【航顺训练营】室外温湿度气压传感器 - 嘉立创EDA开源硬件平台

# 设计扼要 这个工程是~~~~**很简单**的应用，主要用于I2C转RS485，是一个传感器的转换模块， 本案是将温湿度气压传感器的I2C信号数字化输出RS485信号，方便其他仪器集成开发。 # 传感器参数 ### 供电：5-18V ### 输出：RS485 (MOUDBUS协议) | 名称 | 量程 | 精度 | 准确度 | 单位 | | --- | --- | --- | --- | --- | | 温度传感器 | -40～85 | 0.1 | ±0.5 | ℃ | | 湿度传感器 | 0-100 | 0.1 | ±5% | %RH | | 大气压力传感器 | 300-1100 | 1 | ±0.2 | hPa | # 设计过程 ### 1、芯片选择及外围电路 本案作为简单应用，芯片满足有一路I2C、一路UART、有至少1byte的EEPROM即可，我这里芯片选择的是国产的航顺芯片，HK32F030MF4P6，芯片内置晶振，可省略很多外围器件。  ### 2、电源电路部分 由于考虑兼容更多的的系统，电源设计为5-18V供电，考虑到高压降会使得LDO降压芯片过热，这里使用了DC-DC芯片+LDO降压芯片的方式，通过开关电源芯片将输入的VCC转换为5V，再由LDO电源芯片转换为3.3V作为芯片主要的供电，两步降压得到DC3.3V。（实测4.0-18.5V可用）。 \*\*注意：\*\*这里HK7533的VIN部分的电容我省略了，因为我在PCB排布上，是直接从前级5V电压的电容上引入，十分靠近。所以VIN处省略了一个10uF的电容，后期各位若移植的话注意添加上。  ### 3、RS485芯片电路 这里拿出来强调的原因是，有些RS485芯片不支持3.3V供电（有些是5V供电），各位若移植，请注意电压的问题。  ### 4、外壳选用 在淘宝搜索“百叶箱温湿度传感器外壳”就能很快找到和笔者类似的外壳了，根据外壳的内部尺寸来进行PCB的规划。 ### 5、PCB注意点 温湿度气压的传感器位置要尽量靠边，有条件的可以加微小的风扇。传感器要远离内部发热的组件（如：电源芯片、电源模组、降压芯片等）。本案放置在边角。设计了4线（排针排母位置），也可以将板子掰断，用线链接，彻底隔绝PCB导热。  # 焊接成品 1、方法多种多样，目前笔者是采用的“铁板烧”方式，先涂抹锡膏，贴上去，然后用“呼呼机”加热。 2、完成了之后的通电检测，先使用万用表检查VCC（5V\3.3V\USB）和GND是否为短路状态，插电前一点要确认好，短路切勿插电。  # 软件代码 ### 1、调电保存参数 因为RS485涉及到硬件地址的问题，需要调电保存功能，程序中加入了eeprom的读写，用于在掉电后保存地址的功能。 ``` #include "eeprom.h" uint8_t EEPROM_WriteByte(uint32_t address, uint8_t data_in)//写EEPROM { if(HK32F030M_EE_SIZE <= address) { return 0; } FLASH_Unlock(); EEPROM_EraseByte(address+HK32F030M_EE_BEGIN); EEPROM_ProgramByte(address+HK32F030M_EE_BEGIN, data_in); FLASH_Lock(); if((*(uint8_t *)(address+HK32F030M_EE_BEGIN)) != data_in) { return 0; } return 1; } uint8_t EEPROM_ReadByte(uint32_t address,uint8_t *data_out)//读EEPROM { if(HK32F030M_EE_SIZE <= address) { return 0; } *data_out = (*((uint8_t *)(address + HK32F030M_EE_BEGIN))); return 1; } ``` ### 2、RS485芯片流控问题 RS485芯片需要进行控制输入和输出，是半双工的，码代码时要将GPIO用作输出高低电平来控制。片段代码如下 ``` void RS485_CTRL_TX(void) { GPIOC->BSRR = GPIO_Pin_3; //IO口置为3.3v } void RS485_CTRL_RX(void) { GPIOC->BRR = GPIO_Pin_3; //IO置为0v } ``` # 产品组装 在仓库角落找到一个废弃的百叶箱，进行组装完成，PCB里面绘制的两个脚的焊盘，刚好用来焊接在铜柱上，铜柱再固定在百叶上。如下图：   # 成功的喜悦-视频分享