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STM32 Sensor Display

这是一个基于 STM32C562CET6 的温度与流量显示板,外接 NTC 温度探头、霍尔流量传感器和 58 mm 圆形 LED 屏。USB-C 的 VBUS 按外部已提供的 5~12V 宽压输入设计;标准 USB 数据连接仍使用 5V VBUS,并可用于 USB DFU 下载。

当前原理图版本为 A3,PCB 仍是 A2 供电方案。A3 已完成宽压电源原理图和项目库修改,但还没有把新器件同步到 PCB;现有 PCB 的板框、布局和走线只能作为 A2 参考,不能直接按 A3 投板。code/ 只保留固件目录结构;旧 STM32F103 程序可从 Git 历史查阅。

硬件方案

模块 当前选型 / 设计
主控 U401 STM32C562CET6,Cortex-M33,最高144MHz,512KB Flash、128KB SRAM
主控封装 LQFP48,7×7mm本体、0.5mm脚距,四边各12脚;焊盘按 ST DS14927 图42制作
应用时钟 24MHz HSE 无源晶振;未配置 LSE 晶振;应用固件需自行启用相应时钟源
供电 外部已提供的 5~12V 经 24V PTC 输入;AP63203 独立产生 3.3V,AP63205 独立产生 5V;本板不含 USB PD 协商
温度输入 50kΩ NTC,B25/50=3950K;分压、滤波后接 ADC
流量输入 BTL-004A 霍尔传感器,5V供电;经滤波与3.3V施密特缓冲后接 MCU
显示屏 5858-1DRWB-10,58mm共阴圆屏,6个公共端、10条段线
显示驱动 U201 Holtek HT16K33,28脚SOP、两侧各14脚;I²C经BSS138进行3.3V/5V电平转换
下载与调试 USB DFU、启动/复位按键;PA13 / PA14 保留 SWD 信号,板上暂未放专用 SWD 接口
电阻与电容 常规阻容采用 0603英制 / 1608公制;DCDC 的 10µF / 22µF 储能电容采用 1206

HSE 为应用程序提供外部时钟参考;ROM USB DFU 仍按官方 Bootloader 设计使用内部 HSI 配合 CRS。无需为 USB DFU 额外安装32.768kHz晶振。

文件树

仓库分为 code/docs/pcb/

STM32-Sensor-Display/
├── README.md
├── code/                         # STM32C562 固件占位目录
│   ├── README.md
│   ├── Core/
│   │   ├── Inc/
│   │   ├── Src/
│   │   └── Startup/
│   ├── Drivers/
│   ├── App/
│   └── BSP/
├── docs/                         # 传感器、屏幕原始资料及 MCU 官方资料包
│   ├── BOM.csv
│   ├── DESIGN_NOTES.md
│   ├── reference/
│   └── STM32C562CET6_官方资料包_2026-09-16/
└── pcb/
    └── ssd/
        ├── ssd.kicad_pro         # 从这里打开 KiCad 工程
        ├── ssd.kicad_sch         # 主导航页
        ├── mcu_minimum.kicad_sch # MCU 最小系统与24MHz晶振
        ├── usb_power.kicad_sch   # USB、电源、启动、复位、SWD
        ├── display.kicad_sch     # 显示驱动与屏幕
        ├── sensors.kicad_sch     # 温度、流量、用户按键
        ├── ssd.kicad_pcb
        ├── libraries/           # 项目内符号、封装与部分STEP模型
        ├── docs/                # 硬件说明、BOM、引用资料
        ├── review/              # PDF 预览、阶段性检查报告和历史快照
        └── tools/               # 网表与PCB核对脚本

空目录用 .gitkeep 保留。编辑器缓存、KiCad 锁文件和个人界面状态不提交。

打开工程

  1. 克隆仓库:

    git clone https://github.com/SmallCoral/STM32-Sensor-Display.git
    cd STM32-Sensor-Display
  2. 使用 KiCad 10 打开 pcb/ssd/ssd.kicad_pro

  3. 打开原理图,在主导航页双击模块进入对应子页。

  4. 打开 PCB 可查看 A2 的 59 个封装、板框和走线;A3 DCDC 器件尚未同步。

符号和封装通过工程内 SSD 库引用;项目自建的 3D 模型使用 ${KIPRJMOD} 相对路径。克隆后应保留 pcb/ssd/ 内部目录结构。查看硬件工程不需要 STM32 开发环境。

文档与预览

文件 内容
硬件工程说明 供电、最小系统、信号分配及USB下载说明
A2 原理图 PDF 历史预览,尚未包含 A3 宽压 DCDC,不能代替当前 KiCad 原理图
A2 PCB 封装暂放预览 历史器件封装集合
BOM 器件规格、封装和采购核对事项;下单前应与当前原理图复核
设计依据与待验证项 传感器接口、显示映射、机械尺寸和样机验证
C562 迁移说明 官方资料依据、供电与相关勘误
A2 晶振与封装修订 HSE选型、MCU专用焊盘及圆屏焊盘调整
MCU 封装尺寸与脚号图 48脚编号、焊盘尺寸及1:1对位
圆屏1:1对位图 1.8mm焊盘、1.0mm钻孔;按100%打印核对
STM32C562 官方资料包 数据手册、参考手册、硬件指南、Bootloader说明与勘误

docs/BOM.csvdocs/DESIGN_NOTES.md 为根资料目录中的同步副本;与原理图配套的完整硬件文档位于 pcb/ssd/docs/

固件接口规划

功能 MCU引脚 LQFP48脚号
NTC温度 ADC PA0 10
流量脉冲 PA1 11
USB D− / D+ PA11 / PA12 32 / 33
I²C SCL / SDA PB6 / PB7 42 / 43
用户按键 PC13 2
SWDIO / SWCLK PA13 / PA14 34 / 37
BOOT0 / NRST PH2-BOOT0 / NRST 44 / 7
HSE输入 / 输出 PH0 / PH1 5 / 6

固件尚未实现,没有可直接编译的 CubeMX、CMake 或 IDE 工程。后续应使用适配 STM32C5 的设备支持包,按当前原理图重新建立工程,详见 code/README.md

当前状态

A2 阶段曾保存过 ERC、网表和封装检查报告。此后原理图已升级为 A3 宽压双路 DCDC,因此 review/ 中的 PDF 和检查报告只能作为过程记录。

  • A3 原理图和 BOM 包含 68 个器件;新增两路同步降压、电感和 1206 储能电容。
  • A2 PCB 仍包含 59 个封装、246 个焊盘、305 段走线和 6 个过孔,尚未同步 A3 电源部分。
  • A2 的 59 个 PCB 封装都已绑定 3D 模型;DS201 使用项目内 STEP 模型。
  • MCU 的 48 个引脚名称、编号和封装焊盘已按资料核对。

检查报告位于 pcb/ssd/review/。原理图改动后,可在 pcb/ssd/ 目录重新导出网表并检查:

kicad-cli sch export netlist --format kicadxml -o review/ssd.net.xml ssd.kicad_sch
kicad-cli sch erc --format json -o review/erc.json ssd.kicad_sch
python3 tools/check_netlist.py

tools/check_pcb.py 需要 KiCad 的 pcbnew Python 模块。提交制造文件前,应重新生成网表并运行 ERC、DRC 和项目检查脚本。

尚未完成

  • 将 A3 原理图同步到 PCB,按 DCDC 小热回路要求完成布局布线,再运行整板 ERC / DRC、丝印和制造文件检查;USB-C 封装的孔到铜间距还需按制板能力确认。
  • 在 5V / 12V 输入、最大显示亮度和传感器负载下,验证 MCU 端 3.3V、外设 5V、纹波、启动及温升。
  • 显示屏针径、连接器配套和机械空间的实物核对。
  • 晶振起振、负载电容、USB涌入电流、显示电流及传感器测量的样机验证。
  • STM32C562固件、USB应用枚举、传感器校准与显示逻辑。

仓库目前不提供可直接投产的制造文件或经过样机验证的固件。厂商资料、KiCad 库和 STEP 模型沿用各自的版权及许可,来源记录在硬件设计说明中。

About

基于stm32的温度流量传感器读取并显示

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