基于STM32的光强测量仪设计（硬件篇）

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本期我们旨在设计一款光强测量仪，项目要求如下：

在数字式和模拟式的方案中，最终还是选择使用数字式传感器，不仅仅是精度较高，而且使用起来不会引入太多噪声。所以采取数字式的方案来进行设计。

关于数字光强测量仪现在有许多的集成芯片，我参考了许多的芯片例如TSL2561,BH1705等常用芯片。但是他们的价格都觉得有点贵，最后寻找了一番选择了OPT3001

TI公司在传感器领域一向很强，他的低功耗以及测量范围完全符合我们的要求。最重要的是其价格低廉，一块芯片的价格在一元到两元之间。

主控方面呢，打算挑一块ST公司的单片机，本来呢是打算挑51单片机的，但是感觉买一块51的价格和ST的F103区别好像不是很大，但是由于后面还有显示之类的要求，还是决定使用F103毕竟也好久没有使用51单片机了。

显示电路方面本来是想使用数码管的，因为觉得数码管的显示大一点，不过实在觉得数码管的显示太复古了，最后还是决定使用OLED，而价格方面由于测量范围是0.01LUX~83000LUX，那么其有效位数就是7位，需要两个四位数码管，虽然引脚完全足够，但是个人购买的话，数码管的价格是4元多，而OLED的单价在八元多，并且OLED可以自定义的内容可以多很多，因此还是选择0.96寸OLED。

这样子的话到目前为止的价格:

在不算入电源的情况下装置的总价格在18元。

然后电源部分呢是想设计成锂电池和TypeC混合供电。

利用TP4056设计锂电池充电模块，R16设置为2.4k，这样子的话充电电流就是1.2/2.4 = 500 mA 。MP4056的价格也非常便宜，价格大致在0.3元左右，贵的主要是运费。

这里设计一组经典的USB和锂电池混合供电电路，USB既可以给锂电池充电也可以给设备供电。

D1选用肖特基二极管，虽然反向电流比较大，但是可以保证导通压降不会太大，型号选用SS14。

最后画好PCB，简单的设计一下外壳。之后发出去打板。

加上锂电池，成本大概在20+左右，待我后续文章统计一下。

后面几天等到PCB和3D外壳到了之后组装一下，关于软件方面的调试，本来是想使用ESP32的，这样子还可以做一个云光照计，不过如果采用ESP32作为主控的话设备的成本会翻一倍，一块ESP32的价格快抵上整个装置的价格了。