毕业论文-基于STM32单片机的最小硬件系统的软硬件设计与实现
- 格式:doc
- 大小:4.70 MB
- 文档页数:47
STM32最小系统STM32是意法半导体推出的一款32位微控制器,具有低功耗、高性能和丰富的外设资源等特点,被广泛应用于工业控制、消费电子、通信设备等领域。
而STM32最小系统则是指搭载STM32芯片的最小化硬件系统,通常包括主控芯片、时钟电路、电源管理电路和一些基本的外设接口电路等。
本文将介绍STM32最小系统的搭建方法和相关注意事项。
一、硬件设计。
1.主控芯片的选择。
STM32系列微控制器种类繁多,不同型号的芯片具有不同的性能和外设资源。
在设计最小系统时,首先需要根据实际应用需求选择合适的STM32芯片。
一般来说,最小系统中常用的是一些低端型号的STM32芯片,例如STM32F103C8T6、STM32F030F4P6等,这些芯片具有较低的成本和较少的引脚数量,非常适合用于最小系统的设计。
2.时钟电路设计。
STM32芯片需要外部提供稳定的时钟信号才能正常工作,因此在最小系统中需要设计时钟电路。
一般来说,可以选择使用石英晶体振荡器或者陶瓷谐振器作为时钟源,并通过合适的电路将时钟信号输入到STM32芯片的时钟输入引脚上。
3.电源管理电路设计。
STM32芯片需要提供稳定的电源供电才能正常工作,因此在最小系统中需要设计电源管理电路。
一般来说,可以选择使用稳压芯片或者LDO芯片来对输入电压进行稳压,以保证STM32芯片的工作电压在规定范围内。
4.外设接口电路设计。
最小系统通常需要提供一些基本的外设接口,例如LED指示灯、按键、串口通信接口等。
在设计最小系统时,需要根据实际应用需求设计相应的外设接口电路,并将其与STM32芯片相连接。
二、PCB布线。
在完成最小系统的硬件设计之后,需要进行PCB布线设计。
在进行PCB布线设计时,需要注意以下几点:1.将主控芯片、时钟电路、电源管理电路和外设接口电路等按照原理图进行合理布局,以减小信号传输路径长度,降低电磁干扰。
2.合理划分电源和地域,以减小电源回路的阻抗,提高系统的抗干扰能力。
基于STM32定时器产生PWM的研究作者姓名:222 专业班级:222 指导老师:222摘要随着科技水平的提高, ARM的应用越来越广泛。
With the develop of technology, ARM is used in various situations.旨在对ARM的深入学习,论文对STM32定时器产生PWM(脉冲宽度调制)输出进行了研究。
On the intention of study on ARM, timer of STM32 produce pulses PWM (width modulation) is studied in this paper.PWM就是某个频率占空比的方波,其应用领域包括测量,通信,功率控制与变换,电动机控制、伺服控制、甚至某些音频放大器,因此研究PWM技术具有十分重要的现实意义。
PWM is the square wave which has a sure duty-cycle and frequency. Its application fields include measurement,communication,power control and transform,motor control,servo control, even some audio amplifier.Therefore it is important to research PWM technology.本设计采用STM32定时器产生PWM。
It is easy to use the timer of STM32 to produce PWM output.STM32的PWM由定时器产生,PWM的周期即定时器定时的时间,通过计算方波的频率,占空比,配置定时器和IO口,最后用示波器显示相应通道占空比的方波即可。
PWM is produced by the timer of STM32. The cycle of PWM is the timer’s regular time.By calculating the frequency of square wave, duty-cycle, configuring the timer and IO, then use oscilloscope displayed the PWM.经对STM32开发板的研究学习,通过对STM32定时器等的配置,用示波器显示,完成了PWM输出。
⼀、STM32之最⼩stm32硬件系统的实现序⾔我们⼤多数⼈在学习stm32过程中都会陷⼊这样⼀个误区————只关注软件代码层⾯⽽忽视了硬件层⾯,简单来说就是只会⽤开发板,⼀旦需要设计⾃⼰的stm32系统就⽆从下⼿。
本⽂旨在完成stm32最⼩系统的设计,stm32最⼩系统包括:电源、复位电路、晶振、程序下载电路四个部分,简单来记就是吃饭、睡觉、到点、起床⼯作。
电源电就是MCU要吃的饭,不吃饭,stm32芯⽚肯定不能⼯作。
stm32最⼩系统板需要5v和3.3v两种电压,⼀般可以直接通过USB提供5v电压,也可以⽤电源适配器提供5V电压。
⽽3.3v电压可以通过稳压芯⽚如ASM1117-3.3v等,把5v电压降为3.3v输出。
参考电源电路如下:图中J1是USB接⼝,提供的5v电压经过ASM1117-3.3v后降为3v3,C1,C2(10*10^4pF=0.1u)⽤于电源滤波,⾼频滤波⽤⼩电容,低频滤波⽤⼤电容。
D3是⼀个led⽤以指⽰电源⼯况,其上的R1 510R即510.0Ω⽤以限流,防⽌led灯烧坏。
J3也是⼀个USB接⼝,提供5v电压,同时它也是⼀个模拟串⼝,其D-和D+引脚与ch340相应引脚连接构成⼀个串⼝设备。
stm32吃的是3v3将其VDD和VSS引脚分别连接到3v3和GND,就解决了stm32的吃饭问题。
注意:VBAT是stm32芯⽚的备⽤3.3v电源输⼊端,当没有备⽤电源是也需要将VBAT接到VDD上去。
VDDA和VSSA是模拟电源输⼊⼝,⽤以给stm32芯⽚内部ADC,复位电路供电因此必须分别接到VDD和VSS上。
复位电路⼈⼯作久了容易⾃闭、精神恍惚,这时需要睡⼀觉就以重新焕发活⼒。
stm32⼯作久了也容易“精神恍惚”————程序跑飞,也需要复位。
stm32的NRST引脚是复位信号接收引脚与RESET相连,芯⽚低电平复位。
如上图所⽰,当芯⽚刚上电时,电容充电导通,此时RESET=0,芯⽚复位;当按下复位按钮时,RESET接地,芯⽚复位。
关于stm32的毕业设计关于STM32的毕业设计近年来,随着科技的不断发展,嵌入式系统作为一种重要的技术手段,被广泛应用于各个领域。
而STM32作为一款性能强大、功能丰富的微控制器,备受工程师和学生们的青睐。
在毕业设计中,选择STM32作为研究对象,不仅能够提升技术实力,还能为未来的职业发展打下坚实的基础。
一、STM32的基本介绍STM32是意法半导体(STMicroelectronics)推出的一款32位ARM Cortex-M内核的微控制器,具有高性能、低功耗、丰富的外设资源等特点。
它广泛应用于工业自动化、智能家居、医疗设备等领域,为各种应用提供了强大的支持。
二、毕业设计选题建议1. 基于STM32的智能家居控制系统智能家居作为未来发展的一个重要方向,通过使用STM32来设计一个智能家居控制系统,可以实现对家庭中各种设备的远程控制和监测。
通过学习和应用STM32的外设资源,如GPIO、USART、I2C等,可以实现对灯光、温度、门窗等设备的控制和状态监测,提高家居的舒适度和安全性。
2. 基于STM32的智能车辆导航系统随着自动驾驶技术的快速发展,设计一款基于STM32的智能车辆导航系统是一个有挑战性的毕业设计选题。
通过学习和应用STM32的定时器、PWM等外设资源,结合GPS模块和传感器,可以实现对车辆的定位、路径规划和避障等功能。
这个项目不仅能够提升对嵌入式系统的理解,还能够锻炼解决实际问题的能力。
3. 基于STM32的智能医疗设备医疗设备的智能化发展已经成为一个热门的研究领域。
通过使用STM32来设计一个智能医疗设备,可以实现对患者的生命体征的监测和数据处理。
通过学习和应用STM32的ADC、DAC等外设资源,结合传感器和信号处理算法,可以实现对心电图、血压等生命体征的实时监测和分析。
这个项目不仅能够提升对嵌入式系统的理解,还能够为医疗行业提供创新的解决方案。
三、毕业设计的步骤和方法1. 确定项目目标和需求在开始毕业设计之前,首先需要明确项目的目标和需求。
题目:基于TMS320F2812的DSP最小系统设计要求:TMS320F2812的DSP最小系统设计包括两个模块,即硬件设计模块和软件检测模块。
硬件设计模块包括电源设计、复位电路设计、时钟电路设计、存储器设计、JTAC接口设计等。
软件检测模块需要编写测试程序。
用Protel软件绘制原理图和PCB图。
从理论上分析,设计的系统要满足基本的信号处理要求。
DSP主要应用在数字信号处理中,目的是为了能够满足实时信号处理的要求,因此需要将数字信号处理中的常用运算执行的尽可能快。
这就决定了DSP的特点和关键技术。
适合数字信号处理的技术:DSP包涵乘法器,累加器,特殊地址发生器,领开销循环等;提高处理速度的技术:流水线技术,并行处理技术,超常指令等。
DSP对元件值的容限不敏感,受温度、环境等外部参与影响小;容易实现集成;VLSI 可以时分复用,共享处理器;方便调整处理器的系数实现自适应滤波;可实现模拟处理不能实现的功能:线性相位、多抽样率处理、级联、易于存储等;可用于频率非常低的信号。
关键词: TMS320F2812,CCS3.3,Protel99SE软件目录第1章绪论第2章系统设计2.1系统方案介绍2.2 系统结构设计第3章硬件电路设计3.1 TMS320F2812芯片介绍3.2电源及复位电路设计3.3 时钟电路设计3.4 DSP与JTAG接口设计3.5 DSP的串行接口设计3.6 通用扩展口设计3.7 总体电路原理图设计第4章软件设计4.1 程序设计4.2 仿真调试总结参考文献附录1:总体电路图附录2:程序代码第1章绪论数字化已成为电子、通信和信息技术的发展趋势与潮流。
在这种趋势与潮流的推动下,数字信号处理的理论与实现手段获得了快速的发展,已成为当代发展最快的学科之一。
而DSP芯片作为数字信号处理,尤其是实时数字信号处理的主要方法和手段,自20世纪70年代末、80年代初诞生以来,无论在性能上还是在价格上,都取得了突破性的迅猛发展。
单片机最小系统论文写作参考(优选范文6篇)随着近年来计算机应用技术在社会领域的推广,使得单片机的应用不断的走向深入。
单片机与简单的接口电路相结合即可构成单片机最小系统,是单片机的基础应用,并且具有强大的扩展优势,被人们广泛应用。
本文通过对单片机最小系统设计及应用分析,试图更清晰的认识到其优点,改善其不足,使其能在市场上有更广阔的发展前景。
接下来我们就来看看这6篇单片机最小系统论文。
范文第一篇题目:单片机最小系统摘要:本次课程设计是利用电子设计软件DXP2004画出单片机最小系统图。
其中有些元件要求自己制作封装,在元件库中不一定能找到。
而后要将原理图转换成PCB图,并进行合理布局和布线。
关键字:电源模块、复位电路、振荡电路、单片机最小系统一、概述单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统。
对51系列单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、复位电路。
二、电路介绍51单片机最小系统电路介绍1.51单片机最小系统复位电路的极性电容C1的大小直接影响单片机的复位时间,一般采用10~30uF,51单片机最小系统容值越大需要的复位时间越短。
2.51单片机最小系统晶振Y1也可以采用6MHz或者11.0592MHz,在正常工作的情况下可以采用更高频率的晶振,51单片机最小系统晶振的振荡频率直接影响单片机的处理速度,频率越大处理速度越快。
3.51单片机最小系统起振电容C2、C3一般采用15~33pF,并且电容离晶振越近越好,晶振离单片机越近越好4.P0口为开漏输出,作为输出口时需加上拉电阻,阻值一般为10k.设置为定时器模式时,加1计数器是对内部机器周期计数(1个机器周期等于12个振荡周期,即计数频率为晶振频率的1/12).计数值N乘以机器周期Tcy就是定时时间t.设置为计数器模式时,外部事件计数脉冲由T0或T1引脚输入到计数器。
在每个机器周期的S5P2期间采样T0、引脚电平。
基于stm32单片机的毕业设计
一、引言
随着信息技术的发展,单片机应用越来越广泛,从家用电器、汽车等各个领域都用到了单片机,单片机的种类也越来越多,主要有以ARM为核心的嵌入式单片机,其中STM32系列是当前市场上最流行的嵌入式单片机,它采用32位ARM Cortex M3/M4内核,具有高性能、低功耗、低成本特点,可用于移动设备、家庭自动化、物联网等领域。
本文采用STM32F407VET6单片机,设计一个实际的系统,通过研究和实验,熟悉单片机的多种应用。
二、设计思路
1、硬件设计
本系统的硬件设计主要包括以下几部分:
(1)选用STM32F407VET6单片机作为系统的核心控制部件,其它元器件的位置应当注意兼容单片机的IO口。
(2)依据总体设计方案,确定实际使用的电子元器件,并对元器件设计PCB图,采用立体封装进行布线安装。
(3)采用C语言编程,编写系统的软件部分,实现系统的实际功能。
- 1 -。
存档编号:题目:基于STM32和UC/OS-III智能防盗报警器的设计专业:电子信息工程(嵌入式系统及应用方向)院系:信息工程学院摘要 (3)Abstract (4)一.绪论 (5)(一)前言 (5)(二)文献综述 (5)(三)论文设计任务与要求 (7)二.系统开发平台及相关技术 (8)(一)开发环境Keil- MDK简介 (8)(二)硬件平台STM32介绍 (8)(三)嵌入式实时操作系统UC/OS-III 介绍 (9)三.系统总体方案设计 (11)(一)系统功能实现及总体框图 (11)(二)系统硬件设计 (11)(三)系统软件设计 (11)四.系统硬件电路详细设计 (13)(一)MCU供电电路设计 (13)(二)启动方式电路设计 (13)(三)时钟源电路 (14)(四)LCD显示接口模块 (14)(五)HC-SR04超声测距模块 (15)(六)声光报警电路 (16)(七)SW-420震动传感器电路 (17)(八)温湿度检测电路 (17)五.系统软件结构设计 (18)(一)软件总体设计框图 (18)(二)主函数分析 (19)(三)Sensor_using 函数分析 (20)(四)LCD_PutChar函数分析 (21)(五)create_table函数解析 (22)(六)DS18B20传感器函数分析 (25)(七)clock.c函数分析 (31)六.系统测试及结果分析 (37)(一)红外声光测距传感器测试 (37)(二)震动传感器测试 (37)(三)声光报警电路测试及实物图 (38)(四)数据库实现结果图 (38)(五)实时时钟测试 (39)(六)温湿度传感器测试及实物图 (39)(七)总体报警功能测试 (40)七.总结 (41)致谢 (42)参考文献 (43)摘要随着信息技术的飞速发展以及人们生活水平的大幅度提高,人们对住宅的需求已从追求简单的生存空间向着追求质量、功能、服务等多重需求过渡。
而在近几年随着智能设备的普及和智能硬件的零成本化趋势,各种智能家居和智能系统相继进入普通人们的家庭,采用嵌入式技术的家庭智能防盗系统也应运而生。
基于STM32F407的毕业设计1. 简介在现代科技高速发展的时代,微处理器的应用已经遍及各行各业。
而STM32F407是STMicroelectronics公司推出的一款高性能、低功耗的单片机,适用于各种嵌入式应用。
在本次毕业设计中,我们选用了STM32F407作为主控芯片,设计了一款具有一定实用性和创新性的嵌入式系统,以此作为毕业设计的主题。
2. 选题意义2.1 嵌入式系统的重要性嵌入式系统已经成为现代科技领域的重要组成部分,它在工业控制、智能家居、无人机、智能交通等领域发挥着不可替代的作用。
设计一款基于STM32F407的嵌入式系统,对于提高学生的综合能力,丰富学生的实践经验,具有重要的意义。
2.2 STM32F407的特点STM32F407具有丰富的外设和强大的性能,能够满足复杂嵌入式系统的设计需求。
它的特点包括:ARM Cortex-M4内核,最高频率168MHz,1MB Flash存储器,192KB RAM,丰富的外设接口等。
选择STM32F407作为毕业设计的主控芯片,可以让我们更好地理解和应用现代微处理器技术。
3. 毕业设计内容在本次毕业设计中,我们计划设计一个基于STM32F407的智能家居控制系统。
主要功能包括:3.1 硬件设计(1)选用STM32F407作为主控芯片,设计合理的外围电路和模块,满足系统的功能需求。
(2)设计各功能模块的驱动电路和接口电路,包括网络通信模块、传感器模块、执行器控制模块等。
(3)设置合理的电源系统,保证系统的稳定供电和低功耗运行。
3.2 软件设计(1)基于STM32CubeMX和Keil等开发工具,进行嵌入式软件开发,包括底层驱动程序编写和应用程序开发。
(2)实现智能家居控制系统的各项功能,包括远程控制、传感器数据采集和分析、执行器控制等。
(3)优化系统软件架构,提高系统的鲁棒性、可靠性和安全性。
3.3 系统测试(1)进行硬件功能测试,包括外设模块功能测试、电路连接测试、电源供电测试等。
基于stm32的毕业设计基于STM32的毕业设计毕业设计是大学生在毕业前完成的一项重要任务,它不仅是对所学知识的综合应用,更是对学生综合能力的一次全面考察。
在计算机科学与技术专业中,基于STM32的毕业设计成为了热门选题之一。
本文将探讨基于STM32的毕业设计的意义、难点与解决方案。
一、意义基于STM32的毕业设计具有重要的意义。
首先,STM32是一款嵌入式微控制器,广泛应用于各个领域,包括电子、通信、汽车等。
通过进行基于STM32的毕业设计,可以提高学生对嵌入式系统的理解和应用能力,为将来的就业打下坚实的基础。
其次,毕业设计是学生综合能力的一次全面考察。
基于STM32的毕业设计需要学生熟练掌握嵌入式系统的知识,包括硬件设计、软件开发等方面。
通过设计一个完整的系统,学生需要具备项目管理、团队合作、问题解决等能力,这对于提升学生的综合素质具有重要意义。
二、难点基于STM32的毕业设计面临一些难点。
首先,STM32是一款复杂的微控制器,学生需要深入了解其技术细节和使用方法。
其次,毕业设计需要设计一个完整的系统,包括硬件和软件的开发,这对于学生来说是一个较大的挑战。
最后,毕业设计需要在规定的时间内完成,学生需要合理安排时间,高效完成各项任务。
三、解决方案为了解决基于STM32的毕业设计的难点,学生可以采取以下方案。
首先,学生可以通过阅读相关的技术文档和书籍,深入了解STM32的技术细节和使用方法。
其次,学生可以参加相关的培训和实践课程,提升对嵌入式系统的理解和应用能力。
最后,学生可以与导师和同学进行交流和讨论,共同解决遇到的问题,提高解决问题的能力。
四、实施步骤基于STM32的毕业设计可以按照以下步骤进行实施。
首先,确定设计的目标和要求,明确设计的功能和性能。
其次,进行系统的硬件设计,包括电路原理图的绘制和PCB的设计。
然后,进行系统的软件开发,包括编写嵌入式程序和PC端的控制软件。
最后,进行系统的调试和测试,确保系统的功能和性能符合设计要求。
基于STM32单片机的最小硬件系统的软硬件设计与实现摘要随着人们生活水平的提高,人们对消费电子的需求也越来越高,智能硬件和移动平台的成熟,也为STM32的发展提供了基础和动力。
系统采用ARM Cortex-M3内核的STM32F103VET6作为微控制器,设计了CH340 USB 下载电路,JLINK下载电路供下载调试代码,结合DS18B20、VS838、红外遥控、蜂鸣器、LED发光管、RS232、RS485以及板载TFT液晶等外围设备,以及对这些外设的编程控制,实现了温度计、上下位机通信、红外遥控器、定时时钟、触摸画板、TFT液晶显示等集成与一板的功能。
关键词:STM32F103VET6,TFT液晶,DS18B20AbstractAlong with living standard enhancement, the people to expend electronic the demand to be also getting higher and higher. Intelligent mobile platform mature, also provide the foundation and driving force for the development of STM32.The system adopts ARM Cortex-M3 as STM32F103VET6’s kernel as the controller to combined with DS18B20, VS838, infrared remote control, buzzer, LED luminou tube,RS232, RS485 and the onboard TFT LCD and other peripheral equipment, as well as peripheral programming control, realized the thermometer, serial communication, infrared remote control,timing clock, drawing board, touch TFT liquid crystal display is integrated with a function.Key words: STM32F103VET6,TFT LCD, DS18B20目录第1章系统概述与硬件电路设计 (1)1.1系统的总体架构 (1)1.2电源模块 (1)1.3微控制器模块 (2)1.4 TFT液晶显示模块 (4)1.5红外遥控模块 (6)1.6 USB供电下载电路 (7)1.7蜂鸣器电路 (8)1.8 RS232电路 (8)第2章系统选型与软件设计 (10)2.1系统元器件选型及参数介绍 (10)2.1.1 系统微控制器选型 (10)2.1.2系统温度传感器选型 (10)2.1.3系统USB转串口芯片选择 (11)2.1.4系统显示器选择 (12)2.2系统软件设计 (14)2.2.1 软件编程环境介绍 (14)2.2.2系统设计总流程 (14)2.2.3 TFT液晶驱动 (15)2.2.4 DS18B20温度传感器驱动 (18)第3章系统PCB设计与制作 (22)3.1 Altium Designer软件介绍 (22)3.2系统原理图与PCB印刷线路板绘制 (22)3.3 PCB的布局与布线 (23)3.4 设计规则检查(DRC) (24)第4章系统的安装与调试 (25)4.1硬件调试 (25)4.2软件调试 (25)4.3 系统实物制作效果图 (25)第5章总结与体会 (27)5.1总结 (27)5.2体会 (27)致谢 (29)附录一程序代码 (30)附录二实物效果图 (36)第1章系统概述与硬件电路设计1.1 系统的总体架构STM32F103VET6的最小硬件系统主要包括了电源电路和微控制电路已经各种外设电路和下载电路组成,其系统框图如图1.1所示。
图1.1 STM32最小硬件系统框图如图,供电模块提供整个系统所需的电源,分别为5V和3.3V两种电压,其中3.3V 电压提供给微处理器和板子上其他芯片供电,5V提供给红外遥控模块供电,以及提供给TFT液晶背光电源,另外5V和3.3V也作为外接电源,为其他没有集成在板子上的外设模块提供电源。
DS18B20将采集到的温度以模拟量电压的形式传送给微处理器,再经过数模转换得到具体的温度值。
RS232为串口通信模块,可以实现上位机与下位机的通信。
USB 和JLINK电路可以实现下载代码并调试的功能,需要注意的是,其中USB电路只能完成代码的下载,并不能实现在线硬件调试的功能。
红外和按键为外部的输入设备。
TFT液晶屏作为整个系统的输出,显示设备。
STM32F103VET6则是整个系统的核心,为处理器部分。
1.2 电源模块电源是电子设备中不可缺少的一部分,电源模块的主要功能即是为整个系统提供电源,保证系统的正常运行。
电源模块电路如图1.2所示。
图1-2 电源模块电路USB电源经过AMS11173.3之后产生了3.3V的直流电源供系统使用。
C101、C102可以防止电感效应而产生的自激,并可以滤去电源的高频杂波部分。
C103用来减小由于负载电流瞬时变化而引起的高频干扰,用来进一步减小输出脉动和低频干扰,使电源输出更加稳定。
D102为电源指示灯。
1.3 微控制器模块本设计中的微控制器采用意法半导体公司出产的STM32F103VET6芯片,STM32F103VET6基于ARM Cortex-M3内核设计,片上集成有丰富的数字和模拟资源,512K字节的内部Flash和64K的内部SRAM,允许最高72 MHz的工作频率,是一款性价比很高的32位ARM处理器,是低成本ARM嵌入式应用的极佳选择。
其引脚分布如图1-3所示。
图1-3 STM32F103VET6引脚图STM32F103VET6模块接口电路如图1-4所示。
图中,P10为跳线接口,用于选择系统的启动模式:当BOOT0=1时用户闪存存储器被选为启动区域,此时可以通过串口下载程序;当BOOT0=0时,系统存储器被选为启动区域。
电容C9至C15为STM32F103VET6电源引脚的旁路电容,能够起到稳定电源的作用,在PCB布板时应尽量靠近MCU。
Y2为8MHz晶振,Y1为32.768K低速晶振,为STM32F103VET6提供工作时钟,在设计时也要靠近MCU,避免干扰。
RST电路为复位电路。
为了PCB布线的方便,STM32F103VET6微控制器各引脚的接口描述如表1.1所列。
图1.4 STM32F103VET6模块接口电路表1.1 STM32F103VET6引脚接口分布表1.4STM32F103VET6有着丰富的I/O接口,选择显示器件时有充足的余地。
以往的电路设计一般都采用LCD1602或LCD12864,不过有一点不足,它们都是黑白屏,不能够提供彩色图片显示的功能。
随着TFT液晶屏的广泛使用,它的价格也越来越低,并且更符合本设计的要求,因而本系统便采用7寸TFT-LCD。
而且,STM32F103VET6具有FSMC功能(可变静态存储控制器),这样在驱动TFT液晶方面不仅速度快而且更加的稳定,以及节省资源。
此款TFT液晶的显示驱动采用ILI9320,其特征如下:1. 800×480分辨率2. 供电电压2.5~3.3V3. 背光电压5V4. 16位数据接口5. 支持多页操作6. 16字节真彩色7. 高的对比、高亮度、低功耗当TFT触摸屏被按下时会得到模拟的电压值,因此如果要想将该值转换成对应的坐标就需要一个A/D控制器。
这种触摸屏的A/D控制芯片市场上有很多,本系统触摸控制芯片采用的是TI公司的ADS7846,低压I/O触摸屏控制器。
其芯片引脚图见图1-5所示,各个引脚的功能如表1-2所列。
图1-5 ADS7846引脚图表1-2 ADS7846芯片引脚说明引脚号码引脚名称引脚说明1 +VCC 电源(2.2V~5.25V)2 X+ X+位置输入3 Y+ Y+位置输入4 X- X-位置输入5 Y- Y-位置输入6 GND 地7 VBAT 电池监控器输入8 AUX ADC辅助输入9 VREF 基准电压输入输出(2.5V)10 +VCC 数字I/O 电源(2.2V~5.25V)11 PENIRQ笔断控制脚12 DOUT 连续数据输出,数据在DCLK下降沿转换,CS为高电平时输出高阻抗13 BUSY BUSY输出,CS为高电平时输出高阻抗14 DIN 连续数据输入,数据在DCLK上升沿保持15CS 芯片选择输入,控制转换时间,控制连续数据输入输出寄存器。
CS为高电平时等同于掉电模式,仅仅对ADC有效16 DCLK外部时钟输入端。
时钟驱动SAR转换器,并与连续输入输出同步本系统的液晶为第三方模块,所以只需要在系统板上留出了TFT液晶的接口即可,如图1-6所示。
图1-6 TFT液晶接口1.5 红外遥控模块系统的红外接收模块采用的是PT2272芯片方案,PT2272是一款用以解码的专用芯片,当编码芯片PT2262(本系统只采用了解码芯片)发出的编码信号由:地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字,当解码芯片PT2272接收到信号后,在其地址码经过两次比较核对后,VT脚才会输出高电平,这时相应的数据脚也输出高电平。
芯片引脚如图1-8所示,模块实物图如图1-9所示。
图1-8 PT2272解码芯片引脚图图1-9 红外接收模块实物图工作原理:模块除去VCC和GND引脚之外还有4个数据引脚,分别为D0,D1,D2,D3,所以可以表示的二进制由0000到1111,一共可以解析16种编码。
每当一个按键按下,数据引脚都会有唯一的一组输出。
1.6 USB供电下载电路USB下载电路,既可以为系统板提供电源,又能够实现下载代码的功能,电路只要实现是依靠CH340 USB转串口芯片。
CH340是一个USB总线的转接芯片,能够实现USB转串口、USB转红外或者USB 转打印口。
在串口方式下,CH340提供常用的MODEM联络信号,能够用于为计算机扩展异步串口,或者能将普通的串口设备直接升级到USB总线。
其原理框图如图1-10所示。
电路图如图1-11所示。
图1-10 CH340芯片工作原理图1-11 USB供电下载电路Y3为12M晶振,C20、C21为滤波电容,去掉晶振的高次谐波,使晶振出来的波形更接近于方波。
ISP_TX、ISP_RX为连接到MCU的串口引脚,这样便可以实现和下位机的通信。
CH340_D+、CH340_D-为连接到USB的数据引脚,这样便实现了和上位机的通信。