1、简单易用,可快速上手
2、流畅支持300个器件或1000个焊盘以下的设计规模
3、支持简单的电路仿真
4、面向学生、老师、创客
1、全新的交互和界面
2、流畅支持超过3w器件或10w焊盘的设计规模,支持面板和外壳设计
3、更严谨的设计约束,更规范的流程
4、面向企业、更专业的用户
标准版 【涂鸦智能】基于涂鸦智能的吉他温湿度传感器
简介:基于涂鸦智能的物联网温湿度传感器
开源协议: GPL 3.0
1.项目简介:
本设计项目用于立创EDA与涂鸦智能平台联动开展的物联网寒假训练营活动的项目作业,主题是基于涂鸦智能物联网模块+MCU控制的室内温湿度传感器。
此电路设计的WiFi物联网模块选择涂鸦智能平台下的WBR3模块,MCU主控芯片选择ATmega328PB-AU(注意B)。所述的室内温湿度传感器采用高精度数字温湿度传感器SHT30-DIS,支持Micro 5P【5V】供电与锂电池【3.7V】供电两种模式,设计有自动切换供电、锂电池充电与锂电池电量显示等功能。电路原理图的绘制与PCB的设计均使用立创EDA客户端;外壳设计使用SolidWorks 2020,其制造工艺选择3D打印技术制造,材料为PLA材料。
本项目的物联网温湿度传感器可对室内的温湿度数据进行实时采集与处理,通过对WBR3进行智能配网可通过手机端涂鸦APP查看,同时温湿度数据还能够通过0.96寸的4针OLED屏实时显示。所采集到的室内的温湿度变化数据能够存储云端并以折线图的形式展现APP端,同时主控芯片引出四个引脚,并接上红、绿、蓝、橙四种LED,可自定义开发温度、湿度报警机制,配网模式指示等。
2.功能介绍:
1. 基于涂鸦智能平台的物联网WiFi模块WBR3开发,可通过涂鸦智能App远程监控查看数据;
2. 配置SHT30高精度数字温湿度传感器,采集室内的温湿度数据;
3. 0.96寸4针OLED屏实时显示温湿度数据,每隔20s刷新一次;
4. 拥有WiFi智能配网功能,联网即可无线控制;
5. 支持Micro 5P 5V供电与锂电池3.7V供电;
6. 供电电路能够自动切换,5V供电时能够终止锂电池的供电;
7. 锂电池电量显示功能,指示锂电池剩余电量;
8. Micro 5V供电时能够为锂电池充电;
9.引出ISP烧录口,方便bootloader的烧写调整;
10.MCU引出4路引脚,可控制4种颜色的LED指示灯:红、绿、蓝、橙。
3.设计特点:
4.元件选型:
1.物联网模块选用涂鸦智能的低功耗嵌入式WBR3模块,支持WIFI、蓝牙等无线通讯方式;
2.MCU选择ATmega328PB-AU,相比于ATmega328P,新增多组iic,spi,uart硬件通讯串口,功能更为强大,支持Arduino编程,同时也支持更换成ATmega328P;(引脚功能都一样)
( 需去Github上下载配置相应的MiniCore开发板库:Arduino IDE的首选项中添加开发板管理网址:https://mcudude.github.io/MiniCore/package_MCUdude_MiniCore_index.json,
开发板管理中搜索MiniCore下载。)
3.5V供电口选用micro 5P接口,与安卓接口的手机数据线通用,使用方便;
4.温湿度传感器选择SHT30,测量精度高,反应灵敏,功耗低,价格合适;
5.LED、电容、电阻均选择0603封装,节省空间,又锻炼焊接技巧;
6.锂电池充电模块选择TP4095,使用方便,充电电流稳定,搭配LED指示效果强;
7.电量显示模块选择HM1160,成本低廉,原理易懂,节省设计内容,效果稳定,功耗低,不过要去淘宝采购;
8.显示屏选择0.96寸4针OLED-黄蓝屏,采用I2C通讯,成本低廉,显示效果稳定,功耗低;
9.USB转TTL电路选择CH340C管理,成本低,效果稳定,原理易懂,常用选择;
10.选择PS7516作为3.7V转5V升压电路的DC-DC管理芯片,升压效率高,升压效果棒。
5.APP界面:
配网步骤:
Tuya模组调试成功截图:
6.程序设计:
GitHub地址:https://github.com/BlackRain543/Indoor-temperature-and-humidity-sensor.git
1.所使用的Arduino库文件:
#include <U8g2lib.h> //OLED驱动
#include <ClosedCube_SHT31D.h> //SHT30驱动
#include <SoftwareSerial.h> //通信串口设置
2.LED指示设置:(蓝,绿LED指示湿度,红、橙LED指示温度)
7.外壳设计:
【SolidWorks建模,Keyshot 9渲染。】
外壳设计思路:
3D打印参数(总共4件):层高0.15mm,填充(15%),无需支撑。
8.成品展示:
9.设计心得:
经过本次的物联网训练营基于MCU方案的PCB项目设计,学习到了许多与实际设计PCB中相关的新知识,例如锂电池的电量检测,锂电池的充电电路,ATmega328p基于供电电压对晶振的选择等,同时进一步熟悉了立创EDA的操作,了解到了更多关于PCB器件布局,布线的设计细节。
本次设计在电源管理方面进行了较多尝试,初次尝试了设计与MCU相关的电路。在起初设计过程中,跟着训练营的课程与去开源广场的参考并未感觉到有多少困难,但是当收到PCB板并焊接完成后上电的那一刻才发现到了第一次崩盘:无法烧录bootloader引导程序。毕竟Arduino开发与STM32相比更简单是因为IDE里有很多铺垫,但当自己铺不上的时候就倍感难顶。而且由于本人工具缺少难以拆焊,飞线本领也不到家,所以本人当即修改引出烧录口后与调整下载电路后进行了第二次打板,毕竟新年将至时间不多了。
然而第二次打板后的硬件调试过程依旧阻碍重重。。。
经过本次的立创涂鸦物联网训练营,感觉真的学到了很多东西,因为不去学这么多东西根本搞不到这一步,哈哈,哈。这次项目的制作总共打了三次板(换了三种颜色嘿嘿)。每一个卡壳的困难点起始最终解决时所作的改动基本就没修多少地方,之所以耗时是因为,你要把所有你可能出问题的地方都筛一遍,不断缩小BUG范围,才能基本确定到底是哪里出现了问题。Ardunio平时虽然平时用着挺顺手,但从硬件与底层上搞起来其实挺不简单,很多地方之所以方便是因为有很开拓者已经把路给铺好了。希望在自身能够在后续的MCU开发项目中能够更加熟练吧。
[但是如果下次开发MCU,我决定选择STM32。ヾ(・ω・`。)]
立创EDA平台与涂鸦智能提供了开发者们一个很好的展示与交流平台,我尤其喜欢的是开源广场上的稀奇古怪、富有创新的的PCB设计,好多都想做出来玩一遍。Tuya智能同样供给了开发者们一个很好交流平台,在物联网开发方面给开发者们铺垫了一个很完善的基础平台营造了良好的生态。在这段时间里的一系列训练营的直播与交流中弥补我在建模与程序之间电路PCB设计这座桥梁之间的空缺,以为我也会努力成为一位能提供诸多完整精良的开源项目的开发者。非常感谢立创EDA和涂鸦智能提供给了一个很好的锻炼机会。
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