1，开发前规划
| 基于单片机的数字温度计-开发前规划 | ||||
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| 关键字 | 温度计；51单片机；共阳数码管；MOS开关；便携式；课程设计；毕业设计 | |||
| 要求 | 一个随身携带的温度计。 | |||
| 步骤 | 项目 | 立创编号 | 型号 | 备注 |
| 1 | 单片机 | C86615 | STC8A8K64S4A12 | 51单片机简单；这个型号引脚多； |
| 2 | 轻触开关 | C318884 | TS-1187A-B-A-B | 嘉立创可SMT，省劲 |
| 3 | MOS | C85758 | NUD3124LT1G | 内置MOSFET、ESD保护 |
| 4 | 数码管 | C226009 | SLS0563DRA1GD | 红色；共阳；贴片的节约体积 |
| 5 | 电池 | C139606 | CR2032 | 2V~3V |
| 6 | 电池座 | C70373 | CR2032弯脚电池片 | 铜材质；和焊盘组合构成一个座子； |
| 7 | 温度传感器 | C177147 | AT30TS75ASS8M-B | 电压1.7V到5.5V；-55℃~125℃； |
| 8 | 三极管 | C8542 | SS8550 | PNP型；控制位显示。 |
| 确认电压 | 电池跌落范围：2V~3V ；上述所有IC的正常工作范围均在电池范围内。 | |||
| 板子结构 | 设计一层PCB盖子，中间安装铜柱，或者排针排母，将电池和传感器保护起来，露出位置便于按钮安装。 | |||
| 功能设计 | 1，使用三位贴片数码管显示温度，精度正负1度。 2，数码管由IO口直接驱动，不另外加驱动IC。 3，纽扣电池的位置要便于更换 4，按一下按钮，刷新一次温度；断开按钮时停止供电节约能量。 |
2，模块化原理图
| 基于单片机的数字温度计-原理图 | ||
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| 完整原理图：https://oshwhub.com/7a745fc8/ji-yu-dan-pian-ji-di-shuo-zi-wen-du-ji-she-ji | ||
| 步骤 | 原理图模块 | 说明 |
| 1 |  |
1，当轻触开关悬空时，N-MOS的VGS=0V不导通，负载也就表现为不得电； 2，当轻触开关按下时，VGS=3V。此时MOS导通，导通后内阻大约1.4欧姆（规格书有写）； 3，只看VCC和GND之间受开关控制，所以轻触开关能控制负载的通断。 4，不按开关的时候负载不导通，最省电。 |
| 2 |  |
1，CR2032电池正常范围大约是2V~3V。 2，传感器电压范围是1.7V~5.5V，可以用此电池。 3，检测温度范围宽，-55℃到+125℃。 4，IIC通讯两根线，要有上拉电阻到VCC。 |
| 3 |  |
1，数码管本质上就是LED发光二极管。图中所示为三位共阳数码管。 2，共阳数码管表示这些发光二极管的阳极在数码管内部接在一起了。 3，一个数字由8个LED组成，这8个LED的阳极接在一起的。整个数码管有三位数字。它们的阴极在内部又接在了一起。 4，ABCDEFG表示每一位的笔划，DIG表示某位的阳极。当阳极有电3V时，ABCDEFG中谁接地谁就亮。 5，使用一只PNP三极管控制DIG是否有电；使用单片机IO口直接控制ABCDEFG是否为低电平。 |
| 4 |  |
1，通过排针孔留出单片机的串口1和电源引脚，便于下载程序使用。 2，内部有晶振和复位电路，只需要给单片机通电就能工作了。 3，没有用到单片机的ADC功能，故AVCC和AGND直接接到VCC和GND，AVREF接VCC。 4，老姚的STC8系列工作电压：2V~5.5V。 5，通过普通IO口模拟IIC时序驱动温度传感器。 6，使用连续的IO口接到数码管的ABCDEFG上，有利于写代码时直接赋值。 |
3，绘制PCB
| 基于单片机的数字温度计-PCB | ||
|---|---|---|
| 步骤 | PCB图 | 说明 |
| 1 |  |
1，线宽0.3mm以上。整个板子没有大电流，所以不用很粗的线。 2，根据自己的审美安排布局，非高频线路，非高压线路，没有严格规范。 3，图中还不够完美。你可以安排双面布置元器件。把数码管和传感器布置到正面，其余所有元器件布置到背面。 4，尽量对称布置元器件，看起来美观漂亮。 |
| 2 |  |
1，因为选择了布置到同一面，为了遮住元器件可以再焊一个盖子到上面。 2，周边的三个排针孔就是用来连接下板的。 |
4，焊接和调试
| 基于单片机的数字温度计-焊接调试 | ||
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| B站视频：https://www.bilibili.com/video/av83460315 单片机源代码：下个章节下载。 |
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| 步骤 | 焊接/调试 | 说明 |
| 1 |  |
1，首先选择了焊接MCU。 2，因为MCU焊接好后，可以直接烧录一次程序，测试MCU周边电路是否OK。 3，接下来安排焊接电源控制电路，这样可以通过写测试程序，间接测试同断电是否正常。通过万用表测量负载电压也能得出结论。 |
| 2 |  |
1，焊接大件，数码管。 2，注意方向，有可能会焊反。 3，烙铁温度控制在350度左右，小心行事，有可能会烧焦塑料。 |
| 3 |  |
1，最后焊接电池座。 2，注意看焊盘，电池座内部的焊盘提前上锡了，而且鼓起来了很多。 3，只有这样才能让电池接触面与焊盘配合牢固。这时候电池是应塞进去的。 |
| 4 |  |
1，这是主程序，用来说明程序的大致架构。 2，先初始化51单片机的IO口，初始化各个软件模块。同时打开了一个定时器，用来制作简单的任务调度器。 3，初始化完成后，读取一次温度，然后循环显示即可。 |
| 5 |  |
1，这里简单介绍一下数码管扫描显示。 2，图中函数每次执行时，G1，G2，G3其中的一个就会拉低，PNP管子此时导通。 3，这个时刻，PDat直接被赋值，单片机的IO口表现出不同的高低电平，其中的某一个数码管就显示出数字。 |
| 6 |  |
1，使用这个工具复制你计算“字形码”。 2，先设置一下共阴或者共阳，并配置好IO口的关系，直接计算即可。 3，脚位设置中，设置的是一个8位HEX数据的第几个Bit。 4，这个工具在下面链接可下载。 |
5，资料下载
在线查看原理图：https://oshwhub.com/7a745fc8/ji-yu-dan-pian-ji-di-shuo-zi-wen-du-ji-she-ji
数码管程序设计辅助工具：数码管程序设计辅助工具.zip
单片机源代码：单片机源码-基于单片机的数字温度计设计.zip
B站视频：https://www.bilibili.com/video/av83460315
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