声明:该设计资料来源于立创社区,仅供网友学习参考,不可用于商业用途。
基于STM32 的 USB温湿度计概述:
该USB温湿度计基于STM32F070F6P6 设计完成。STM32F070F6P6 是ST公司新出品不久的一款 ARM Cortex-M0芯片,内置 32 Kbytes Flash,6K SRAM,12Bit ADC,运行主频48MHZ,支持USB 2.0 SLAVE通信接口,更重要的是它是TSSOP20封装的!
曾经在立创商城上,有个SHT30温湿度计的方案验证板,但该设计有个麻烦的地方,那就是需要另外接串口装置才能观察到MCU测量得到的SHT30温湿度数据。为此本人,决定用带这款支持USB通讯功能的STM32F0x0超值系列ARM芯片--- STM32F070F6P6,结合温湿度传感器AM2320,制作一款USB温湿度计。
它使用很简单:直接插入PC机的USB端口,然后打开串口助手之类的软件,即可观察到现场的温湿度数据。通过这个制作,大家可以学习一下AM2320的I2C和单总线的驱动方法,还有如何使用ST的Cube MX软件来实现一个USB转串口(USB TO CDC)的通信设备。
系统构架图:
系统解说:本系统有二大部分组成,分别是:支持USB通信的ARM Cortex-M0主控芯片 STM32F070F6P6和AM2320数字式温湿度传感器。
视频演示:
作品亮点
① 无需额外仪器装置,直插到PC后运行串口助手软件即可观察到实时的温湿度数据。
② 采用引脚紧凑、低成本、同时支持USB通信的Cortex-M0 AMR STM32F070作为主控。
③ 使用出厂时己校准数字信号输出的AM2320作为传感器单元。插件,极易好焊接!
④ 温度分辨率是: ±0.1度,精度±0.5度;湿度分辨率: ±0.1%RH,精度:±3%RH
⑤ 提供2种演示范例,支持单总线和标准I2C 两种通信方式来驱动AM2320传感器。
⑥ 板上STM32F070的全部I/O都被引出,可当作一个低廉的最小系统板、开发板使用。
⑦ 本方案验证板采用USB BUS总线供电,无需额外再提供电源。
原理图分为多个部分,逐个详见分析讲解,详见“相关文件”进行下载
USB温湿度计实物展示:
软件部分的描述
限于篇幅,这里不太方便展示全部代码,比如USB通信实现和单总线、I2C总线驱动温湿度传感器AM2320等等。需要指出的是,USB通信部分,本人直接采用了ST官方出品的STM32CubeMX软件,该软件是一个基于GUI界面配置软件,通过鼠标操作芯片的配置和功能,最终该软件即可自动产生初始化代码和一个应用程序框架范例。本电子制作就是使用这个默认生成的USB转串口(USB CDC协议)应用程序,然后添加相关的温湿度采集驱动完成的。
调试过程和应用实例
按前面提供的BOM清单,正常焊接完毕后,接着把HEX烧录到ARM STM32F070F6P6芯片,即可完成准备工作。随后,将USB电缆把该PCBA电路模块和电脑链接起来(如果Windows 系统提示需要安装驱动程序,那按默认位置按照即可)。最后,打开串口助手之类的软件,即可观察到现场的温度和湿度数据。
总结
STM32F070F6P6 是一个内置USB功能、性价比很高的芯片,结合AM2320实现了比之前SHT30方案验证板更好的应用体验。该PCB板设计时,把STM32F070F6P6的全部I/O都引出了,因此,该板可当作一个低廉的最小系统板、开发板使用。如果想学习ARM Cortex-M0 芯片的应用,特别是USB总线通信的实现过程,那本文介绍的这个电子制作作品和PCB空板,是一个不错的入门选择!
基于STM32F070和AM2320的USB温湿度计实验板购买链接:https://www.szlcsc.com/product/details_97773.html