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单片机K型热电偶测温工具制作 源程序MAX6675+TM1621

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ID:507428 发表于 2022-10-25 21:10 | 显示全部楼层 |阅读模式
K型测温模块
        这款测温计灵感来自孙老师发的测温计视频，我进行了PCB和代码的重做，使外形更小巧 ，使用STC8G1K08A-SOP8来替代STM8L（代价是功耗提高了一些）
        我的视频链接：测温小工具---K型热电偶测温
2、模块参数
  • 大约平均功耗1mA
  • 尺寸36mm*20mm
  • 测量精度±2℃
  • 测温范围0~999℃
3、K型测温计涉及的主要知识点
         1、SPI通信
         2、如何驱动TM1621断码屏的IC
         3、如何与MAX6675通信
         4、怎么样选择硬件，使其较少的硬件资源，来完成所需功能
         5、如何使用一个IO口识别两个按键
         6、STC8G的低功耗使用，和使用细节（其实实际功耗还是蛮高的，也算不上低功耗(* ￣︿￣)）
         7、STC8G的EEPROM使用，和使用细节
4、焊接说明
         推荐焊接顺序：顶层贴片的IC和元器件-->底层的冷端接插端子-->纽扣电池座-->LCD断码屏（务必把屏幕放到最后焊）
         重点留意事项！！
        a、STC8G单片机需要提前烧录好代码，在焊接；
        b、冷端接插端子需要提前插入一次，使其开口变大，这样在焊接时就不用特意预留空隙
1.png 2.png

5、最后说明
          关于物料，我在原理图的元器件参数里面有放了宝链接，可根据需要更换或入手；
          关于STC-ISP的下载配置和二次移植注意事项，见附录里面的压缩包相关TXT文件，里面也有我写的源码文件，采用的是模块化编程，如果需要TM1621等模块代码请自取，如有疑惑，请留言或私信，在我所不多的知识里为你提供参考

6、实拍图
3.png 4.png 5.png

    本次程序使用的是STC8G1K08A-SOP8单片机，由于引脚受限，所以在给TM1621
    和MAX6675通信时，采用的是一个IO连接，由于MAX6675的数据是输出给单片机，
    而TM1621是单片机发送数据给它，所以当MAX6675的数据脚和TM1621的数据脚
    连在一起，使用普通的IO模式是无法对这两个进行正常通信的。
    解决办法：在MAX6675的数据口串联一个电阻，并且在单片机数据端口接一个上拉电阻5~10K左右（重要提示！！！）
          （在和TM1621通信时需要有上拉电阻，和MAX6675通信时可以不用上拉电阻）
            为了降低功耗，需要对上拉电阻进行开关控制（也可以一直接着上拉电阻，只是功耗高一些而已）
            正好STC8G内部集成了上拉电阻和控制，所以程序上会有控制上拉电阻开关的代码

单片机源程序如下:
  1. /*
  2. * @Name           SPI_Soft_config
  3. * @Brief          软件SPI相关配置
  4. * @Author          飞羽(2022-09-07)
  5. * @Param          None       
  6. * @Return         None       
  7. * @Others        (包含所需头文件：Soft_SPI.h)       
  8.                         软件实现的SPI的相关引脚在Soft_SPI.h里面定义，需要根据实际情况进行修改
  9.                         引脚配置由SPI_Soft_GPIO_Init()函数实现，被GPIO_config()调用
  10. */
  11. void SPI_Soft_config(void)
  12. {
  13.         SPI_Soft_t.SPI_Mode = SPI_SOFT_MASTER;                //SPI_SOFT_MASTER,SPI_SOFT_SLAVE
  14.         SPI_Soft_t.SPI_CPOL = HIGH;                                        //时钟极性 HIGH,LOW
  15.         SPI_Soft_t.SPI_CPHA = SPI_SOFT_2EDGE;                //时钟相位SPI_SOFT_1EDGE,  SPI_SOFT_2EDGE，数据采样时的边沿
  16.         SPI_Soft_t.SPI_Speed_us = 20;                                //0~65535,这里是指一个SCLK脉冲的时间（注意us延时不是很准确，请根据实际情况来修改）                               
  17.         SPI_Soft_t.SPI_Data_Time_Div = TIME_DIV_2;        //采集数据的时间除数，TIME_DIV_5, TIME_DIV_3, TIME_DIV_2  （SPI_Speed_us / SPI_Data_Time_Div）
  18.         SPI_Soft_t.SPI_OPEN_IO_MODE  = GPIO_PullUp;  //数据传输时的IO模式  GPIO_PullUp、GPIO_OUT_OD，这里为了兼容主/从机模式时的数据传输功能，没有特定吧MOSI或MISO设置成高组模式
  19.         SPI_Soft_t.SPI_First_Bit = SPI_SOFT_MSB;        //数据传输数据位模式，SPI_SOFT_MSB(高位在前)，SPI_SOFT_LSB(低位在前)
  20. //        SPI_Soft_t.SPI_Soft_ss_GPIO  = SPI_SOFT_SS_GPIO;
  21. //        SPI_Soft_t.SPI_Soft_ss_PIN   = SPI_SOFT_SS_PIN;
  22.         SPI_Change_MAX6675();
  23. //        SPI_Change_TM1621();
  24. }


  27. /*
  28. * @Name           System_Init
  29. * @Brief          系统初始化
  30. * @Author          飞羽
  31. * @Param          None       
  32. * @Return         None
  33. * @Others        写入所有想要初始化的外设函数
  34. */
  35. void System_Init(void)
  36. {
  37.         RSTCFG &= 0XBF;                //关闭低压复位，降低功耗
  38.        
  39.         Switch_config();
  40.         SPI_Soft_config();
  41.         GPIO_config();
  42.        
  43.         SPI_Change_TM1621();
  44.         TM1621_Init();
  45.         //EA_ENABLE();       

  47.         set_pdModeCount = ONE_MINUTE_COUNT*60;                //第一次烧录程序时初始化进入掉电模式的时间，即默认为60分钟
  48.         K_Off_Count = 0;
  49.        
  50.         P_SW2 = 0x80;
  51.         IRC32KCR = 0x80; //启动内部 32K IRC
  52.         while (!(IRC32KCR & 1)); //等待时钟稳定
  53.         CLKDIV = 0x00; //时钟不分频
  54.         CKSEL = 0x03; //选择内部 32K
  55.         P_SW2 = 0x00;
  56.        
  57.         APP_Read_EEPROM();                //导出EEPROM内容
  58.        
  59.         if(set_pdModeCount < ONE_MINUTE_COUNT){        //设定值最少为1分钟
  60.                 set_pdModeCount = ONE_MINUTE_COUNT;
  61.         }
  62.        
  63. //delay_ms(250);
  64.   delay_ms(200);
  65. }



  69. /*
  70. * @Name           System_Run
  71. * @Brief          系统运行函数
  72. * @Author          飞羽
  73. * @Param          None       
  74. * @Return         None
  75. * @Others        None
  76. */
  77. extern void System_Run(void)
  78. {
  79.         static uint8_t times = 0;
  80.        
  81.         if(TRUE == Is_IntoPdMode()){        //设定时间进入掉电模式
  82.                 IntoPdMode();
  83.         }
  84.         if(TRUE == Is_K_Off_IntoPdMode()){        //设定时间没有接入K型热电偶而进入掉电模式
  85.                 IntoPdMode();
  86.         }
  87.         sw = SW_Detect();        //按键扫描

  89. //使用掉电延时作为延时，这里结合外部语句延时，大概为1s延时时间       
  90.         WKTCL = 252;                //掉电定时器唤醒时间
  91.         if(fun_disp_status == NORMAL) WKTCH = 0X02;                //正常显示的延时长一些，在32K主频时，这里的时间，加上其他语句执行的时间才是延时时间
  92.         WKTCH |= 0X80;                //打开掉电定时器唤醒使能

  94.         P3_PULL_UP_DISABLE(GPIO_Pin_3);       
  95.         SPI_SOFT_SCLK_IO = LOW;
  96.         SPI_SOFT_MISO_IO = LOW;
  97.        
  98.         MCU_POWER_DOWN();                //进入掉电模式
  99.         WKTCH &= ~0X80;    //关闭掉电定时器唤醒使能
  100.        
  101.        
  102. //        delay_ms(250);
  103. //    delay_ms(85);                //这里的毫秒时，在主频很低时已没有实际意义，因为其他语句的占用时间已经不能忽略
  104.                                                 //这里一轮的时间大概约为500ms
  105.                                                 //MAX6675温度转化延时，必须加，
  106.                                                 //这个时间也是长按刻度时间，修改后按情况也同步修改“APP_Temperature.c”里面的key_long_times
  107.        
  108.         SPI_Change_MAX6675();
  109.         if(fun_disp_status == NORMAL) {
  110.                 LCD_Show_Normal();
  111.                 pdModeCount++;               
  112.         }
  113.         else if(fun_disp_status == SHOW_MAX_TEMP) {
  114.                 LCD_SHOW_MAX_TEMP();
  115.                
  116.         }
  117.         else if(fun_disp_status == SHOW_MIN_TEMP) {
  118.                 LCD_SHOW_MIN_TEMP();
  119.         }
  120.         else if(fun_disp_status == SET_OFF_TIME) {
  121.                 Set_Off_Time();
  122.         }
  123.         else if(fun_disp_status == INTO_PdMODE) {        //手动进入掉电模式       
  124.                 Set_Into_PdMode();
  125.         }

  127.        
  128.         if(sw == SW_DOWN) {
  129.                 sw = SW_Detect();        //再次判断按键
  130.                 if(sw == SW_DOWN){
  131.                         pdModeCount = 0;        //每次有按键按下，就更新自动掉电时间计数               
  132.                         if(pdTime_set_flag == 0){
  133.                                 if(times < 2) {        //2表示长按时间次数，长按刻度时间由外部的延时决定
  134.                                         times++;
  135.                                         LCD_Set_Disp_Num(times,DP_SET);        //长按指示
  136.                                         LCD_Set_Disp_Num(times + 1,DP_SET);        //长按指示
  137.                                 }
  138.                                 else{
  139.                                         times = 0;
  140.                                         fun_disp_status++;
  141.                                         if(fun_disp_status == FUN_DISP_STATUS_MAX_LEN){        //溢出归零
  142.                                                 fun_disp_status = 0;
  143.                                         }
  144.                                         key_long_times = 1;                //初始化                                       
  145.                                 }
  146.                                
  147.                         }       
  148.                 }
  149.         }
  150.         else{
  151.                 times = 0;
  152.         }

  154.        
  155.         SPI_Change_TM1621();
  156.         LCD_All_Display();
  157. //        if(pdTime_set_flag == 0) {
  158. //                LCD_Show();
  159. //                Inc_pdModeCount();
  160. //        }
  161. //        else{
  162. //                Set_pdTime();
  163. //        }
  164. }
复制代码
Keil代码下载: K型测温计-STC8G-MAX6675---2022-10-18.7z (1.11 MB, 下载次数: 53)

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ID:151348 发表于 2022-10-29 18:04 | 显示全部楼层
这种断码屏貌似不好买，要么不包邮，还好，之前在卖旧货店铺捡垃圾发现一些就屯起来了，有空也试试
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