單片機K型熱電偶測溫工具制作源程序MAX6675+TM1621

ID:507428 · 發表于 2022-10-25 21:10

K型測溫模塊

這款測溫計靈感來自孫老師發的測溫計視頻，我進行了PCB和代碼的重做，使外形更小巧，使用STC8G1K08A-SOP8來替代STM8L（代價是功耗提高了一些）

孫老師的視頻鏈接：超長待機！教你做一個可以測量芯片溫度的溫度計

我的視頻鏈接：測溫小工具---K型熱電偶測溫

2、模塊參數

大約平均功耗1mA
尺寸36mm*20mm
測量精度±2℃
測溫范圍0~999℃

3、K型測溫計涉及的主要知識點

1、SPI通信

2、如何驅動TM1621斷碼屏的IC

3、如何與MAX6675通信

4、怎么樣選擇硬件，使其較少的硬件資源，來完成所需功能

5、如何使用一個IO口識別兩個按鍵

6、STC8G的低功耗使用，和使用細節（其實實際功耗還是蠻高的，也算不上低功耗(* ￣︿￣)）

7、STC8G的EEPROM使用，和使用細節

4、焊接說明

推薦焊接順序：頂層貼片的IC和元器件-->底層的冷端接插端子-->紐扣電池座-->LCD斷碼屏（務必把屏幕放到最后焊）

重點留意事項！！

a、STC8G單片機需要提前燒錄好代碼，在焊接；

b、冷端接插端子需要提前插入一次，使其開口變大，這樣在焊接時就不用特意預留空隙

5、最后說明

關于物料，我在原理圖的元器件參數里面有放了寶鏈接，可根據需要更換或入手；

關于STC-ISP的下載配置和二次移植注意事項，見附錄里面的壓縮包相關TXT文件，里面也有我寫的源碼文件，采用的是模塊化編程，如果需要TM1621等模塊代碼請自取，如有疑惑，請留言或私信，在我所不多的知識里為你提供參考

6、實拍圖

本次程序使用的是STC8G1K08A-SOP8單片機，由于引腳受限，所以在給TM1621
和MAX6675通信時，采用的是一個IO連接，由于MAX6675的數據是輸出給單片機，
而TM1621是單片機發送數據給它，所以當MAX6675的數據腳和TM1621的數據腳
連在一起，使用普通的IO模式是無法對這兩個進行正常通信的。
解決辦法：在MAX6675的數據口串聯一個電阻，并且在單片機數據端口接一個上拉電阻5~10K左右（重要提示！！！）
      （在和TM1621通信時需要有上拉電阻，和MAX6675通信時可以不用上拉電阻）
         為了降低功耗，需要對上拉電阻進行開關控制（也可以一直接著上拉電阻，只是功耗高一些而已）
         正好STC8G內部集成了上拉電阻和控制，所以程序上會有控制上拉電阻開關的代碼

單片機源程序如下:

/*
* @Name SPI_Soft_config
* @Brief 軟件SPI相關配置
* @Author 飛羽(2022-09-07)
* @Param None
* @Return None
* @Others (包含所需頭文件：Soft_SPI.h)
軟件實現的SPI的相關引腳在Soft_SPI.h里面定義，需要根據實際情況進行修改
引腳配置由SPI_Soft_GPIO_Init()函數實現，被GPIO_config()調用
*/
void SPI_Soft_config(void)
{
SPI_Soft_t.SPI_Mode = SPI_SOFT_MASTER; //SPI_SOFT_MASTER,SPI_SOFT_SLAVE
SPI_Soft_t.SPI_CPOL = HIGH; //時鐘極性 HIGH,LOW
SPI_Soft_t.SPI_CPHA = SPI_SOFT_2EDGE; //時鐘相位SPI_SOFT_1EDGE, SPI_SOFT_2EDGE，數據采樣時的邊沿
SPI_Soft_t.SPI_Speed_us = 20; //0~65535,這里是指一個SCLK脈沖的時間（注意us延時不是很準確，請根據實際情況來修改）
SPI_Soft_t.SPI_Data_Time_Div = TIME_DIV_2; //采集數據的時間除數，TIME_DIV_5, TIME_DIV_3, TIME_DIV_2 （SPI_Speed_us / SPI_Data_Time_Div）
SPI_Soft_t.SPI_OPEN_IO_MODE = GPIO_PullUp; //數據傳輸時的IO模式 GPIO_PullUp、GPIO_OUT_OD，這里為了兼容主/從機模式時的數據傳輸功能，沒有特定吧MOSI或MISO設置成高組模式
SPI_Soft_t.SPI_First_Bit = SPI_SOFT_MSB; //數據傳輸數據位模式，SPI_SOFT_MSB(高位在前)，SPI_SOFT_LSB(低位在前)
// SPI_Soft_t.SPI_Soft_ss_GPIO = SPI_SOFT_SS_GPIO;
// SPI_Soft_t.SPI_Soft_ss_PIN = SPI_SOFT_SS_PIN;
SPI_Change_MAX6675();
// SPI_Change_TM1621();
}
/*
* @Name System_Init
* @Brief 系統初始化
* @Author 飛羽
* @Param None
* @Return None
* @Others 寫入所有想要初始化的外設函數
*/
void System_Init(void)
{
RSTCFG &= 0XBF; //關閉低壓復位，降低功耗
Switch_config();
SPI_Soft_config();
GPIO_config();
SPI_Change_TM1621();
TM1621_Init();
//EA_ENABLE();
set_pdModeCount = ONE_MINUTE_COUNT*60; //第一次燒錄程序時初始化進入掉電模式的時間，即默認為60分鐘
K_Off_Count = 0;
P_SW2 = 0x80;
IRC32KCR = 0x80; //啟動內部 32K IRC
while (!(IRC32KCR & 1)); //等待時鐘穩定
CLKDIV = 0x00; //時鐘不分頻
CKSEL = 0x03; //選擇內部 32K
P_SW2 = 0x00;
APP_Read_EEPROM(); //導出EEPROM內容
if(set_pdModeCount < ONE_MINUTE_COUNT){ //設定值最少為1分鐘
set_pdModeCount = ONE_MINUTE_COUNT;
}
//delay_ms(250);
delay_ms(200);
}
/*
* @Name System_Run
* @Brief 系統運行函數
* @Author 飛羽
* @Param None
* @Return None
* @Others None
*/
extern void System_Run(void)
{
static uint8_t times = 0;
if(TRUE == Is_IntoPdMode()){ //設定時間進入掉電模式
IntoPdMode();
}
if(TRUE == Is_K_Off_IntoPdMode()){ //設定時間沒有接入K型熱電偶而進入掉電模式
IntoPdMode();
}
sw = SW_Detect(); //按鍵掃描
//使用掉電延時作為延時，這里結合外部語句延時，大概為1s延時時間
WKTCL = 252; //掉電定時器喚醒時間
if(fun_disp_status == NORMAL) WKTCH = 0X02; //正常顯示的延時長一些，在32K主頻時，這里的時間，加上其他語句執行的時間才是延時時間
WKTCH |= 0X80; //打開掉電定時器喚醒使能
P3_PULL_UP_DISABLE(GPIO_Pin_3);
SPI_SOFT_SCLK_IO = LOW;
SPI_SOFT_MISO_IO = LOW;
MCU_POWER_DOWN(); //進入掉電模式
WKTCH &= ~0X80; //關閉掉電定時器喚醒使能
// delay_ms(250);
// delay_ms(85); //這里的毫秒時，在主頻很低時已沒有實際意義，因為其他語句的占用時間已經不能忽略
//這里一輪的時間大概約為500ms
//MAX6675溫度轉化延時，必須加，
//這個時間也是長按刻度時間，修改后按情況也同步修改“APP_Temperature.c”里面的key_long_times
SPI_Change_MAX6675();
if(fun_disp_status == NORMAL) {
LCD_Show_Normal();
pdModeCount++;
}
else if(fun_disp_status == SHOW_MAX_TEMP) {
LCD_SHOW_MAX_TEMP();
}
else if(fun_disp_status == SHOW_MIN_TEMP) {
LCD_SHOW_MIN_TEMP();
}
else if(fun_disp_status == SET_OFF_TIME) {
Set_Off_Time();
}
else if(fun_disp_status == INTO_PdMODE) { //手動進入掉電模式
Set_Into_PdMode();
}
if(sw == SW_DOWN) {
sw = SW_Detect(); //再次判斷按鍵
if(sw == SW_DOWN){
pdModeCount = 0; //每次有按鍵按下，就更新自動掉電時間計數
if(pdTime_set_flag == 0){
if(times < 2) { //2表示長按時間次數，長按刻度時間由外部的延時決定
times++;
LCD_Set_Disp_Num(times,DP_SET); //長按指示
LCD_Set_Disp_Num(times + 1,DP_SET); //長按指示
}
else{
times = 0;
fun_disp_status++;
if(fun_disp_status == FUN_DISP_STATUS_MAX_LEN){ //溢出歸零
fun_disp_status = 0;
}
key_long_times = 1; //初始化
}
}
}
}
else{
times = 0;
}
SPI_Change_TM1621();
LCD_All_Display();
// if(pdTime_set_flag == 0) {
// LCD_Show();
// Inc_pdModeCount();
// }
// else{
// Set_pdTime();
// }
}