01.前言
上一期確定了自己的畢設(shè)選題之后,對原本的測量儀的方案進行升級,包括主控方面的選擇,通訊方式的升級。今天花了點時間,完成了整個畢設(shè)作品的原理圖。
包括對電源部分的管理,在低成本的前提下有多路電源管理系統(tǒng),增加了多種通用傳感器以及低功耗藍牙模塊。
整體系統(tǒng)框圖如下:
下面對各部分做出介紹
02.電源部分
主電源部分采用USB和鋰電池混合供電的方案,當USB接入時,PMOS管Q1截止,并且USB通過TP4056向鋰電池充電。
此外還搭配了一顆MAX17048這款ADI公司推出的單節(jié)鋰電池監(jiān)控方案用來檢測鋰電池電量。
在此基礎(chǔ)上考慮到鋰電池的電壓只有3.7V~4.2V,隨著使用電壓會進一步降低。因此選擇了一顆低壓差LDO提供3.3V電壓。
MIC29302的壓差僅有0.2V左右,完全能夠滿足我們的使用。
由于部分器件(氣體傳感器)需要5V電壓來進行加熱,因此選用MT3608這顆小型低功耗升壓芯片,使能引腳由單片機控制,可以選擇關(guān)斷5V電源的提供。
最后選用ME6211這顆帶有使能引腳的LDO芯片,將5V轉(zhuǎn)為3.3V,該部分為低功耗藍牙提供電源,并且由單片機控制使能,在不使用的情況下可以斷開使用。
03.藍牙
藍牙方面選擇安信可的PB03,主要是這塊真便宜,發(fā)現(xiàn)只要5塊錢就可以了。要是選擇ESP系列的話動不動就要二十幾了,不過沒有使用過這塊芯片,因此先做來試一下。
后面要是發(fā)現(xiàn)使用起來比較困難的話就退而求其次用ESP系列了。
04.聲光提醒
蜂鳴器和RGB燈總共用到了4個PWM通道,這樣子就可以實現(xiàn)聲光提示。
到現(xiàn)在算上所有的IO,幾乎占滿了這塊芯片的所有IO.
05.氣體傳感器
寫到這個部分的時候其實是對整個電路進行了二次修改,主要是對氣體傳感器刪減和型號更換。
最初的方案采用的MQ-X系列的傳感器,而且安裝了四個,不過后來發(fā)現(xiàn)MQ系列實在是太大了。后來更換成了VOC傳感器體積小了很多很多。
可以直觀的看到兩種傳感器的大小差別真的很大。因此就選擇了體積較小的傳感器。
06.電壓表
在配置STM32U0的時候發(fā)現(xiàn)他帶有板載運放,開始是利用這個運算放大器來測紫外線強度的。但是后來一想不如干脆利用這個板載運算放大器實現(xiàn)自動量程的電壓表。
于是這兩個接口用來做電壓表測量電壓。
將原來的紫外線部分替換成測量RGB的芯片。
07.PCB布局
布局丑陋,走線糟糕,大佬們勿噴~~等待后面打板試試