车载信息传感器监控type
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打个草稿先 😋
先听我叭叭几句💬
我是个特别喜欢看实时数据的人，特别是那些系统运行时的状况、log、参数。看着那些数据在飞速滚动就很满意，能随时得知系统当前的状况。
Such like:
- 电脑信息
- USB功率
- 充电功率
这种可视化数据也便于判断设备是否工作在预期状态，及时进行调试。而这次我要弄的也是类似的东西。
我家的汽车是老丰田花冠，没有车机，人机交互娱乐设备几乎没有，只有一个多媒体电台。车辆里程和油耗这些信息也是没有，车内温度也没有，甚至啊，连倒车影像也没有 😃 定速巡航啊，车道保持这种就更不用想了。如此简陋的功能，练就了我一副好车技 🫠
So, what am I planning to do?
像车辆胎压监测啊、远程启动啊、自动驾驶啊，这种，我这技术肯定是做不到的了 😅，但是呢，简单一点的实用一点的我还是可以的。
首先是车内温度，简单。
来个指南针？可以。
然后实时海拔高度？还不错。
都看实时海拔高度了，上坡下坡的坡度要不看看？
蓝牙放个音乐？做个喇叭？
还有……
STOP，你TM会吗你就搁着许愿 🥲
开工！（其实，这东西从9月份就开始计划了，拖了很久）
器件选型
（压缩一下，方便阅览~已去除部分仅在Demo版本使用的传感器）
OPT3001 环境光传感器（#I2C）
AHT20 温湿度传感器（#I2C）
BMP280/SPL06-001 气压传感器（#I2C）
SSD1315 0.96寸 OLED显示器（#SPI）
LSM6DS3TR-C 6轴加速度-陀螺仪传感器（#SPI）
IC & 原理图
捏麻麻的，Demo画错了，都焊好了，写代码的时候才发现，CS引脚没有接到MCU上，只能飞线 😡
驱动代码（已验证）
main.c 应用示例
软件部分
CubeMX
（有空再整理~）
开淦！
选型其实花了蛮久的，一开始想法很多，什么功能都想做。
供电方式就想了很多。想做太阳能+超级电容供电的，想了想供电不实际。想做电池充电的，但是怕夏季车内高温，锂电池不安全。最后还是返璞归真用有线供电接USB。
功能方面，一开始其实还有磁力计的，想着做一个指北的功能。驱动是驱动起来了，但是输出的是原始信息，真正的东西南北角还需要一个挺复杂的公式计算出来。还要依赖陀螺仪的偏航角来计算。而且这玩意被干扰的概率很大，基本上拿个金属物质在它附近动一动，数据就开始乱飘了。考虑到即使功能做出来了，屏幕也不知道如何显示效果最好，遂放弃。最后保留温湿度、车辆俯仰角、气压海拔高度这三个。
单片机用的是STM32G070CBT6，其实用F103C8T6应该也是可以的，主要是担心64KB Flash装不下，况且G0系列用了新的制程和技术，价格也便宜，还是很有优势的。
传感器部分：
- 气压计用的是SPL06-001，与BMP280是Pin-to-Pin的，主要是SPL06好买。
- 陀螺仪，本来想用 MPU6050 的，毕竟代码成熟，还有现成驱动。但因为价格、假货多，而且还停产了，我最后换成了另一款我完全没接触过、网上例程也不多的六轴陀螺仪，LSM6DS3，来自ST的，也不贵，好像才8块。买的时候没想那么多，没例程问题不大，只要手册详细，怎样都能驱动起来吧？
- 温湿度传感器，AHT20了，价格便宜，相比SHT30便宜一半不止。代码少，精度还不错，缺点是没有连续测量，不过问题不大。
- 考虑到屏幕在白天和夜间的显示亮度，还需要一颗环境光传感器对光进行测量并反馈，以此调节屏幕的亮度。如果没有这个玩意，屏幕只能维持一个亮度，或者手动调节亮度，不太安全。最终选择了躺在我购物车里很久的OPT3001，来自德州仪器。
- 另外，我还预留了一个可选的 EEPROM。在设计时担心以后可能要存点数据，临时想加又来不及，所以直接放了个BL24C02，反正不贵。
基本上就是这些了，屏幕选了个大一点点的1.3寸OLED屏幕，OLED可读性更好，单色好分辨，对于行车安全来说影响最小，且OLED相比TFT屏幕，理论上更省电（虽然我也不知道我这个有线供电的电要省在哪里）。
打板测试
Demo 主要验证各模块能否驱动成功
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花了我挺多时间去看手册，板子上6颗传感器都要看，看得我头晕眼花 😵💫。不过好在最后都把他们驱动起来了，除了那颗磁力计，感觉有点多余。
btw，这颗OLED显示屏真好看~
Beta1 第一个测试样品
精简了一些不需要的芯片和功能。
屏幕单独一块板，因为陀螺仪需要保持水平放置，而屏幕需要竖起来才能看到，所以需要分离。
那么为什么这个屏幕这么抽象呢？🤔 因为我把封装弄反了 😂，屏幕本来应该贴在那个二维码的位置…
… …
后来可能因为各种原因，静电或者啥的，屏幕突然坏掉了，不亮了，也有可能是扯坏了排线。想再去买一个给它换上都不行，店家下架了，全网都找不到这次侧出排线的封装。刚好我觉得这版的PCB还是大了点，空位很多，再优化一版吧~
Beta2 以为是最终版本
更集成，体积更小，空间利用率更高。
屏幕换了这种封装的同尺寸的OLED，显示效果甚至比上一个好，还便宜。FPC排线的方式也更易于安装。
AHT20变成外接的方式，考虑到温湿度传感器靠近空调出风口会更好，测得的数据更接近体感温度，改成外接方式可以自定义AHT20的安装位置。
Beta2这个版本我要花点篇幅说一下。本来我以为这是最终版了吧，易于建模、易于安装、功能都测试得很好，体积也够小。但是呢，看着那个整天变来变去、一会儿正、一会儿负的”Altitude“，突然有一个新的想法出现。
因为海拔高度其实是靠SPL06-001读到的气压值去计算的，而那个计算公式除了读到的
Pressure这个变量外，还有一个变量，那就是P0，也就是海平面气压。P0在一般情况下如果没有指定，默认是取标准大气压1013.25hPa。而我使用的气压高度计算公式的
P0变量就是使用的标准大气压的值。但这会出现一个问题：大气压是随时会变的，也就是P0的值会受天气、季节变换、极端天气的影响而变化，甚至同一个地方的早上和晚上，气压可能都不一样。这样计算出来的海拔高度就不准确了。解决办法是有的，那就是时刻修改
P0的值为当地的实时修正海平面气压（QNH）。且不说如何修改，QNH的获取都是个问题。天气APP里的气压值大多数不准确，而政府气象台的网站布局更是抽象到不知道查询入口在哪里。后面发现Windy的气压值还蛮准确，手机APP也可以查询，才从Windy获取QNH的值。好了，另一个问题来了，怎么修改呢？开始我真的打算加几个按键，做个菜单的。一个确认键，一个上键一个下键，给那个气压值做翻页来修改，后面感觉太蠢了，换成了串口发送修改。干了几个小时，代码写完了，写成类似AT指令这种，电脑通过串口发送指定的字符串+气压值，MCU解析串口发来的数据，修改
P0的值，即时生效，那么公式可以通过正确的QNH值，计算得到正确的海拔高度。再一个问题。既然这个海平面气压一直在变，那难道每次要改的时候都捧着个电脑去改吗？要想到这是应用到车上的，每次开车都带电脑？🫠 最后，我想到了一个办法。我手上有很多薅样品价薅来的蓝牙串口透传模块，我打算加个这个模块，然后手机连接蓝牙模块发送”修改P0“的指令给STM32，STM32执行相应的代码，这样就可以无线修改变量了。后面我是飞线了一个蓝牙模块尝试了一下，确实是可以这么做的，比有线串口方便很多。
想法有了，先新建文件夹吧 😂 ，实在是不想再改了。有几颗芯片难焊得一批，还有个FPC座，0.5mm间距的引脚太难焊了，加助焊剂又会导致助焊剂爬到座子里面，搞得与排线接触的那些引脚黏糊糊的。以后再说吧，要忙一阵子了，啥时候没事干了再回来弄这个 😌
待施工
- 作者:sleepfat
- 链接:https://blog.sleepfat.top/in-car-monitor
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