前言：

借助立创EDA与涂鸦智能开展的这次活动，自定义一款温湿度传感器模块，初步需求为APP端可通过WiFi模组获取设备温湿度。由于是第一次参加活动并发帖，文档描述及软硬件设计、视频介绍等会存在很多不足。

本设计主要基于STC单片机、涂鸦WiFi模组开发设计，温湿度传感器使用本次活动推荐的SHT30，显示模块使用了手上现成的LCD1602，涂鸦WiFi模组通过涂鸦智能IOT平台创建、购买，其它所有元器件均通过立创商城平台购买。

利用MCU方案通过涂鸦WiFi模组进行数据上报、下发处理，并且涂鸦有免费的公版APP，方便通过手机APP端得到设备的温湿度、状态。

根据设计的软硬件需求，今年来国内外各大MCU的价格都在不同程度上上涨，考虑成本因素选择MCU，最终选择TSSOP-20封装的STC8G1K17。由于第一次上手，加上不是软件出生，编程能力有限，初步的需求只要求获取设备温湿度，能够成功移植MCU SDK。在完成过程中也遇到了很多问题（大多数程序问题），但好在能够解决，随着设计的进行，有了一定的认识从而增加功能以满足实际需要，后期仍可能进行增加或减少优化功能。

 

目前的主要功能：

1.LCD1602液晶屏实时显示温度、湿度，单位0.1摄氏度、0.1百分比。

2.具有温控功能，控制一路继电器工作，自带按键设置，可适用于降温、加热场景。

3.带一路远程开关，可通过APP云端远程控制，同时支持云端智能联动自动化控制。

 

后期考虑的功能：

1.增加湿度控制功能。

2.增加网络时间显示，方便查看时间。

3.增加AC-DC电源电路，可方便用于日常生活控制安装。

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设计完成进度

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1.原理图、PCB设计

2.PCB元器件焊接、初步调试

3.外设调试（SHT30、LCD1602、按键等）

4.移植涂鸦MCU SDK

5.联合调试、测试

6.文档编辑、软硬件优化

 

3D模型图

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第一次用立创EDA完成一个完整的项目设计，立创EDA从元件库到封装库再到3D库都有一定的优势。该图由立创EDA直接导出的3D图，基本上每种元器件都有对应的库，对于新用户而言上手也比较快。

 

 

实物图

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PCB是通过立创EDA生成的文件直接发送到嘉立创平台，样板生产速度快，非常值得推荐，基本上一天就能发货。

实物制作的过程中较为困难的是SHT30的焊接，使用到了热风枪，焊接不好极可能无法进行下面的设计。同时为了防止焊接及元器件的问题导致不方便维修，并没有直接将显示屏焊接在PCB上，而是通过排母、排针连接，以方便检查电路及焊点，所以外观上可能看起来较高。

 

 

功能说明

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电源：

通过MIcro USB进行供电，实测液晶显示屏背光开启、WiFi联网、继电器未打开状态下约100mA，继电器都打开时约250mA。

推荐使用供电电压/电流为5V/0.5A以上的适配器。

 

 

控制器组成：

1.按    键：1个配网按键+3个设置按键。

2.指示灯：WiFi状态LED（蓝色），电源LED（红色），两路继电器开关状态显示LED（绿色）。

3.显示屏：1块LCD1602液晶显示屏，可显示实时温湿度，设置信息、开关状态。

4.蜂鸣器：1路有源蜂鸣器，作为开机提示以及报警提示。

5.继电器：2路常开继电器，1路由模块设置启动，1路由APP云端控制。

6.其    它：MCU、WiFi模组、温湿度传感器等。

 

显示说明：

 

实时温度：SHT30测量的实时温度

实时湿度：SHT30测量的实时湿度

开启温度：用户设置的开启温度

停止温度：用户设置的停止温度

设置选定标志：用户设置开启温度、停止温度选定标志

继电器状态显示：K1、K2分别为继电器K1、继电器K2

关闭：继电器状态关闭显示“X”

打开：继电器状态关闭显示“-”

 

配网：

1.模块首次通电后自动进入待配网状态（防误触模式），WiFi指示灯快闪进入下一步；

2.手机下载并打开“涂鸦智能”APP，确保在2.4GWiFi网络下。首页添加设备，选择“传感”，选择“温湿度传感器（WiFi）”，输入网络名称及密码，等待连接成功；本设计使用的是涂鸦WiFi、蓝牙双模芯片WBR3，点击添加设备后会自动显示出该设备，可快速添加。添加成功后进入下一步；

3.添加成功后即可通过APP端实时查看设备温湿度，并可以通过APP“开关”控制设备继电器K2，状态同步显示。

4.若设备需更换连接网络，可通过长按KEY1按键2秒以上重置WiFi，此时WiFi指示灯（蓝色）闪烁，进入第一步。

 

WiFi指示灯（蓝色）状态说明：

1.快闪：处于 Smart 配置状态。

2.慢闪：处于 AP 配置状态。

3.常灭：Wi-Fi 配置完成，正在连接路由器。

4.心跳态闪烁：路由器连接成功。

5.常亮：WIFI 已经连接上云服务器。

注：目前默认为Smart 配置状态，未编写切换配网模式。

 

温度控制模式设置：

按键KEY2、KEY4分别为设置温度减、加按键，KEY3为启动温度、停止温度切换按键，对应选择LCD有对应显示。

1.当启动温度>停止温度时，设备执行降温模式，继电器K1控制降温装置（如：风扇）。即：当实时温度>=启动温度时，继电器K1打开，直到实时温度降至停止温度后，关闭继电器K1。

2.当启动温度<停止温度时，设备执行加热模式，继电器K1控制加热装置（如：取暖器）。即：当实时温度<=启动温度时，继电器K1打开，直到实时温度升至停止温度后，关闭继电器K1。

3.当启动温度=停止温度时，两种模式均关闭。

 

其它说明：

液晶显示对比度：使用螺丝刀调节液晶屏左下方的电位器可改变对比度。

继电器：继电器控制设备最大参数10A 250V AC/10A 30V DC。