基于stm32的嵌入式系统原理与设计实验报告 学位论文
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嵌入式stm32实训报告(一)实训背景•实训时间:2021年7月1日至2021年7月30日•实训地点:XX公司•实训内容:嵌入式STM32芯片原理及应用实训目的•学习嵌入式STM32芯片的原理和应用•掌握STM32平台搭建和开发工具的使用•熟练掌握STM32的编程语言和开发技巧•培养团队合作和解决问题的能力实训过程•第一周:嵌入式和STM32芯片的基本概念•第二周:STM32平台搭建、开发工具的使用和编程语言•第三周:STM32的应用场景及编程•第四周:团队合作项目实战和总结实训成果•掌握STM32芯片的原理和应用•熟练掌握STM32平台搭建和开发工具的使用•稳定掌握STM32的编程语言和开发技巧•培养了团队合作和解决问题的能力实训总结通过这次实训,我深刻认识到了学习嵌入式STM32芯片的重要性和必要性。
在实训过程中,我不断克服困难和问题,结合团队合作和解决问题的能力,成功完成了项目实战。
这次实训不仅让我找到了学习和工作的方向,也让我成长为一个更优秀和有价值的人才。
实训收获在这次实训中,我收获了很多:•学习了嵌入式STM32芯片的原理和应用,拓宽了自己的专业知识;•对STM32平台搭建和开发工具的使用有了更深入的了解,提高了自己的开发能力和效率;•掌握了STM32的编程语言和开发技巧,能够灵活应用于实际项目中;•培养了团队合作和解决问题的能力,良好的沟通和协作能力也在实践中得到了锤炼。
后续计划为了更好地应对未来的挑战,我制定了以下后续计划:•深入学习嵌入式系统的其他相关知识和技能,拓宽自己的技术广度和深度;•积极参加一些相关的技术交流和学习活动,与更多的同行进行学习和交流;•提高英语能力,更好地阅读和理解国外的技术文献和资源;•继续补充和积累项目实战经验,提高自己的实践能力。
总结通过这次实训,我得到了很多的收获,同时也清楚了自己未来的发展方向和重点。
嵌入式STM32芯片作为一个重要的应用方向,必将在未来的时代中得到越来越广泛的应用。
基于STM32的嵌入式系统研究与应用嵌入式系统是一种专门设计用于特定应用领域的计算机系统,通常被嵌入到其他设备中来完成特定功能。
STM32是STMicroelectronics(ST微电子)开发的一系列基于ARM Cortex-M架构的32位微控制器。
本文将介绍基于STM32的嵌入式系统研究与应用。
首先,基于STM32的嵌入式系统研究可以涉及到硬件设计和软件开发两个方面。
对于硬件设计,首先需要根据应用需求选择适当的STM32微控制器型号。
然后进行系统的硬件设计,包括电路原理图设计、PCB布局和设计、外设接口设计等。
在硬件设计过程中,需要充分考虑系统的稳定性、可靠性和可扩展性。
此外,还可以根据具体需求添加一些特定的硬件模块,如传感器、通信模块等。
对于软件开发,首先需要熟悉STM32微控制器的开发环境和工具链,包括Keil MDK、IAR Embedded Workbench等。
然后进行系统的软件设计和开发,包括裸机编程和RTOS(实时操作系统)开发。
在软件开发过程中,需要根据具体应用需求编写相应的驱动程序、应用程序和算法。
同时,可以利用STM32的丰富的开发资源,如库函数、例程和工具包等,快速开发和验证系统功能。
1.工业自动化:将STM32微控制器应用于工业控制系统中,实现工厂自动化和生产线控制。
通过采集和处理传感器数据,控制执行器完成相应的操作,如温度控制、压力控制等。
同时,可以利用通信模块实现与上位机的数据通信和远程控制。
2.智能家居:将STM32微控制器应用于智能家居系统中,实现对家居设备的智能控制。
通过采集和处理传感器数据,可以实现智能灯光控制、智能家电控制、环境监测等功能。
同时,可以利用网络通信模块实现与手机或者智能音箱的远程控制。
3.智能交通:将STM32微控制器应用于智能交通系统中,实现对交通设施的智能控制和管理。
通过采集和处理传感器数据,可以实现智能红绿灯控制、智能车道管理、智能停车系统等功能。
《基于STM32的嵌入式系统应用设计》课程实验报告班级:电信工程15-01班学号:**********姓名:指导老师:成绩实验一流水灯和按键实验一、目的与任务目的:掌握STM32开发环境,掌握从无到有的构建工程,学会GPIO基本操作。
任务:编写代码下载到目标板,观察效果。
如未达到理想效果,检查和修改代码,再次编译下载直到成功。
记录实验过程,完成实验报告。
二、内容、要求与安排方式1、实验内容与要求:1)熟悉MDK KEIL开发环境,构建基于HAL库的工程。
2)编写代码实现流水灯工程,按键后能改变流水灯速度。
3)通过ISP下载代码到实验板,查看运行结果。
4)使用JLINK下载代码到目标板,查看运行结果,使用JLINK在线调试。
2、实验安排方式:采用1人1组,上机编程在STM32实验板上实验。
三、实验设备1、所用设备:PC计算机(宿主机)、STM32实验板、JLINK。
2.消耗性器材:无。
四、实验过程五、程序清单#include "system.h"#include "SysTick.h"#include "led.h"#include "key.h"int main(){u8 key;SysTick_Init(72);LED_Init();KEY_Init();while(1){static u8 j=1000;key=KEY_Scan(0); //ɨÃè°´¼üswitch(key){case KEY_UP: j=j-100;break; //°´ÏÂK_UP°´¼üµãÁÁD2ָʾµÆcase KEY_DOWN: j=j+100;break; //°´ÏÂK_DOWN°´¼üϨÃðD2ָʾµÆ}switch(j){case(0):j=2000;break;case(2000):j=100;break;}led1=0; led2=1;led3=1; led4=1; led5=1; led6=1;led7=1;led8=1; //1ÁÁdelay_ms(j);led1=1; led2=0;led3=1; led4=1; led5=1; led6=1;led7=1;led8=1; //2ÁÁdelay_ms(j);led1=1; led2=1;led3=0; led4=1; led5=1; led6=1;led7=1;led8=1; //3ÁÁdelay_ms(j);led1=1; led2=1;led3=1; led4=0; led5=1; led6=1;led7=1;led8=1; //4ÁÁdelay_ms(j);led1=1; led2=1;led3=1; led4=1; led5=0; led6=1;led7=1;led8=1; //5ÁÁdelay_ms(j);led1=1; led2=1;led3=1; led4=1; led5=1; led6=0;led7=1;led8=1; //6ÁÁdelay_ms(j);led1=1; led2=1;led3=1; led4=1; led5=1; led6=1;led7=0;led8=1; //7ÁÁdelay_ms(j);led1=1; led2=1;led3=1; led4=1; led5=1; led6=1;led7=1;led8=0; //8ÁÁdelay_ms(j);}}六、实验体会实践检验真理,只有在不断的实践中,我们才能将知识掌握的更牢固,将理论转化为实践,也只有通过实践,才能及时的纠正自己的理论偏差。
本科毕业论文(设计)论文题目:基于STM32的嵌入式操作系统程序设计及实现姓名:郝宇学号:0930******** 班级:01班年级: 2009级专业:电子信息工程学院: 信息工程学院指导教师: 丁光哲讲师完成时间:2013年5月20日作者声明本毕业论文(设计)是在导师的指导下由本人独立撰写完成的,没有剽窃、抄袭、造假等违反道德、学术规范和其他侵权行为.对本论文(设计)的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
因本毕业论文(设计)引起的法律结果完全由本人承担。
毕业论文(设计)成果归武昌工学院所有.特此声明作者专业:电子信息工程作者学号:0930********作者签名:年月日基于STM32的嵌入式操作系统程序设计及实现郝宇The Design and Implementation of embedded operating system program based on STM32Hao, Yu2013年5月20日摘要随着科学技术不断的进步,工业生产越来越先进复杂,操作系统µC/OS—II 是高效、稳定、可靠、节能的系统,广泛应用安防,消费电子中.而基于Cortex —M3架构下的STM32是一款性价比优越新型微处理器,将µC/OS—II移植到STM32上能够发挥其高效的性能,从而投入社会生产,制造出很多有用又实惠的电子产品,为我们的生活带来便利。
本文主要的研究内容是µC/OS—II操作系统理论分析、移植方法、应用程序设计及调试仿真实现。
首先,对µC/OS—II的理论分析,研究其实际应用及系统结构;其次,分析STM32硬件平台及µC/OS-II的移植需求;最后,在µC/OS—II 上开发LCD,LED,按键KEY等应用程序,并对多任务系统调试分析.主要研究结论如下:(1)µC/OS—II操作系统主要分为任务管理、内存管理和时间管理三大部分,其间通信是通过消息队列和消邮箱。
机电信息工程基于STM32的嵌入式开发系统设计向洸马爱君张建雷(山东电子职业技术学院,山东济南250000)摘要:本文分析基于STM32的系统设计方案及过程,提出可根据实际需求灵活组合各模块,实现嵌入式产品的研发。
关键词:STM32;嵌入式;系统设计;模块化1基于STM32的嵌入式开发系统设计方案1.1设计思路市场中的许多开发团队把多个外设与核心控制芯片进行统一设计开发,形成嵌入式开发系统。
然而在每个实践情况中,使用系统的人员对系统的需求不同。
将嵌入式开发系统应用于实际环境时,多数使用者仅使用了一部分系统的通用功能,例如基础的ADC、LED、DAC、键盘、串口通信等功能。
嵌入式开发系统中的其余功能长期处于闲置状态。
部分外设仅能在同一个开发板上工作,难以同时为其他核心芯片或开发板提供支持。
在多个温度传感器的支持下,一个嵌入式开发板可以同时对多个温度进行检测。
但是市场中现有的温度传感器尚且不能实现被其他核心芯片或开发板所使用,出现外设不能复用的现象。
在实际应用中,以上情况会引发浪费成本的情况。
因此,嵌入式开发系统各部分的功能应形成互不影响的单独模块,避免成本浪费。
在这个嵌入式开发系统中,使用人员可以按照需要使用各部分功能,使应用过程更加科学合理。
控制功能与被使用局部可于嵌入式开发系统实现紧密连接,进而推动智能硬件产品开发速度进一步加快。
1.2模块选择MCU控制模块的选择是嵌入式开发系统设计中的重要一步。
市面上已有的MCU控制模板类型极多,并且具有不同的功能与价格。
为确保嵌入式开发系统设计能够稳步开展,控制芯片需要具有低成本、低功耗、高性能的特点(而STM32是现有芯片中最符合要求且性价比最高的一款产品。
凭借数量较多的应用接口代码,STM32芯片依托ARM技术广泛应用于多种环境,并存在诸多应用实例。
一般情况下,在嵌入式开发系统设计环节中,其工作性作者简介:向弛(198-),男,汉族,山东济南人,本科,讲师,研究方向:工业控制及嵌入式系统开发。
119940 学科教育论文独立学院基于STM32的嵌入式系统设计实验教学研究与实践中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(20xx年来,以8位/16位微处理器为核心的微机原理与接口技术一直是电子信息类专业的专业必修课,在低端应用中,它们还是有很大的应用市场的。
但是近年来,以ARM为核心的32位处理器迅速发展,凭借其高性能、低功耗等特性成为主流微控制器产品,也成为物联网的重要技术支撑,市场对掌握32位微控制器应用的人才需求尤为强烈。
为适应市场对人才知识技能的要求,各大高校相继开设了32位嵌入式系统课程,由于STM32结构复杂,涉及知识面广,所以当初主要是面向研究生开设的。
随着以ARM为核心的STM32的诞生,相关集成开发环境和固件库的支持以及STM32开发板功能的完善,笔者尝试在独立学院中开设该课程。
虽然独立学院学生的基础相对薄弱,但是通过合理设置该课程的教学大纲并优化教学方法,还是可以达到良好的教学效果的。
另外,在全国以及各省的大学生电子设计大赛中,传统的MCS-51单片机已经不能满足要求,越来越多的学生需要用STM32来解决控制问题。
笔者发现,开设基于STM32的嵌入式系统设计课程,对学生参加电子设计大赛,完成毕业设计,提高科研能力以及增加就业机会等都具有非常大的促进作用。
二、嵌入式系统设计课程的特点嵌入式系统,是一种“完全嵌入受控器件内部,为特定应用而设计的专用计算机系统”。
而根据英国电器工程师协会的定义,嵌入式系统为“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”。
目前国内普遍认同的嵌入式系统定义为:“嵌入式系统被定义为以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等具有严格要求的专用计算机系统”。
一般而言,嵌入式系统的结构可以包括四个部分:嵌入式处理器、存储器、通用设备接口和I/O接口以及软件。
嵌入式系统技术发展很快,从最早的微处理器(MPU),发展到微控制器(MCU),再到片上系统(SoC),嵌入式系统的结构越来越复杂。
基于STM32智能家居毕业论文摘要智能家居是当今社会的一个重要发展方向,它通过将各种设备连接到互联网,实现远程控制和智能化管理。
本文以STM32为硬件平台,设计并实现了一个基于STM32的智能家居系统。
该系统通过传感器采集环境信息,并通过无线通信将数据发送给服务器,最后利用手机App实现对家居设备的远程控制。
本文详细介绍了系统的架构设计、硬件设计和软件实现,并进行了实验验证和性能评估。
引言随着物联网和人工智能技术的快速发展,智能家居已经成为人们生活中的一部分。
智能家居可以提供更加舒适、便捷和安全的居住环境,减轻人们的生活压力。
目前市面上已经有各种各样的智能家居产品,如智能灯具、智能空调、智能门锁等。
然而,大部分智能家居产品都是独立的,没有统一的标准和平台。
为了解决这个问题,本文设计了一个基于STM32的智能家居系统,通过将各种设备连接到互联网,实现了设备之间的互联互通。
硬件设计本文的智能家居系统基于STM32开发板和相关传感器、执行器组成。
其中包括温湿度传感器、光线传感器、烟雾传感器等用于采集环境信息的传感器,以及LED灯,继电器等用于控制家居设备的执行器。
这些传感器和执行器通过GPIO口与STM32开发板相连。
同时,系统还采用了ESP8266模块实现了与服务器的无线通信,用于发送采集的环境信息。
软件设计本文的智能家居系统使用了基于ARM Cortex-M系列的嵌入式操作系统——FreeRTOS。
FreeRTOS是一个开源的实时操作系统,具有小巧简单、高效稳定的特点,在嵌入式系统中得到了广泛应用。
系统的软件设计主要分为采集模块、控制模块和无线通信模块三部分。
采集模块通过读取传感器的数据,实现对环境信息的采集。
控制模块通过接收服务器或手机App发送的控制指令,对家居设备进行控制。
无线通信模块负责与服务器进行数据交互,实现远程控制和数据上传功能。
硬件实现本文的智能家居系统使用了STM32F103开发板作为主控制器,通过GPIO口与各个传感器和执行器相连。
・技术在线 - 32 -2017年10月下 第20期(总第422期)10.3969/j.issn.1671-489X.2017.20.032基于STM32的嵌入式系统实验平台设计*◆杨卫波 阮秀凯 崔桂华摘 要 针对嵌入式原理与应用的本科教学,设计基于Coretex-M4内核的嵌入式系统实验平台。
实验平台以STM32F407IGT6微处理器为控制核心,采用模块化方法进行硬件设计,并提供丰富的接口;开发四个层次的实验项目,实验项目设计循序渐进,有利于培养具有创新思维的嵌入式开发人才。
教学实践表明,该实验平台能够满足教学要求,可以增强嵌入式课程的教学效果。
关键词 嵌入式系统;STM32;实验平台中图分类号:G642.423 文献标识码:B 文章编号:1671-489X(2017)20-0032-03Design of Embedded System Experiment Platform based on STM32//YANG Weibo, RUAN Xiukai, CUI GuihuaAbstract An embedded experimental teaching platform based on Coretex-M4 was designed for the undergraduate teaching of embe-dded principle and application. The experiment platform with STM 32F407IGT6 microprocessor adopted modular design , and provided lots of interface in the system. Four levels of experiment items were designed, and the experimental projects were progressive, which was benefi cial to the development of embedded talents with creative thin-king. The teaching practice demonstrated that the experimental plat -form can meet the teaching requirements, and can improve the tea -ching effect of embedded courses.Key words embedded system; STM32; experiment platform1 前言嵌入式原理与应用是电子与信息类学科的一门专业必修课。
基于STM32单片机的嵌入式系统开发与应用研究一、概述随着科技的不断发展,嵌入式系统已成为今天的主流技术之一。
它不仅广泛应用于汽车、航空、机器人等领域,还被广泛应用于生活中的各种产品中。
其中,基于STM32单片机的嵌入式系统因为其先进的架构和性能优势,在嵌入式系统领域中得到了广泛的应用。
本文将介绍基于STM32单片机的嵌入式系统开发与应用研究,包括STM32单片机的技术特点、系统设计开发流程以及应用案例分析等内容。
二、STM32单片机技术特点STM32单片机是欧洲ST公司推出的一种高性能、低功耗的嵌入式系统单片机。
它采用ARM Cortex-M3内核,拥有高速的闪存、大容量的SRAM和多种外设接口,可以轻松满足嵌入式系统的各种需求。
此外,STM32单片机还具有以下技术特点:1.强大的计算能力:采用Cortex-M3内核,主频高达72MHz,能够满足高要求的计算需求。
2.多样化的外设:包括多种串口、SPI、CAN、USB等外设接口,可以适应不同的应用场景。
3.低功耗设计:采用了深度睡眠模式和动态电压调节技术,能够极大地降低系统的功耗。
4.丰富的软件支持:提供了一整套完整的软件开发套件,包括编译器、调试器、IDE等,开发者能够轻松完成系统开发。
以上这些特点使得STM32单片机成为了目前市场上最为成熟和先进的嵌入式系统单片机之一。
三、系统设计开发流程基于STM32单片机的嵌入式系统开发可以分为以下几个步骤:1.确定需求和规格:在进行系统设计前,需要明确系统的功能、性能要求、外设接口等各种需求和规格。
2.选择芯片型号:根据需求和规格,选择适合的芯片型号,STM32单片机有多个型号可供选择,可以根据实际需求选择不同的型号。
3.硬件设计:根据所选的芯片型号设计电路原理图和PCB板。
4.软件设计:根据硬件设计完成软件编写,可以采用C语言、汇编语言等编程语言。
5.调试和验证:完成硬件和软件的开发后,进行调试和验证,确保系统可以正常工作。
嵌入式stm32实训报告嵌入式STM32实训报告随着现代科技的不断发展,嵌入式系统已经成为了我们生活中不可或缺的一部分。
而STM32作为一款常见的嵌入式系统芯片,其应用范围也越来越广泛。
本次实训,我们学习了如何使用嵌入式STM32进行开发,下面我将对此进行总结和报告。
一、实训内容本次实训主要包括以下内容:1. 硬件环境搭建:使用Keil软件,连接STM32开发板,配置开发环境。
2. STM32开发基础:学习STM32芯片的基本原理,掌握芯片的寄存器操作和GPIO口的使用。
3. 外设驱动开发:学习各种外设的驱动开发,包括串口通信、定时器、PWM、ADC等。
4. 应用开发实例:通过实例演示,掌握如何将STM32应用于实际项目中,如LED灯控制、电机控制、温度检测等。
二、实训收获通过本次实训,我收获了以下几点:1. 掌握了嵌入式STM32的基本开发流程和方法,了解了硬件环境的搭建和开发环境的配置。
2. 学会了使用STM32的各种外设,并能够进行驱动开发和应用实例演示。
3. 提升了编程能力和调试能力,掌握了如何进行调试和排错。
4. 加深了对嵌入式系统的理解,了解了嵌入式系统在实际项目中的应用。
三、实训反思本次实训虽然取得了一定的成果,但也存在一些不足之处:1. 实训时间较短,内容较多,有些内容没有掌握的很熟练。
2. 实训中遇到一些问题,需要更加深入的了解和学习。
3. 在实际项目中,需要更加注重实际应用,了解项目需求和具体实现方法。
四、实训展望在今后的学习和实践中,我将继续加强对嵌入式STM32的学习和掌握,注重实际应用和项目开发,提高自己的编程和调试能力,不断完善自己的技术能力和实践能力。
结语:本次嵌入式STM32实训,让我对嵌入式系统有了更加深入的了解和认识,掌握了一些基本的开发方法和技巧,也了解了嵌入式系统在实际项目中的应用。
在今后的学习和实践中,我将继续加强对嵌入式STM32的学习和掌握,不断提升自己的技术能力和实践能力,为实现更高质量的项目开发做出自己的努力和贡献。
基于STM32的嵌入式PLC的设计嵌入式PLC(Programmable Logic Controller)是一种常见的工业自动化设备,用于控制和监测机械和工业过程。
基于STM32的嵌入式PLC设计具有高性能、低功耗和可靠性的特点。
本文将介绍基于STM32的嵌入式PLC的设计原理和关键特性。
一、设计原理嵌入式PLC基于STM32是通过使用STM32系列微控制器实现的。
STM32是意法半导体公司推出的一款32位微控制器,具有高性能、低功耗和丰富的外设接口。
嵌入式PLC利用STM32的高性能处理能力和丰富的外设接口,可以实现高速响应和多种输入输出功能。
设计过程包括以下几个步骤:1.硬件设计:选择合适的STM32微控制器作为主控芯片,设计电路板,包括与外部设备的连接和电源电路的设计。
2.软件开发:使用C语言或者其他高级语言开发PLC控制程序。
该程序控制输入输出设备并响应外部输入信号。
3.调试和测试:将开发好的软件烧录到STM32微控制器中,连接外部输入输出设备进行调试和测试。
二、关键特性1.高性能:STM32微控制器具有高性能处理能力,可以快速响应外部输入信号并实时控制输出设备。
2.多种输入输出接口:STM32系列微控制器具有多个通用输入输出引脚,可以连接各种传感器和执行器。
同时,也可以使用外扩IO板来扩展输入输出接口的数量。
3.丰富的通信接口:基于STM32的嵌入式PLC支持多种通信接口,如UART、SPI、I2C等。
这使得PLC可以与其他外部设备进行通信,实现数据交换和远程控制。
4. 实时操作系统支持:STM32系列微控制器支持实时操作系统(RTOS),如FreeRTOS和uC/OS等。
这些操作系统可以帮助开发人员更好地管理任务和处理中断。
5.低功耗:STM32微控制器具有低功耗特性,可以降低系统的能耗。
这对于一些对能耗要求较高的应用场景非常有利。
6.可靠性:STM32微控制器具有良好的抗干扰能力和稳定性,可以经受恶劣的工作环境和高负载情况。
嵌入式stm32实训报告嵌入式STM32实训报告嵌入式系统是指将计算机技术应用到各种物理系统中,以实现特定功能的系统。
其中,STM32是一种常见的嵌入式系统解决方案。
本文旨在介绍嵌入式STM32实训的基本概念、实验流程和实验结果。
一、实训概述嵌入式STM32实训是一种基于STM32芯片的嵌入式系统开发的实训课程。
在实训中,学生将学习如何使用STM32芯片进行硬件编程和软件编程,以完成一系列嵌入式系统应用。
二、实验流程1. 实验准备在进行实验之前,需要准备好所需的硬件和软件。
硬件包括STM32开发板、USB线、LED灯、电阻、跳线帽等;软件包括Keil、ST-Link等。
2. LED闪烁实验首先进行LED闪烁实验。
将LED灯连接到STM32开发板的指定引脚上,并编写相应的程序,使LED灯不断闪烁。
实验结果显示,LED灯可以正常闪烁,表明硬件和软件配置正确。
3. 温度检测实验接下来进行温度检测实验。
将温度传感器连接到STM32开发板的指定引脚上,并编写相应的程序,使温度传感器可以检测环境温度并将温度值显示在LCD屏幕上。
实验结果显示,温度传感器可以正常检测环境温度并将温度值显示在LCD屏幕上。
4. 按键控制实验最后进行按键控制实验。
将按键连接到STM32开发板的指定引脚上,并编写相应的程序,使按键可以控制LED灯的开关。
实验结果显示,按键可以正常控制LED灯的开关。
三、实验结果通过以上三个实验,学生可以掌握STM32芯片的硬件编程和软件编程技术,以完成一系列嵌入式系统应用。
同时,实验结果也表明STM32芯片具有较高的稳定性和可靠性,能够满足各种嵌入式系统应用的需求。
四、总结嵌入式STM32实训是一种基于STM32芯片的嵌入式系统开发的实训课程。
通过实验,学生可以掌握STM32芯片的硬件编程和软件编程技术,以完成一系列嵌入式系统应用。
实验结果表明STM32芯片具有较高的稳定性和可靠性,能够满足各种嵌入式系统应用的需求。
独立学院基于STM32的嵌入式系统设计实验教学研究与实践【摘要】本文主要研究了独立学院基于STM32的嵌入式系统设计实验教学研究与实践。
在我们介绍了研究背景、研究目的和研究意义。
接着在我们详细讨论了STM32嵌入式系统设计概述、实验教学设计与实践、基于STM32的嵌入式系统设计案例分析、实验教学效果评估以及教学改进与展望。
在我们总结了实验教学研究的成果,提出了未来发展方向,并进行了结语。
本文旨在探讨如何利用STM32嵌入式系统设计来提高实验教学效果,以及为独立学院的教学改进提供参考借鉴。
【关键词】独立学院、STM32、嵌入式系统设计、实验教学、研究、实践、案例分析、教学效果评估、改进、展望、成果总结、未来发展方向、结语。
1. 引言1.1 研究背景随着嵌入式系统在各个领域的广泛应用,对于嵌入式系统设计与开发的需求也逐渐增加。
而在当前的高校教育中,嵌入式系统设计的实验教学也逐渐受到重视。
独立学院作为新兴的教育形式,其实验教学更是扮演着至关重要的角色。
目前针对嵌入式系统设计的实验教学仍存在一定的不足之处,例如实验内容的单一性、难度与实际需求不相符等问题。
开展基于STM32的嵌入式系统设计实验教学研究具有重要意义。
通过对独立学院基于STM32的嵌入式系统设计实验教学的深入研究与实践,可以不仅提升学生在嵌入式系统设计领域的综合应用能力,同时也有助于培养学生的创新意识和工程实践能力。
本研究将围绕着该主题展开,期望能为教学改革和学生能力培养提供有益的参考和借鉴。
1.2 研究目的本研究的目的是探索独立学院基于STM32的嵌入式系统设计实验教学的有效方法,为学生提供更加实践性和针对性的教学体验。
通过深入研究嵌入式系统设计的概念和技术原理,以及STM32微控制器的特点和应用领域,旨在提高学生对嵌入式系统设计的理解和应用能力。
通过设计实验教学方案,探索如何将理论知识与实践操作相结合,培养学生的动手能力和解决问题的能力。
基于STM32的嵌入式测控系统设计一、本文概述随着科技的快速发展,嵌入式测控系统在众多领域如工业自动化、航空航天、智能家居等的应用越来越广泛。
作为一种集数据采集、处理、控制于一体的系统,嵌入式测控系统对于提高设备性能、实现精准控制以及提升整体系统智能化水平具有重要意义。
本文旨在探讨基于STM32的嵌入式测控系统的设计过程,分析其关键技术和实现方法,为相关领域的研究人员和实践者提供有益的参考。
STM32是一款由STMicroelectronics公司推出的高性能、低功耗的嵌入式微控制器,广泛应用于各种智能设备和系统中。
基于STM32的嵌入式测控系统结合了STM32微控制器的强大功能和测控系统的实际需求,能够实现高效的数据采集、精确的控制输出以及灵活的通信接口设计。
本文将详细介绍系统的硬件设计、软件编程、数据处理以及系统测试等关键步骤,并通过实例分析展示其在实际应用中的效果。
通过阅读本文,读者将了解基于STM32的嵌入式测控系统的基本原理和设计方法,掌握相关技术和工具的使用,为实际项目开发提供有力支持。
本文还将探讨未来嵌入式测控系统的发展趋势和挑战,为相关领域的研究和发展提供思路和启示。
二、STM32微控制器基础STM32微控制器是STMicroelectronics公司生产的一系列基于ARM Cortex-M架构的32位Flash微控制器。
由于其高性能、低功耗、易于编程和丰富的外设接口,STM32在嵌入式测控系统设计中得到了广泛应用。
架构与性能:STM32微控制器基于ARM Cortex-MMMM7等核心,拥有高性能、低功耗、实时性强等特点。
其内部集成了高速存储器、多种外设接口和丰富的通信协议,如UART、SPI、I2C、USB等,为测控系统的设计与实现提供了强大的硬件支持。
编程与调试:STM32微控制器支持C语言和汇编语言编程,可使用Keil uVision、IAR Embedded Workbench等集成开发环境进行软件开发。
实验指导书(实验)课程名称:基于STM32的嵌入式系统设计实验实验一电路板焊接与调试-•实验简介完成实验板上部分兀件的焊接,焊接完成后进行基本测试。
实验目的及原理掌握STM32F103实验板的基本原理,掌握焊接电路板的基本技能,掌握下载测试程序的基本方法。
原理:详细内容参考教材《基于STM32的嵌入式系统原理与设计》MCU和周边电路如图为MCU及其周边电路。
图1 MCU及其周边电路1. 唤醒电路,高有效,不按时接220K 电阻下拉。
2. 复位电路,低有效。
带RC 启动复位。
3. 配置启动,用跳线选择B00T1和BOOTO 接高电平或低电平。
4. 高速晶振电路,采用8M 晶振,在STM32内部倍频为72M 。
5. AD 参考电路,采用LC 滤波,可跳线选择直接接VCC 或通过TL431稳压电路产生的参考电压。
6. 后备电池。
可通过跳线选择直接接VCC 或电池。
7. AD 输入,可选择使用RC 滤波,共8路。
&低速晶振电路,选用32. 768kHz 晶振,为产生准确的串口波特率。
USB 转串口电路USB 转串口电路可以方便没有串口的笔记本电脑用户通过USB 接口下载代码到FLASH 中,及进行RS232串行通信。
USB 转串口芯片是CP2102,该芯片稳定性较好。
当其正常工作的时候,灯LED6亮。
该 芯片DP/D+引脚连MINI USB 接口的脚3, DM/D-引脚连MINI USB 接口的脚2,为一对USB 输入输出线。
TXD 与 RXD 引脚接 MCU 的 PA10 (USART1_RX)和 PA9 (USART1_TX)。
I2C 接口电路Jusbm USB图2 USB 转串口接口电路14NCNCNCNCNCNCNCONS.LO(一XE- (一ON 二 N (INHdsfls 二N 二一二乂ON本书选择的EEPROM 是AT24C02是256字节的电可擦出PROM,通过I2C 协议与STM32 进行通信,连接十分简单。
一、实习背景随着物联网、智能家居、工业自动化等领域的快速发展,嵌入式系统在各个行业中的应用越来越广泛。
为了使同学们更好地了解嵌入式系统,提高实际动手能力,我选择了嵌入式实验实习课程。
本次实习以STM32微控制器为核心,通过一系列实验,掌握嵌入式系统的基本原理和开发流程。
二、实习目的1. 熟悉STM32微控制器的硬件结构和功能。
2. 掌握Keil MDK和IAR EWARM等集成开发环境的使用。
3. 学会编写C语言程序,实现嵌入式系统功能。
4. 提高动手实践能力和问题解决能力。
三、实习内容1. 硬件平台搭建(1)STM32F103C8T6微控制器:作为本次实习的核心,负责处理各种控制任务。
(2)开发板:包括电源、时钟、存储器、I/O口、通信接口等模块。
(3)调试器:用于调试和下载程序。
2. 软件平台搭建(1)Keil MDK:作为嵌入式开发的主流集成开发环境,提供代码编辑、编译、调试等功能。
(2)IAR EWARM:另一款常用的嵌入式开发环境,与Keil MDK类似。
3. 实验内容(1)LED闪烁实验本实验通过编写C语言程序,实现LED灯的闪烁功能。
通过配置GPIO口,使LED灯以一定频率闪烁。
(2)按键扫描实验本实验通过扫描按键输入,实现按键的功能。
通过配置GPIO口和中断,检测按键状态,并实现按键功能。
(3)定时器实验本实验通过配置定时器,实现定时中断功能。
定时器中断可用于实现延时、定时等功能。
(4)串口通信实验本实验通过配置串口,实现微控制器与PC之间的通信。
通过串口发送和接收数据,实现数据的传输。
(5)PWM实验本实验通过配置PWM(脉冲宽度调制)模块,实现LED灯的亮度调节。
通过改变PWM占空比,实现LED亮度的调节。
四、实习过程1. 熟悉开发板和调试器首先,熟悉开发板和调试器的各个模块和功能,了解它们在嵌入式系统中的作用。
2. 熟悉集成开发环境其次,学习Keil MDK和IAR EWARM的使用,掌握代码编辑、编译、调试等基本操作。
stm32基础嵌入式编程实习报告英文回答:STM32 Basic Embedded Programming Internship Report.Introduction.The STM32 is a family of 32-bit microcontrollers manufactured by STMicroelectronics. They are widely used in embedded systems due to their low cost, high performance, and ease of use.Objectives.The objective of this internship was to gain hands-on experience with STM32 microcontrollers. The intern was tasked with developing a number of projects using the STM32, including:A temperature sensor.A light sensor.A motor controller.A communication module.Methods.The intern used the following tools and technologies to develop the projects:The STM32 Nucleo development board.The STM32CubeIDE development environment.The C programming language.Results.The intern successfully completed all of the projects. The temperature sensor was able to measure the temperatureof a room with an accuracy of ±1 degree Celsius. The light sensor was able to detect the presence of light and measure the intensity of the light. The motor controller was able to control the speed and direction of a motor. The communication module was able to send and receive data over a serial port.Conclusion.The intern gained a valuable understanding of STM32 microcontrollers during this internship. The projects that were developed demonstrated the versatility and power of the STM32 platform.中文回答:STM32基础嵌入式编程实习报告。
XXXX学院XX级嵌入式系统设计实验报告班级:指导老师:学期:小组成员:实验一我的第一个工程实验一.实验简介我的第一个工程,流水灯实验二.实验目的掌握STM32开发环境,掌握从无到有的构建工程。
三.实验内容熟悉MDK KEIL开发环境,构建基于固件库的工程,编写代码实现流水灯工程。
通过ISP下载代码到实验板,查看运行结果。
使用JLINK下载代码到目标板,查看运行结果,使用JLINK在线调试。
四.实验设备硬件部分:PC计算机(宿主机)、亮点STM32实验板、JLINK。
软件部分:PC机WINDOWS系统、MDK KEIL软件、ISP软件。
五.实验步骤1.熟悉MDK KEIL开发环境2.熟悉串口编程软件ISP3.查看固件库结构和文件4.建立工程目录,复制库文件5.建立和配置工程6.编写代码7.编译代码8.使用ISP下载到实验板9.测试运行结果10.使用JLINK下载到实验板11.单步调试12.记录实验过程,撰写实验报告六.实验结果及测试七.实验总结实验二带按键控制的流水灯实验一.实验简介在实验一的基础上,使用按键控制流水灯速度,及使用按键控制流水灯流水方向。
二.实验目的熟练使用库函数操作GPIO,掌握中断配置和中断服务程序编写方法,掌握通过全局变量在中断服务程序和主程序间通信的方法。
三.实验内容实现初始化GPIO,并配置中断,在中断服务程序中通过修改全局变量,达到控制流水灯速度及方向。
使用JLINK下载代码到目标板,查看运行结果,使用JLINK在线调试。
四.实验设备硬件部分:PC计算机(宿主机)、亮点STM32实验板、JLINK、示波器。
软件部分:PC机WINDOWS系统、MDK KEIL软件、ISP软件。
五.实验步骤1在实验1代码的基础上,编写中断初始化代码2在主程序中声明全局变量,用于和中断服务程序通信,编写完成主程序3编写中断服务程序4编译代码,使用JLINK下载到实验板5.单步调试6记录实验过程,撰写实验报告六.实验结果及测试七.实验总结实验三串口发送和接收实验一.实验简介编写代码实现串口发送和接收,将通过串口发送来的数据回送回去。
XXXX学院XX级嵌入式系统设计实验报告班级:指导老师:学期:小组成员:姓名学号组长成员成员实验一我的第一个工程实验一.实验简介我的第一个工程,流水灯实验二.实验目的掌握STM32开发环境,掌握从无到有的构建工程。
三.实验内容熟悉MDK KEIL开发环境,构建基于固件库的工程,编写代码实现流水灯工程。
通过ISP下载代码到实验板,查看运行结果。
使用JLINK下载代码到目标板,查看运行结果,使用JLINK在线调试。
四.实验设备硬件部分:PC计算机(宿主机)、亮点STM32实验板、JLINK。
软件部分:PC机WINDOWS系统、MDK KEIL软件、ISP软件。
五.实验步骤1.熟悉MDK KEIL开发环境2.熟悉串口编程软件ISP3.查看固件库结构和文件4.建立工程目录,复制库文件5.建立和配置工程6.编写代码7.编译代码8.使用ISP下载到实验板9.测试运行结果10.使用JLINK下载到实验板11.单步调试12.记录实验过程,撰写实验报告六.实验结果及测试七.实验总结实验二带按键控制的流水灯实验一.实验简介在实验一的基础上,使用按键控制流水灯速度,及使用按键控制流水灯流水方向。
二.实验目的熟练使用库函数操作GPIO,掌握中断配置和中断服务程序编写方法,掌握通过全局变量在中断服务程序和主程序间通信的方法。
三.实验内容实现初始化GPIO,并配置中断,在中断服务程序中通过修改全局变量,达到控制流水灯速度及方向。
使用JLINK下载代码到目标板,查看运行结果,使用JLINK在线调试。
四.实验设备硬件部分:PC计算机(宿主机)、亮点STM32实验板、JLINK、示波器。
软件部分:PC机WINDOWS系统、MDK KEIL软件、ISP软件。
五.实验步骤1在实验1代码的基础上,编写中断初始化代码2在主程序中声明全局变量,用于和中断服务程序通信,编写完成主程序3编写中断服务程序4编译代码,使用JLINK下载到实验板5.单步调试6记录实验过程,撰写实验报告六.实验结果及测试七.实验总结实验三串口发送和接收实验一.实验简介编写代码实现串口发送和接收,将通过串口发送来的数据回送回去。
二.实验目的掌握STM32基本串口编程,进一步学习中断处理。
三.实验内容编写主程序,初始化串口1,设置波特率为9600,无校验,数据位8位,停止位1位。
编写中断服务程序代码实现将发送过来的数据回送。
四.实验设备硬件部分:PC计算机(宿主机)、亮点STM32实验板、JLINK、示波器。
软件部分:PC机WINDOWS系统、MDK KEIL软件、ISP软件、串口调试助手。
五.实验步骤1编写串口初始化代码2编写中断服务程序代码3编译代码,使用JLINK或ISP下载到实验板4记录实验过程,撰写实验报告六.实验结果及测试七.实验总结实验四串口DMA双缓冲实验一.实验简介使用双缓冲区,同时进行串口接口和数据处理。
二.实验目的进一步掌握串口编程,进一步学习DMA编程。
学习双缓冲兵乓操作,理解互斥资源。
提高编程能力。
三.实验内容假设,有一个设备用RS232串行口以256000的波特率发送数据,并且大概每80毫秒发送8个字节的数据。
要求将该设备发送的数据求平均值后送回。
采用DMA方式接收数据,接收完成后发生中断,然后DMA通道使用另一个缓冲区继续接收数据。
而这时CPU可以处理数据,计算刚接收到数据的平均值。
然后送回。
这样,CPU和DMA间做到并行工作。
四.实验设备硬件部分:PC计算机(宿主机)、亮点STM32实验板、JLINK、示波器。
软件部分:PC机WINDOWS系统、MDK KEIL软件、ISP软件、串口调试助手。
五.实验步骤1编写主程序代码,创建2个缓冲区,设置串口、DMA。
2编写中断服务程序代码3编译代码,使用JLINK或ISP下载到实验板4记录实验过程,撰写实验报告六.实验结果及测试七.实验总结实验五I2C实验一.实验简介编程实现对使用I2C接口的EPC02芯片进行写和读操作。
二.实验目的熟练掌握I2C编程,学会对EPC02的读写操作。
三.实验内容编写I2C驱动程序,使用驱动程序初始化EPC02,判断设备正确性。
写256个0x5A到EPC02,读出并发送给串口,通过串口调试助手判别是否读到的都是0x5A.四.实验设备硬件部分:PC计算机(宿主机)、亮点STM32实验板、JLINK。
软件部分:PC机WINDOWS系统、MDK KEIL软件、ISP软件、串口调试助手。
五.实验步骤1参考教材I2C部分,编写I2C驱动程序。
2编写主程序3编译代码,使用JLINK或ISP下载到实验板4记录实验过程,撰写实验报告六.实验结果及测试七.实验总结实验六SPI FLASH实验一.实验简介编程实现对SPI接口的W25Q64进行读写操作。
二.实验目的熟练掌握SPI编程,学会对的W25Q64读写操作。
三.实验内容1.编写SPI驱动程序2.初始化SPI接口3.读取SPIFLASH的ID,如果正确继续,否则报错4.向SPIFALSH地址0x12AB00开始写一串字符,再读出比较判断是否与写入的一致5.向SPIFALSH地址0x12AB00开始写连续256个字节的0x5A,然后读出并发送给串口,通过串口调试助手判别是否读到的都是0x5A.四.实验设备硬件部分:PC计算机(宿主机)、亮点STM32实验板、JLINK。
软件部分:PC机WINDOWS系统、MDK KEIL软件、ISP软件、串口调试助手。
五.实验步骤1参考SPI及SPI FLASH部分,编写SPI及SPI FLASH驱动程序(可参考书上代码)。
2编写主程序3编译代码,使用JLINK或ISP下载到实验板4记录实验过程,撰写实验报告六.实验结果及测试七.实验总结实验七TF卡编程实验一.实验简介编程实现通过SPI接口对TF卡进行读写操作。
二.实验目的巩固SPI编程,学会对的TF卡读写操作。
三.实验内容1.编写TF卡驱动程序(参考教材TF卡部分)2.TF卡检测,检测不到提示2.写卡上地5个扇区,写512个0x0a3.读卡上低5个扇区,将读取内容发送到串口,判断是不是512个0x0a 四.实验设备硬件部分:PC计算机(宿主机)、亮点STM32实验板、JLINK。
软件部分:PC机WINDOWS系统、MDK KEIL软件、ISP软件、串口调试助手。
五.实验步骤1编写TF卡驱动程序(可参考书上代码)。
2编写主程序3编译代码,使用JLINK或ISP下载到实验板4记录实验过程,撰写实验报告六.实验结果及测试七.实验总结实验八FAT32文件系统实验一.实验简介通过FAT32文件系统实现对TF卡的文件操作。
二.实验目的巩固SPI编程、TF卡读操作。
掌握FAT32文件系统,使用TinyFF软件包实现文件系统。
三.实验内容1.在工程中加入TFF文件系统软件包2.TF卡初始化并检测,判断TF卡类型和容量,输出到串口3.读TF卡根目录文件data.txt,用串口调试助手显示该文件四.实验设备硬件部分:PC计算机(宿主机)、亮点STM32实验板、JLINK。
软件部分:PC机WINDOWS系统、MDK KEIL软件、ISP软件、串口调试助手。
五.实验步骤1参考教材TF卡编程部分,编写TF卡驱动程序(可参考书上代码)。
2编写主程序3编译代码,使用JLINK或ISP下载到实验板4记录实验过程,撰写实验报告六.实验结果及测试七.实验总结实验九网络TCP/IP通信实验一.实验简介通过uIP网络软件包实现于主机的TCP/IP通信。
二.实验目的巩固SPI编程。
掌握通过SPI接口与网络接口芯片ENC28J60通信。
掌握使用uIP 实现TCP/IP协议。
三.实验内容1.在工程中加入uIP网络软件包2.编写网络接口芯片ENC28J60驱动3.编写代码实现网络连接3.使用TCP/IP协议发送和接收数据四.实验设备硬件部分:PC计算机(宿主机)、亮点STM32实验板、JLINK。
软件部分:PC机WINDOWS系统、MDK KEIL软件、ISP软件、网络调试助手。
五.实验步骤1参考教材网络编程部分,网络接口芯片ENC28J60驱动(可参考书上代码)。
2.加入uIP网络软件包到工程中3编写主程序4编译代码,使用JLINK或ISP下载到实验板,使用网络调试助手与实验板建立连接,向实验板发送数据和查看结果。
5记录实验过程,撰写实验报告六.实验结果及测试七.实验总结实验十DAC和ADC实验一.实验简介通过DAC将STM32系统的数字量转换为模拟量。
使用ADC将模拟量转换为数字量。
二.实验目的掌握DAC和ADC编程。
三.实验内容1.编写代码实现简单的DAC单次发送3.编写代码实现ADC采集DAC发送的数据,并发送到串口四.实验设备硬件部分:PC计算机(宿主机)、亮点STM32实验板、JLINK。
软件部分:PC机WINDOWS系统、MDK KEIL软件、ISP软件、串口调试助手。
五.实验步骤1编写主程序2编译代码,使用JLINK或ISP下载到实验板,使用串口调试助手观察数据3记录实验过程,撰写实验报告六.实验结果及测试七.实验总结实验十一液晶显示实验一.实验简介通过FSMC接口编程,显示对液晶控制芯片RA8875的通信,实现简单波形显示。
二.实验目的掌握FSMC接口编程,掌握通过RA8875控制液晶屏英文、字符、波形显示,掌握控制液晶背光亮度调节。
三.实验内容1.编写代码实现FSMC初始化,实现RA8875初始化3.编写代码实现液晶屏英文、字符、波形显示,控制液晶背光亮度调节。
四.实验设备硬件部分:PC计算机(宿主机)、亮点STM32实验板、JLINK。
软件部分:PC机WINDOWS系统、MDK KEIL软件、ISP软件。
五.实验步骤1编写FSMC初始化程序和RA8875初始化程序2.编写出程序实现液晶屏英文、字符、波形显示。
3.编写按键中断服务程序,控制液晶背光亮度调节。
5编译代码,使用JLINK或ISP下载到实验板,观察液晶显示。
使用按键控制液晶亮度。
5记录实验过程,撰写实验报告六.实验结果及测试七.实验总结实验十二液晶屏触摸实验一.实验简介掌握触摸屏编程,获得触摸信息,进行屏幕校准及在触摸点绘制不同颜色的椭圆。
二.实验目的进一步掌握FSMC接口编程,进一步掌握通过RA8875控制液晶屏英文、字符、波形显示,掌握通过对RA8875编程获得触摸信息。
三.实验内容1.在液晶显示实验基础上,编程实现触摸点获取。
2.编写屏幕校准函数,实现屏幕校准.3.实现在触摸点绘制随机颜色的椭圆。
四.实验设备硬件部分:PC计算机(宿主机)、亮点STM32实验板、JLINK。
软件部分:PC机WINDOWS系统、MDK KEIL软件、ISP软件。
五.实验步骤1编程实现触摸点获取2.编程实现屏幕校准3.编程实现触摸后在触摸点画随机颜色椭圆,并驱动蜂鸣器发声。