极客秀
搜索

基于STM32的光强测量仪设计(硬件篇)

本期我们旨在设计一款光强测量仪,项目要求如下: 准确度
| <5 Lux
—|—
光强分级 | >3级
成本
| <50元

在数字式和模拟式的方案中,最终还是选择使用数字式传感器,不仅仅是精度较高,而且使用起来不会引入太多噪声。所以采取数字式的方案来进行设计。
关于数字光强测量仪现在有许多的集成芯片,我参考了许多的芯片例如TSL2561,BH1705等常用芯片。但是他们的价格都觉得有点贵,最后寻找了一番选择了OPT3001

TI公司在传感器领域一向很强,他的低功耗以及测量范围完全符合我们的要求。最重要的是其价格低廉,一块芯片的价格在一元到两元之间。

主控方面呢,打算挑一块ST公司的单片机,本来呢是打算挑51单片机的,但是感觉买一块51的价格和ST的F103区别好像不是很大,但是由于后面还有显示之类的要求,还是决定使用F103毕竟也好久没有使用51单片机了。

显示电路方面本来是想使用数码管的,因为觉得数码管的显示大一点,不过实在觉得数码管的显示太复古了,最后还是决定使用OLED,而价格方面由于测量范围是0.01LUX~83000LUX,那么其有效位数就是7位,需要两个四位数码管,虽然引脚完全足够,但是个人购买的话,数码管的价格是4元多,而OLED的单价在八元多,并且OLED可以自定义的内容可以多很多,因此还是选择0.96寸OLED。

这样子的话到目前为止的价格: 器件 | 价格(¥)

—|—
电阻 × 14 | 0.0029414= 0.047
电容
7 + 胆电容 * 2
| 0.005+2.2 = 2.205
轻触开关*1 | 0.1
OPT3001
| 2.1

STM32F103C8T6 | 3.5
24M晶振
| 0.24
0.96寸OLED
| 8.9

LED * 8 | 0.48
ASM1117-3.3 | 0.28

4排针 * 2
| 0.1*2 = 0.2

KCD1 (船型开关) | 0.89

在不算入电源的情况下装置的总价格在18元。
然后电源部分呢是想设计成锂电池和TypeC混合供电。


利用TP4056设计锂电池充电模块,R16设置为2.4k,这样子的话充电电流就是1.2/2.4 = 500 mA
。MP4056的价格也非常便宜,价格大致在0.3元左右,贵的主要是运费。
这里设计一组经典的USB和锂电池混合供电电路,USB既可以给锂电池充电也可以给设备供电。
D1选用肖特基二极管,虽然反向电流比较大,但是可以保证导通压降不会太大,型号选用SS14。

最后画好PCB,简单的设计一下外壳。之后发出去打板。 加上锂电池,成本大概在20+左右,待我后续文章统计一下。
后面几天等到PCB和3D外壳到了之后组装一下,关于软件方面的调试,本来是想使用ESP32的,这样子还可以做一个云光照计,不过如果采用ESP32作为主控的话设备的成本会翻一倍,一块ESP32的价格快抵上整个装置的价格了。

1.转载请保留原文链接谢谢!
2.本站所有资源文章出自互联网收集整理,本站不参与制作,如果侵犯了您的合法权益,请联系本站我们会及时删除。
3.本站发布资源来源于互联网,可能存在水印或者引流等信息,请用户擦亮眼睛自行鉴别,做一个有主见和判断力的用户。
4.本站资源仅供研究、学习交流之用,若使用商业用途,请购买正版授权,否则产生的一切后果将由下载用户自行承担。
5.联系方式(#替换成@):pm#vimge.com

  相关内容