2025 Make Blocks第二期阶段1-IIC数字外设设计
该项目使用了BMP390,SHT30,BMI323,实现了IIC数字外设的设计,它的主要功能为:温度、湿度、气压、陀螺仪等数据的采集与分析。
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Make Blocks
IIC外设
zxfeng02
更新2025-07-30
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任务介绍

本次Make Blocks第二期,我选择的是任务11,在第一期的核心板基础上,进一步集成多个IIC数字外设电路设计,实现温度、湿度、气压、陀螺仪等数据的采集与分析。

模块介绍

根据任务要求本次我依然采用第一期使用到的esp32-pico-v3-02芯片作为主控,并添加了BMP390SHT30、BIM323等IIC接口传感器。此板卡主要用于智能水杯垫项目的环境参数采集和体感交互。在第一期完成核心板功能测试后,本次我们摈弃了将所有IO口引出的理念,将所有未使用的IO口悬空,并仅引出电源接口用于测试,从而最小化PCB面积。

本次用到的芯片在DigiKey官网的链接如下:

BMP390:BMP390 Bosch Sensortec | 传感器,变送器 | DigiKey

SHT30:SHT30-DIS-B2.5KS Sensirion AG | 传感器,变送器 | DigiKey

BMI323BMI323 Bosch Sensortec | 传感器,变送器 | DigiKey


原理图和PCB模块介绍

在第一期中,我们为了保持通用性,将最小系统核心板PCB设计为长方形,并且将所有可用的IO都引出。从本期开始,我们将考虑从整体的项目出发,进行PCB的设计,因此我们按照项目的进度,仅将当前已用到的接口引出,不仅方便扩展其它类似的功能模块,而且还能够使用第一期设计的核心板通过该接口验证PCB板设计,降低物料浪费的风险。并且为了更好地适配产品外观设计,我们将PCB设计为了圆形。

PCB的3D效果如下:

模块主要性能指标和管脚定义

主要性能指标

类型

气压计

芯片型号

BMP390

供电电压

1.65V-3.6V

接口类型

IIC

尺寸

2.0 mm x 2.0 mm x0.75 mm metal lid LGA

器件地址

0x76

类型

温湿度计

芯片型号

SHT30

供电电压

2.15V-5.5V

接口类型

IIC

尺寸

0.9 mm x 1.6 mm DFN-8

器件地址

0x44

类型

6轴IMU

芯片型号

BMI323

供电电压

1.71V-3.63V

接口类型

IIC

尺寸

2.5 mm x 3.0 mm x0.83 mm LGA

器件地址

0x68

管脚定义

管脚编号

管脚名

13

SCL

15

SDA

40

RXD

41

TXD

eZ-PLM上新建物料和项目的截图

使用了eZ-PLM系统上传了自己的工程文件,方便保存记录各个版本,也可随时查阅,系统里查阅不到的物料也支持手动添加。

物料添加展示图

项目详情图

心得体会

非常感谢硬禾提供的这次学习机会。本次设计让我收获最大的是项目设计需要先选好物料再进行设计。在设计中由于我忽视了物料选型这一关键步骤,导致绘制完PCB后发现有的芯片在得捷没有货或者是不推荐使用,导致需要重新寻找替代芯片并修改设计,从而走了不少弯路。


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