温湿度记录仪

1.产品介绍

一款微型滚轮电子尺控制板与组装方案，电路设计版本号：1.1.0，软件版本号：1.2.0。以DHT11+NTC热敏电阻的方式进行双备份温湿度测量，并保存测量数据与当前时间至SD卡。

2.应用场景

1.入门数字式温度传感器和热敏电阻测量技术与锂电池供电给MCU的方案；

2.温湿度记录器相关技术开发与方案验证；

3.便携式设备充放电管理的方案验证；

4.锂电池”边充边用“电路的方案验证；

5.SD卡及TF卡数据读写的方案验证；

6.外置RTC电路的方案验证。

3.产品概述

本项目提供一款高精度、离线式温湿度测量的方案，具备以下特点：

1.总体成本较低，总造价100元以内；

2.精度高，理论精度湿度±5%RH， 温度±2℃（DHT11）；

3.量程大，理论量程量程湿度5~95%RH， 温度-20~+60℃（DHT11）；

4.双路温度记录，单路湿度记录，模拟式温度传感器（NTC热敏电阻）与数字式温湿度传感器（DHT11）互为备份；

4.搭配可充电锂电池与其充放电管理电路，可实现Type-C接口充放电；

5.提供锂电池与模拟式温度传感器外接接口（XH2.5规格）；

6.外置RTC电路，实现高精度时钟与断电走时；

7.UART串口与Type-C接口相连接，实现通过Type-C线缆连接电脑，可实现软件升级与实时数据采集；

8.数据写入SD卡，可支持二次开发实现防篡改、校验、加密，也可与设备进行绑定加密；

9.MCU支持WI-FI，蓝牙，USB直连，UART串口共四种外部连接方式，可基于具体需求进行二次开发。实现数据自动上传等功能；

10.搭载充放电提示灯，可识别电池充电状态；

11.PCB层面将传感器与热源解耦，利于外壳结构设计；

12.支持插件热敏电阻或贴片式热敏电阻二选一；

13.可实现锂电池边充边用的功能；

14.预留MARK定位点，可使用SMT贴片加工；

15.包含两个红绿双色指示灯，指示充放电和设备工作状态；

16.预留电池电压采样电路，可在二次开发后监测电池状态；

17.预留状态代码，可在二次开发后在输出的温湿度记录信息记录设备运行状态；

18.按键防误触设计，需要长按足够长的时间才能停止记录；

19.可在二次开发后实现温湿度阈值报警，更可在硬件二次开发后添加蜂鸣器，实现声光报警与提示；

18.硬件完全开源，软件由于包含二次开发的信息加密接口，只提供二进制文件，若需二次开发可通过平台工作人员联系我。

4.产品参数

1.供电：使用3.7V锂电池供电（直接焊接或XH2.5规格连接器），使用Type-C接口充电；

2.MCU：ESP32-S3，足够大多数二次开发场景需要；

3.温湿度传感器接口：DHT11：直接焊接，NTC热敏电阻：支持贴片式、插件式、外置（XH2.5规格连接器）；

4.烧录接口:UART串口4pin 2.54mm间距排针 或 Type-C接口直连电脑；

5.制作成本：约100元以内；

6.PCB参数：长方形，宽55mm，长75mm，四层板；

7.锂电池尺寸：PCB可直接粘贴固定长30mm宽20mm以内的锂电池，也可通过XH2.5连接器外置锂电池（3.7V，支持充放电管理）。

5.使用说明

1.拿到模块后安装热敏电阻与温湿度传感器；

2.配置Micropython开发环境，并烧录Micropython环境至模块的MCU中；

3.上传二进制代码到模块，上传完成后重启设备；

4.插入SD卡或TF卡，即可使用。

6.备注说明

1.供电与信号接口的滤波与消抖电容、电阻，可依据供电与干扰的实测情况焊接，非必须焊接；

2.本模块带有一块软包锂电池，请注意保管环境与使用环境，避免刺穿、极端温度环境，过充过放，长期不使用请拆除锂电池；

3.建议电池规格：

若板载安装，尺寸小于或等于厚4mm宽20mm长30mm（型号402030）的3.7V软包锂电池，厚度具体限制由外壳设计决定，可加厚；

若通过XH2.5连接器外置电池，无具体要求，3.7V可充电锂电池即可。

4.设备状态指示灯含义：

正常记录时，设备右上角的记录状态指示灯慢闪，未在记录时为快速闪烁，当记录出现问题为红灯闪烁一次，记录/停止记录的状态切换时为绿-红-绿闪烁一次；

开始记录与停止记录需长按按键切换，直至状态指示灯绿-红-绿交替闪烁，即为状态切换成功。

5.基于开源协议，提供的软件仅供评估，若要用于商用，建议通过平台工作人员联系我进行二次开发；

6.目前评估版本软件无需在意状态代码，该功能仅作为可用性展示，具体代码含义可供参考，但不应作为设备运行状态的唯一标准：代码3:正常记录状态；

7.记录信息中出现N/A，可能原因如下：传感器未正常工作，测试开始或停止（第一条与最后一条记录为N/A）；

8.热敏电阻选型请参考BOM表，若选型错误，可能会出现温度测量偏差；

9.支持的SD卡需格式化为FAT文件系统；

10.评估时，尽量不要触碰传感器区，会干扰温湿度测量。

7.测试视频

在视频中展示了测量流程（开始测试，测试过程中，停止测试），在测量文件截图，可观察到测量精度的表现情况。

T_NTC：模拟温度传感器（NTC热敏电阻）测试的温度；

T_DHT：数字温度传感器（DHT11）测试的问题；

H_DHT：数字是温度传感器测试的湿度。