 |
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1,線寬0.3mm以上。整個(gè)板子沒有大電流,所以不用很粗的線。 2,根據(jù)自己的審美安排布局,非高頻線路,非高壓線路,沒有嚴(yán)格規(guī)范。 3,圖中還不夠完美。你可以安排雙面布置元器件。把數(shù)碼管和傳感器布置到正面,其余所有元器件布置到背面。 4,盡量對(duì)稱布置元器件,看起來美觀漂亮。 |
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1,因?yàn)檫x擇了布置到同一面,為了遮住元器件可以再焊一個(gè)蓋子到上面。 2,周邊的三個(gè)排針孔就是用來連接下板的。 |
4,焊接和調(diào)試
基于單片機(jī)的數(shù)字溫度計(jì)-焊接調(diào)試 | |
焊接/調(diào)試 | 說明 |
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1,首先選擇了焊接MCU。 2,因?yàn)镸CU焊接好后,可以直接燒錄一次程序,測(cè)試MCU周邊電路是否OK。 3,接下來安排焊接電源控制電路,這樣可以通過寫測(cè)試程序,間接測(cè)試同斷電是否正常。通過萬用表測(cè)量負(fù)載電壓也能得出結(jié)論。 |
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1,焊接大件,數(shù)碼管。 2,注意方向,有可能會(huì)焊反。 3,烙鐵溫度控制在350度左右,小心行事,有可能會(huì)燒焦塑料。 |
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1,最后焊接電池座。 2,注意看焊盤,電池座內(nèi)部的焊盤提前上錫了,而且鼓起來了很多。 3,只有這樣才能讓電池接觸面與焊盤配合牢固。這時(shí)候電池是應(yīng)塞進(jìn)去的。 |
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1,這是主程序,用來說明程序的大致架構(gòu)。 2,先初始化51單片機(jī)的IO口,初始化各個(gè)軟件模塊。同時(shí)打開了一個(gè)定時(shí)器,用來制作簡(jiǎn)單的任務(wù)調(diào)度器。 3,初始化完成后,讀取一次溫度,然后循環(huán)顯示即可。 |
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1,這里簡(jiǎn)單介紹一下數(shù)碼管掃描顯示。 2,圖中函數(shù)每次執(zhí)行時(shí),G1,G2,G3其中的一個(gè)就會(huì)拉低,PNP管子此時(shí)導(dǎo)通。 3,這個(gè)時(shí)刻,PDat直接被賦值,單片機(jī)的IO口表現(xiàn)出不同的高低電平,其中的某一個(gè)數(shù)碼管就顯示出數(shù)字。 |
(右鍵查看原圖) |
1,使用這個(gè)工具復(fù)制你計(jì)算“字形碼”。 2,先設(shè)置一下共陰或者共陽,并配置好IO口的關(guān)系,直接計(jì)算即可。 3,腳位設(shè)置中,設(shè)置的是一個(gè)8位HEX數(shù)據(jù)的第幾個(gè)Bit。 4,這個(gè)工具在下面鏈接可下載。 |
不看自己過去的文章就無法發(fā)現(xiàn)自己那么喜歡寫廢話。零妖的文章定位是硬核技術(shù)輸出型,結(jié)果活生生地寫成了硬核感情散文型。我拿出了祖?zhèn)鞯暮概_(tái)并給它磕了三個(gè)響頭發(fā)誓再也不寫廢話了。
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