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STM32L031低功耗墨水屏温湿度标签

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简介

基于STM32L031制作的低功耗温湿度墨水屏挂件,传感器使用AHT20、光强OPT3001、气压BMP280。刷新时间暂定为120s一次,预估续航在30天上下。供电使用350mAh锂电池。

简介:基于STM32L031制作的低功耗温湿度墨水屏挂件,传感器使用AHT20、光强OPT3001、气压BMP280。刷新时间暂定为120s一次,预估续航在30天上下。供电使用350mAh锂电池。
复刻成本:30

开源协议

GPL 3.0

创建时间:2025-03-12 13:13:54更新时间:2025-04-29 17:11:28

描述

    *关于续航,使用350mAh锂电池,从4/11至今4/29,实测电压从4.17V掉至3.85V,预估可保证一个月~一个半月的续航(可充电)。

    硬件设计:

    很简单的小玩意儿,电路设计上也没有很多需要讲解的,不外乎AHT20、OPT3001、BMP280挂载于STM32L031的同一条IIC总线上,且传感器供电直接由IO输出;

    墨水屏供电电流很小,故也由IO直接提供,这样可以在休眠模式下完全切断外设的电源,减少不明原因的漏电,延长续航。

    焊接好的PCB如下图,为了减小PCB面积,元器件均使用贴片封装及0402阻容器件,如想复刻请考虑自身条件是否有能力进行焊接!

    PCB上stm32下方四个焊盘为stlink下载器的连接位置,焊上2.54mm的排针即可,线序请一定参考设计图,切勿乱插!


     *焊接方面需要注意的点主要是虚焊问题:首先,FPC排线座密度高建议着重检查是否连锡或者虚焊(非常容易虚焊),stm32 qfn封装请使用风枪焊接。有铁板烧的当然更方便;

    *如果不想使用光传感器可不焊接,后续修改程序即可,但可能会导致续航下降;

    *元器件随便买就行,阻容只要值相同就行无要求、传感器需要型号匹配、FPC座为上接!电感68uH、二极管和MOS按型号购买。;

    *锂电池尺寸型号:303035,350mAh。注意正负极焊接即可,焊盘在U2右侧,上+下-;

    *请注意购买墨水屏,本人购买自tB商家:YuToo DIY的型号为WFT0154CZ17的1.54寸、152*152的墨水屏,因为新的也才六块钱,很便宜,注意其他型号不可驱动!若更换型号请自行修改驱动程序。

    外壳为3D打印,由于厚度比较薄所以后盖可能打印出来比较软,以及后盖安装纯靠胶水,我这就地取材使用热熔胶和绿油胡乱粘上即可:

    *建议使用热熔胶对内部进行填充一下,免得晃荡。

    软件设计:

    软件部分使用STM32CubeMX配置生成,使用CubeMX IDE编写。

        *需要注意的是L031不带硬件FPU且加载软件库直接爆ROM,所以代码存在小数的地方均使用32Q16定点小数表示。

    主体部分逻辑简单:首先打开传感器电源,采集光感并判断是否满足条件(可自行修改判定值),不满足则继续进入待机模式(加长待机时间300s),

满足则采集传感器数据并进行墨水屏刷新后进入待机模式(定120s一次)。*关于休眠方面可百度自行学习,从待机模式唤醒程序从头全部重新初始化。

    *之前提到的若不需要光感,请将if上两行注释且判据修改为1即可。

    *BMP280程序来自:https://github.com/ciastkolog/BMP280_STM32

这里添加了计算海拔的函数:

为了简化上述数学计算,也因为没法进行浮点数计算,对数值扩大2^16后作为定点小数计算比例

P/P0,然后指数项计算用excel中二次拟合替换...做一些数学变换以方便单片机上的运算。

 

*后记

上传的7z压缩包包含了整个单片机程序,结构:

1. metadata;

2. datasheet;

3. mechanical 包含3D stl文件和一些照片;

4. stm32L031是cubeMX IDE项目,./core包含所有.h和.c代码,Debug中包含.bin可使用

stm32cubeprogrammer或其他工具下载

5. .ioc为cubemx配置文件。

*注:我不知道是否可以直接在你的电脑上使用cubemxIDE打开,若不行请自行建立project后导入代码。

*R7及R12使用0R电阻或导线连接。

*复刻请三思,本人不常看本平台,确定自己有能力复刻后再做决定。若存在问题请留言。

 

设计图

未生成预览图,请在编辑器重新保存一次

BOM

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stm32L031.7z
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