简简单单做个USB温度传感器

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2024-3-28 14:57 来自晓飛飛发布 @ 综合讨论

本帖最后由晓飛飛于 2024-3-28 15:05 编辑

温度传感器是非常常用的设备，但是低成本的USB温度传感器似乎没什么人搞，正好项目集成需要，随手搞了一个，主打一个尺寸迷你结构简单。
MCU选型原则，成本低，尺寸小，支持USB，目前STC8H2K08U只有TSSOP20封装的，希望将来能出QFN20封装的，那估计会是STC尺寸最小成本最低的USB单片机了。目前只能选择STC8H8K64U-QFN32了。
非常感谢STC提供的芯愿兑换活动，正好兑换了5片，坚决不能浪费！用起来！
原理图很简单，除了USB接口的P3.0和P3.1只用了两个IO，那就是支持Timer0外部时钟输入的P3.4和触发USB-ISP下载模式的P3.2。
传感器选了国产纳芯微的脉冲数字传感器NST1001，温度数据由脉冲数量来计算，一个脉冲表示0.0625℃，一次采集发1k多个脉冲，用T0的计数模式妥妥的靠谱。
麻雀虽小五脏俱全，该有的防护不能少，自恢复保险、33欧电阻和ESD二极管通通搞上去，毕竟不能因为细节掉了档次。
本次采用立创EDA设计输出打板，手工焊接，不得不说QFN32还是挺好焊的，只要烙铁头给力，没有什么困难的事情。
壳子还没加工回来，套个王八绿的热缩管凑合用，测个腋下体温，曲线还是蛮好的。

[attach]39934[/attach]
[attach]39931[/attach]
[attach]39936[/attach]
[attach]39935[/attach]
[attach]39933[/attach]

传感器采集时间由Timer1周期性中断触发，及驱动代码如下：

void Timer1_Isr(void) interrupt 3
{
static bit state;
static u8 loop;
if(++loop > 5) //软定时器产生50ms周期
{
loop = 0;
if(state)
{
state = 0;
NST_PORT = 1; //端口置高电平为传感器供电
NOP10();
TH0 = 0; //清空计数器
TL0 = 0; //清空计数器
TR0 = 1; //启动计数
}
else
{
state = 1;
NST_PORT = 0; //端口置低电平传感器断电
TR0 = 0;
temp_cont = (TH0 << 8) | TL0;
temp_sum = (float)(temp_cont) * 0.0625 - 50.0625; //10次采集值累加
temp_value = (int)(((temp_sum-30) * 0.005 + temp_sum)* 100);
updata_flag = 1;
}
}
}

复制代码

数据帧结构为帧头、数据、校验、帧尾的自定义格式
数据帧包含了解算好的温度值，这里乘了100，可以用整型表示到小数点后2位，同时包含了传感器脉冲数，便于调试。

out_buf[0] = 0xAA;
out_buf[1] = 0x20;
out_buf[2] = (u8)(temp_value >> 8);
out_buf[3] = (u8)(temp_value & 0xff);
out_buf[4] = (u8)(temp_cont >> 8);
out_buf[5] = (u8)(temp_cont & 0xff);
out_buf[6] = out_buf[0] ^ out_buf[1] ^ out_buf[2] ^ out_buf[3] ^ out_buf[4] ^ out_buf[5];
out_buf[7] = 0xFF;
USB_SendData(&out_buf[0],8);