01.前言
上一期确定了自己的毕设选题之后,对原本的测量仪的方案进行升级,包括主控方面的选择,通讯方式的升级。今天花了点时间,完成了整个毕设作品的原理图。
包括对电源部分的管理,在低成本的前提下有多路电源管理系统,增加了多种通用传感器以及低功耗蓝牙模块。
整体系统框图如下:
下面对各部分做出介绍
02.电源部分
主电源部分采用USB和锂电池混合供电的方案,当USB接入时,PMOS管Q1截止,并且USB通过TP4056向锂电池充电。
此外还搭配了一颗MAX17048这款ADI公司推出的单节锂电池监控方案用来检测锂电池电量。
在此基础上考虑到锂电池的电压只有3.7V~4.2V,随着使用电压会进一步降低。因此选择了一颗低压差LDO提供3.3V电压。
MIC29302的压差仅有0.2V左右,完全能够满足我们的使用。
由于部分器件(气体传感器)需要5V电压来进行加热,因此选用MT3608这颗小型低功耗升压芯片,使能引脚由单片机控制,可以选择关断5V电源的提供。
最后选用ME6211这颗带有使能引脚的LDO芯片,将5V转为3.3V,该部分为低功耗蓝牙提供电源,并且由单片机控制使能,在不使用的情况下可以断开使用。
03.蓝牙
蓝牙方面选择安信可的PB03,主要是这块真便宜,发现只要5块钱就可以了。要是选择ESP系列的话动不动就要二十几了,不过没有使用过这块芯片,因此先做来试一下。
后面要是发现使用起来比较困难的话就退而求其次用ESP系列了。
04.声光提醒
蜂鸣器和RGB灯总共用到了4个PWM通道,这样子就可以实现声光提示。
到现在算上所有的IO,几乎占满了这块芯片的所有IO.
05.气体传感器
写到这个部分的时候其实是对整个电路进行了二次修改,主要是对气体传感器删减和型号更换。
最初的方案采用的MQ-X系列的传感器,而且安装了四个,不过后来发现MQ系列实在是太大了。后来更换成了VOC传感器体积小了很多很多。
可以直观的看到两种传感器的大小差别真的很大。因此就选择了体积较小的传感器。
06.电压表
在配置STM32U0的时候发现他带有板载运放,开始是利用这个运算放大器来测紫外线强度的。但是后来一想不如干脆利用这个板载运算放大器实现自动量程的电压表。
于是这两个接口用来做电压表测量电压。
将原来的紫外线部分替换成测量RGB的芯片。
07.PCB布局
布局丑陋,走线糟糕,大佬们勿喷~~等待后面打板试试