基于STM32簡易自動(dòng)電阻測試儀的硬件設(shè)計(jì)說明

1、I / 24職業(yè)技術(shù)學(xué)院職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)簡易自動(dòng)電阻測試儀的硬件設(shè)計(jì)簡易自動(dòng)電阻測試儀的硬件設(shè)計(jì)系系 部部電電子子信信息息工工程程 系系專專 業(yè)業(yè) 名名 稱稱電子信息工程技術(shù)電子信息工程技術(shù)班班 級級電電 子子1 1 0 0 9 9 1 1 班班姓姓 名名 古古 亮亮 亮亮 學(xué)學(xué) 號(hào)號(hào) 2 2 0 0 0 0 9 9 1 1 0 0 3 3 0 0 5 5指指 導(dǎo)導(dǎo) 教教 師師 廖廖 建建 文文 20122012 年年 0202 月月 1010 日日I / 24簡易自動(dòng)電阻測試儀的硬件設(shè)計(jì)簡易自動(dòng)電阻測試儀的硬件設(shè)計(jì)摘摘 要要本設(shè)計(jì)由電源模塊，STM32F103ZET6 單片機(jī)小系統(tǒng)模塊，

2、OPA548 構(gòu)成的 5V恒壓模塊，繼電器構(gòu)成的換擋測電阻模塊，步進(jìn)電機(jī)模塊，3.2 寸 TFT（Thin Film Transistor 薄膜場效應(yīng)晶體管)真彩觸摸屏顯示模塊組成。該設(shè)計(jì)是通過單片機(jī)控制一個(gè)部集成的 12 位 DA 給 OPA548 運(yùn)放芯片輸入電壓，從而控制運(yùn)放芯片的輸出電壓，再送給繼電器構(gòu)成的換擋測電阻模塊，最后通過測試電阻上產(chǎn)生的電壓來判斷所測電阻值。其中 STM32 單片機(jī)小系統(tǒng)還控制部集成的兩個(gè)12 位 AD，一個(gè)采集當(dāng) OPA548 輸出的值，構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)使 OPA548 輸出恒壓5V，一個(gè)采集待測電阻值，從而控制繼電器換擋測出待測電阻值。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：ST

3、M32F103ZET6 12 位 AD/DA 繼電器 3.2 寸 TFT 真彩觸摸屏II / 24EasyEasy AutoresistanceAutoresistance testerhardwaretesterhardware designdesignAbstractAbstractThedesign ofthepower supplymodule, STM32F103ZET6 smallsingle-chipsystem module, OPA548 constitute5vconstant pressuremodule, relaymoduleconsisting ofthe shif

4、tresistor, stepper motormodule, 3.2-inch TFT (Thin Film Transistorfilmfield-effecttransistor) color touch screendisplaymodule.The design iscontrolledbyan internalintegratedsingle-chip12-bit DA chiptoOPA548op-ampinputvoltage, thereby controllingthe outputvoltageop-amp chip, and then sent tothe relaym

5、oduleconsisting ofthe shiftresistor, and finally by testingthe voltageon theresistorto determinethe measuredresistance value. STM32microcontrollerwhichcontrolsa smallsystem alsointegratesthetwo 12-bit AD, acollectionwhen theOPA548outputvalueto form aclosed loopsystemso thatOPA548outputconstant5v,aco

6、llectiontestresistance value, thereby controlling therelayshiftmeasuredmeasuredresistancevalues.Keywords:Keywords: STM32F103ZET6; 12-bit AD / DA; relay; 3.2-inch; TFT color touch; screenIII / 24目目 錄錄1 1 引引 言言 12 2 系統(tǒng)方案論證與選擇系統(tǒng)方案論證與選擇 22.12.1 主控芯片的選擇主控芯片的選擇 22.22.2 5V5V 恒壓模塊的選擇恒壓模塊的選擇 22.32.3 顯示模塊的選擇顯

7、示模塊的選擇 33 3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 43.13.1 系統(tǒng)總框圖系統(tǒng)總框圖 43.23.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路 44 4 硬件電路設(shè)計(jì)硬件電路設(shè)計(jì) 64.14.1 電源模塊的設(shè)計(jì)電源模塊的設(shè)計(jì) 64.24.2 OPA548OPA548 構(gòu)成的構(gòu)成的 5V5V 恒壓模塊設(shè)計(jì)恒壓模塊設(shè)計(jì) 64.34.3 繼電器構(gòu)成的自動(dòng)換擋測電阻模塊繼電器構(gòu)成的自動(dòng)換擋測電阻模塊 74.44.4 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 84.54.5 TFTTFT 觸屏顯示模塊觸屏顯示模塊 95 5 軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì) 106 6 系統(tǒng)測試系統(tǒng)測試 116.16.1 100100 檔位的測試檔位的測試 116.26.2

8、 1K1K 檔位的測試檔位的測試 116.36.3 10K10K 檔位的測試檔位的測試 126.46.4 10M10M 檔位的測試檔位的測試 127 7 設(shè)計(jì)總結(jié)設(shè)計(jì)總結(jié) 13參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 14致致 15附錄附錄附錄附錄 1 1 主要元器件清單主要元器件清單附錄附錄 2 2 STM32F103ZET6STM32F103ZET6 小系統(tǒng)板原理圖小系統(tǒng)板原理圖附錄附錄 3 3 單片機(jī)小系統(tǒng)板轉(zhuǎn)接板單片機(jī)小系統(tǒng)板轉(zhuǎn)接板 PCBPCB 圖圖附錄附錄 4 4 恒壓源恒壓源 PCBPCB 圖圖附錄附錄 5 5 產(chǎn)品實(shí)物圖片產(chǎn)品實(shí)物圖片1 / 24簡易自動(dòng)電阻測試儀的硬件設(shè)計(jì)簡易自動(dòng)電阻測試儀的硬件設(shè)計(jì)

9、1 1 引引 言言目前人們廣泛使用的電阻測試儀是萬用表，用萬用表測試電阻有兩個(gè)缺陷：其一大多數(shù)時(shí)候測試一個(gè)電阻就需要人為的換擋。其二不能自動(dòng)篩選電阻，需要人為判斷。萬用表不能快速智能的完成電阻的阻值測量與篩選且使用起來過程繁瑣，使人們在設(shè)計(jì)檢修電路時(shí)時(shí)間加長，而在設(shè)計(jì)檢修中我們希望能夠快速的測量電阻的阻值，自動(dòng)完成電阻阻值的測量篩選?；谝陨线\(yùn)用本人設(shè)計(jì)了“簡易自動(dòng)電阻測試儀” 。2 / 242 2 系統(tǒng)方案論證與選擇系統(tǒng)方案論證與選擇2.12.1 主控芯片的選擇主控芯片的選擇方案一：方案一：采用 STC89C52 系列單片機(jī)。STC89C52 系列單片機(jī)的發(fā)展已經(jīng)有比較長的時(shí)間，應(yīng)用比較廣泛

10、，各種技術(shù)都比較成熟，但此系列單片機(jī)為 8 位單片機(jī)，處理速度不是很快，且部資源太少，不能滿足設(shè)計(jì)要求。方案二：方案二：采用 TI 公司 MSP430 系列單片機(jī)。MSP430 系列的單片機(jī)是一種 16位超低功耗、具有精簡指令的混合信號(hào)處理器，時(shí)鐘頻率在 8 MHz。部集成了一個(gè) 12 位 DAC 和一路 12 位的 ADC，如果要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求雙閉環(huán)電路就需外接一路 12 位 ADC，使電路復(fù)雜。 方案三：方案三：采用 ST 公司的 STM32 系列單片機(jī) STM32F103ZET6。STM32 系列單片機(jī)基于專為要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式應(yīng)用專門設(shè)計(jì)的 ARM Cortex-M3

11、 核。STM32F103ZET6 屬于 STM32 系列中的“增強(qiáng)型”系列，時(shí)鐘頻率達(dá)到 72MHz，是同類產(chǎn)品中性能最高的產(chǎn)品，置 512K 的閃存。具有豐富的片上外設(shè)和很強(qiáng)的運(yùn)算能力。部集成了三路 12 位 ADC 和高達(dá) 18 路 AD 采樣通道，完全滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)所要求的雙閉環(huán)電路。比較以上三種方案：STC89C52 單片機(jī)部資源太少，MSP430F149 單片機(jī)部ADC 不夠用，STM32F103ZET6 具有 MSP430 的所有優(yōu)點(diǎn)，且部資源豐富，能夠完全滿足設(shè)計(jì)需求，故選擇方案三。2.22.2 5V5V 恒壓模塊的選擇恒壓模塊的選擇方案一：方案一：選擇電源模塊的 5V 電壓，作為

12、待測電阻的供電電壓，這樣做可使電路結(jié)構(gòu)變得很簡單。但純在的問題是，電源模塊的 5V 電壓加在待測電阻模塊上，當(dāng)待測電阻很小時(shí)，使電壓被拉低，導(dǎo)致其他需要 5V 電壓的模塊不能正常工作。方案二：方案二：選擇 OPA548 運(yùn)放芯片來單獨(dú)為待測電阻模塊供電。需要用到STM32F103ZET6 部集成一個(gè) 12DAC，來控制 OPA548 的輸入從而控制它輸出，在通過單片機(jī)芯片部的一個(gè) 12 位 ADC 將運(yùn)放輸出采回來跟 DAC 的輸出進(jìn)行對比，3 / 24從而形成一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，輸出 5V 恒定的電壓。這樣做的優(yōu)點(diǎn)，可使系統(tǒng)運(yùn)行非常穩(wěn)定，且測試電阻也非常精準(zhǔn)。比較以上兩種方案：方案二能到達(dá)設(shè)計(jì)要求

13、,所以本設(shè)計(jì)采用方案二。2.32.3 顯示模塊顯示模塊的選擇的選擇方案一：方案一：使用帶有中文字符的 12864 液晶顯示。12864 液晶結(jié)構(gòu)簡單，易于控制，但分辨率太低，不能很清晰的顯示由電位器的變化所形成的各點(diǎn)連成的曲線。方案二：方案二：使用 3.2 寸 TFT-LCD。3.2 寸 TFT-LCD，是具有 26 萬色分辨率高清晰顯示屏，16 位真彩顯示，可以顯示數(shù)字、字符、圖TFT240 320片、顯示容豐富，能夠很清晰的顯示本設(shè)計(jì)中所要求的各種參數(shù)以與由電位器的變化所形成的各點(diǎn)連成的曲線。自帶觸摸屏，可以用來作為控制輸入。比較以上兩種方案：12864 液晶顯示器分辨率太低，不能很清晰的

14、顯示由電位器的變化所形成的各點(diǎn)連成的曲線，而 3.2 寸 TFT-LCD 能夠完全滿足，故選擇方案二。4 / 243 3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.13.1 系統(tǒng)總框圖系統(tǒng)總框圖電源模塊 J STM32F103ZET6DAADAD恒壓芯片恒壓采樣電壓跟隨固定電阻網(wǎng)絡(luò)檔位切換待測電阻電壓跟隨采樣顯示步進(jìn)電機(jī)圖圖 3-13-1 系統(tǒng)框圖系統(tǒng)框圖3.23.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路 本系統(tǒng)框圖如（圖 3-1）所示由電源模塊，STM32F103ZET6 小系統(tǒng)模塊，恒壓芯片、恒壓采樣、電壓跟隨構(gòu)成的 5V 恒壓源模塊，固定電阻網(wǎng)絡(luò)、檔位切換、待測電阻、采樣、電壓跟隨構(gòu)成的繼電器自動(dòng)換檔測電阻模塊，步進(jìn)電機(jī)

15、模塊，TFT 真彩觸屏顯示模塊組成。該設(shè)計(jì)分為 2 個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)：通過單片機(jī)控制一個(gè)部集成的 12 位 DAC 給運(yùn)放芯片 OPA548 的輸入電壓從而控制運(yùn)放的輸出電壓，然后采樣輸出的電壓，用電壓跟隨器將采樣電壓給5 / 24單片機(jī)部的一個(gè) 12 位 ADC，將 DAC 輸出的電壓和 ADC 采回的電壓對比，通過程序自動(dòng)補(bǔ)償，讓 OPA548 的輸出為恒壓 5V。將恒壓 5V 送給電阻網(wǎng)絡(luò)（共 4 路電阻網(wǎng)絡(luò)起到限流和限壓的作用）,再經(jīng)過檔位切換（由四個(gè)繼電器構(gòu)成，起自動(dòng)換擋的作用）,再經(jīng)過待測電阻到地。然后將待測的電阻兩端的電壓采樣到電壓跟隨器送到單片機(jī)部的一個(gè) 12 位ADC，最后通過程序

16、計(jì)算出電阻值。為了使測量更加精準(zhǔn)程序上采取了這樣的方法：將第一路 ADC 的值乘以 2推出當(dāng)前 5V 恒壓值，把這個(gè)當(dāng)前恒壓值作為第二個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)的總電壓值，再利用同一支路電流相等的特性來計(jì)算待測電阻的阻值。公式為：1 22(1 2)233ADADADADRrR其中 R3 精密電阻值，r 是待測電阻值。是這個(gè)方法去掉了直接用 5V 來作為第二個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)的總電壓的誤差，使得測量精度大大提高。本設(shè)計(jì)的步進(jìn)電機(jī)模塊作為一個(gè)附加模塊，它實(shí)現(xiàn)的功能是：由單片機(jī)去控制步進(jìn)電機(jī)，來旋轉(zhuǎn)電位器得到不同的電阻值，將電位器不同阻值產(chǎn)生的不同電壓送給單片機(jī)部一個(gè) 12 位 ADC，單片機(jī)處理后在屏幕上顯示出阻值變化的

17、曲線。6 / 244 4 硬件電路設(shè)計(jì)硬件電路設(shè)計(jì)4.14.1 電源模塊的設(shè)計(jì)電源模塊的設(shè)計(jì)+12V和+5V采用LM2576系列3A開關(guān)型穩(wěn)壓器，這種穩(wěn)壓器是單片機(jī)集成電路，能提供降壓開關(guān)型穩(wěn)壓器的各種功能，能驅(qū)動(dòng)3A的負(fù)載，有優(yōu)異的線性和負(fù)載調(diào)整能力。這系列穩(wěn)壓器都含有頻率器和一個(gè)固定頻率振蕩器，將外部元件的數(shù)目減少到最小，使用方面。它在指定輸入電壓和輸出負(fù)載條件下保證輸出電壓的正負(fù)4%的誤差。它的效率比流線型的三端線性穩(wěn)壓要高得多，是理想的代替。-12V采用三端固定式集成穩(wěn)壓模塊LM7912，它部由采樣、基準(zhǔn)、放大、調(diào)整和保護(hù)等電路組成。保護(hù)電路具有過流、過熱、與短路保護(hù)功能。能在使用要求

18、不是很高的場合使用，圖4-1為設(shè)計(jì)電路。圖 4-1 電源模塊電路4.24.2 OPA548OPA548 構(gòu)成的構(gòu)成的 5V5V 恒壓模塊設(shè)計(jì)恒壓模塊設(shè)計(jì) 恒壓源模塊電路如（圖 4-2）所示，使用高電壓，高電流運(yùn)算放大器OPA548 連接低噪聲精密運(yùn)算器 TLC2202，通過單片機(jī)部的一個(gè) ADC 輸出值。調(diào)節(jié) OPA548 輸出，構(gòu)成 5V 恒壓閉環(huán)系統(tǒng)。7 / 241M1M+3-2841VDD+OUTVDD/GNDIN+IN-D2TLC2202-2+154673L/MOPA548R11kC20.1uFC30.1uF+12V-12VR210k+C110uF+C410uFC51uFE/S +5V

19、12J3SC12J2CS12J1CS12J4DA12J5AD12J7CON2123J6CON4+12V-12V+5V圖 4-2 恒壓電路4.34.3 繼電器構(gòu)成的自動(dòng)換擋測電阻模塊繼電器構(gòu)成的自動(dòng)換擋測電阻模塊自動(dòng)換擋模擬電路如（圖 4-3）所示，采用 4 路用繼電器，作為自動(dòng)開關(guān)，實(shí)現(xiàn)檔位轉(zhuǎn)換。該電路主要是根據(jù)電阻分壓的原理來實(shí)現(xiàn)，然后待測電阻上接一個(gè)電壓跟隨器（跟隨器起阻抗匹配的作用）把電壓送給單片機(jī)部的一個(gè)ADC，單片機(jī)部再相應(yīng)的運(yùn)算處理，然后在 I/O 口上輸出一個(gè)高電位，使相對應(yīng)的繼電器“嗒”的一聲導(dǎo)通，測出被測電阻的阻值，顯示到屏幕上去。其中固定電阻網(wǎng)絡(luò)由四只定值電阻構(gòu)成，由于單片

20、機(jī)能夠采集的電壓超過3.3V 就會(huì)采樣不精確，采集電壓設(shè)定為 3.3V。其阻值可根據(jù)以下的分壓公式計(jì)算得出來。檔時(shí)，假定被測電阻值為，則。計(jì)算可得1001003100=5100+RR=，即檔固定電阻值為。66.610066.61k 檔時(shí)，假定被測電阻值為 K，則。計(jì)算可得 R=，131K=51K+R666即 K 檔固定電阻值為。1K 檔時(shí)，假定被測電阻值為K，則。計(jì)算可得1010310K=510K+RR=K，即K 檔固定電阻值為K。6.6106.68 / 24M 檔時(shí)，假定被測電阻值為M，則。計(jì)算可得1010310M=510M +RR=M，即M 檔固定電阻值為M。6.66106.66圖 4-3

21、 繼電器構(gòu)成的自動(dòng)換擋測電阻模擬電路4.44.4 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電路如（圖 4-4）所示，本設(shè)計(jì)自動(dòng)測量和顯示電位器阻值隨旋轉(zhuǎn)角度變化曲線使用步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)電位器旋轉(zhuǎn)從而改變電位器電阻，為了能更好的達(dá)到設(shè)計(jì)要求，我們采用 L298N 作為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。9 / 24圖 4-4 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路4.54.5 TFTTFT 觸屏顯示模塊觸屏顯示模塊 采用 3.2 寸 TFT 觸摸屏顯示，該顯示屏為 320*240 分辨率，16 位真彩顯示，顯示速度快，可顯示字符，文字，圖片，本產(chǎn)品操作界面簡潔準(zhǔn)確，顯示效果良好。顯示模塊與主控芯片接口電路如（圖 4-5）所示。 圖 4-5

22、TFT 液晶接口電路10 / 245 5 軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)思路說明：軟件部分共分為 5 個(gè)部分。其一，手動(dòng)換擋。其二，自動(dòng)換擋。其三，電阻篩選。其四，描繪曲線。其五，屏幕顯示。前四個(gè)部分的信息最后送到第五部分顯示。軟件邏輯框圖如（圖 5-1）所示。5-15-1 軟件邏輯軟件邏輯 開始 初始化配置 手動(dòng)換擋 自動(dòng)換擋 電阻篩選 描繪曲線 屏幕顯示11 / 246 6 系統(tǒng)測試系統(tǒng)測試測試方式為：首先在精密電阻箱上給出一個(gè)阻值，然后用數(shù)字萬用表測得為多大阻值，再用本產(chǎn)品測試，并記錄，根據(jù)公式（為被測電阻，為實(shí)測電阻值，萬用表測得的阻值）X00R-RR =RxRR0R計(jì)算出誤差，并觀察檔位是

23、否自動(dòng)正常跳轉(zhuǎn)。6.16.1 100100 檔位的測試檔位的測試待測電阻值待測電阻值（）萬用表萬用表測試測試（）實(shí)測實(shí)測（）誤差誤差是否正確是否正確跳轉(zhuǎn)檔位跳轉(zhuǎn)檔位2929.1029.00.04%是4746.9047.00.03%是8382.8883.10.02%是100100.099.90.10%是7676.3076.20.01%是 檔測試時(shí)，在電阻箱上給出任意的 5 個(gè)阻值，首先是萬用表來測，100然后由本產(chǎn)品測試。經(jīng)公式計(jì)算，誤差均在題目規(guī)定圍，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)換檔的功能。6.26.2 1K1K 檔位的測試檔位的測試待測電阻值待測電阻值（kk）萬用表萬用表測試測試（kk）實(shí)測實(shí)測（kk）

24、誤差誤差是否正確是否正確跳轉(zhuǎn)檔位跳轉(zhuǎn)檔位780779.87800.05%是395394.93950.03%是243242.02420.02%是190189.01890.01%是892893.18920.06%是12 / 24K 檔測試時(shí)，在電阻箱上給出任意的 5 個(gè)阻值，首先是萬用表來測，然1后由本產(chǎn)品測試。經(jīng)公式計(jì)算，誤差均在題目規(guī)定圍，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)換檔的功能。6.36.3 10K10K 檔位的測試檔位的測試待測電阻值待測電阻值()()萬用表萬用表測試測試()()實(shí)測實(shí)測()()誤差誤差是否正確是否正確跳轉(zhuǎn)檔位跳轉(zhuǎn)檔位5.6K5.610K5.60K0.07%是4.3K4.290K4.28

25、K0.10%是9.8K9.797K9.80K0.11%是6.2K6.190K6.20K0.09%是1K999.09990.08%是K 檔測試時(shí)，在電阻箱上給出任意的 5 個(gè)阻值，首先是萬用表來測，10然后由本產(chǎn)品測試。經(jīng)公式計(jì)算，誤差均在題目規(guī)定圍，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)換檔的功能。6.46.4 10M10M 檔位的測試檔位的測試待測電阻值待測電阻值()()萬用表萬用表測試測試( ()實(shí)測實(shí)測()()誤差誤差是否正確是否正確跳轉(zhuǎn)檔位跳轉(zhuǎn)檔位12M11.99M12.0M0.09%是6M5.980M5.99M0.07%是7.39M7.400M7.39M0.03%是8.2M8.198M8.20M0.04%

26、是2M1.990M2.01M0.05%是M 檔測試時(shí)，在電阻箱上給出任意的 5 個(gè)阻值，首先是萬用表來測，10然后由本產(chǎn)品測試。經(jīng)公式計(jì)算，誤差均在題目規(guī)定圍，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)換檔的功能。通過觀察以上的測試數(shù)據(jù)，可以看出來在每個(gè)檔位的測試時(shí)，誤差均在以下，達(dá)到了題目的要求，并且根據(jù)不同阻值的電阻自動(dòng)切換檔位。0.1%13 / 247 7 設(shè)計(jì)總結(jié)設(shè)計(jì)總結(jié)本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了電阻的自動(dòng)測量，自動(dòng)篩選，自動(dòng)描點(diǎn)，它比傳統(tǒng)的手動(dòng)測量方式有著顯著的優(yōu)越性，不僅可以實(shí)現(xiàn)電阻的自動(dòng)測量和自動(dòng)篩選，而且測量精準(zhǔn)度很高。此外，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)僅采用一塊 STM32F103ZET6 單片機(jī)作為主控芯片，加以少量的硬件電路，電

27、路設(shè)計(jì)簡單，并使用 C 語言編寫程序，系統(tǒng)的可靠性很高。通過大量的測試證明，本系統(tǒng)達(dá)到了預(yù)期的效果。14 / 24參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1 軍.例說 STM32.：航空航天大學(xué)，2011.2 全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽組委會(huì).第九屆全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽獲獎(jiǎng)作品選編. ：理工大學(xué)，2010.3黃智偉.全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽常用電路模塊制作. ：航空航天大學(xué)，2011.4喻斌. STM32F 系列 ARM Cortex - M3 核微控器件開發(fā)與應(yīng)用.：清華大學(xué)，2011.5黃智偉.全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽技能訓(xùn)練M.：航空航天大學(xué)，2006.6德旺.電子制作實(shí)訓(xùn)M.：中國水利水電，2006.7黃智偉.全國

28、大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽技能培訓(xùn)練教程M.：電子工業(yè)，2005.8譚浩強(qiáng).C 語言程序設(shè)計(jì)(第二版).：清華大學(xué)，2000.9馬忠梅單片機(jī)的 C 語言應(yīng)用程序：航空航天，2007.10 童詩白、華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)M. ：高等教育,2011 王松武、于鑫.電子創(chuàng)新設(shè)計(jì)與實(shí)踐M. ：國防工業(yè),2012 焦素敏.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)M. ：人民郵電,2005.15 / 24致致 經(jīng)過兩個(gè)多月的時(shí)間，我在導(dǎo)師廖建文的指導(dǎo)下，完成了整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制作。在這段時(shí)間當(dāng)中，感受最深的就是解決問題的一些方法、技巧。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，我遇到了很多的問題，通過查閱相關(guān)資料、冷靜理性的分析、方案的對比和實(shí)驗(yàn)證明，最終解

29、決了所遇到的問題。這一次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，不但增強(qiáng)了我的實(shí)踐能力和論文的寫作能力，更讓我懂得了理論和實(shí)踐相結(jié)合的重要性。當(dāng)然，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中還存在著一些不足之處，有待修正提高，懇請各位評委老師批評指正。感學(xué)校給我這一次鍛煉的機(jī)會(huì)，感我的老師和同學(xué)們在整個(gè)過程中給予我的幫助，才使得我的畢業(yè)設(shè)計(jì)順利結(jié)束。1 / 24附錄附錄附錄附錄 1 1 主要元件清單主要元件清單元件名稱元件名稱型號(hào)型號(hào)數(shù)量數(shù)量單片機(jī)小系統(tǒng)STM32F103ZET61恒壓源芯片OPA5481精密電阻6.49M1精密電阻6.8K1精密電阻6801精密電阻681繼電器C2237604步進(jìn)電機(jī)30BYJ261電位器旋轉(zhuǎn)式單圈電位器4.7K1顯

30、示器3.2 寸 TFT-LCD12 / 24附錄附錄 2 2 STM32F103ZET6STM32F103ZET6 小系統(tǒng)板原理圖小系統(tǒng)板原理圖BOOT 0138NC106NRST25OSC_IN23OSC_OUT24PA0-W KUP/USART 2_CT S/A DC123_IN 0/T IM 5_CH1/TIM2_CH1_ETR/T IM 8_ET R34PA1/U SA RT2_RT S/ADC123_IN1/TIM5_CH2/T IM2_CH235PA2/U SA RT2_T X /T IM5_CH3/ADC123_IN2/TIM2_CH336PA3/U SA RT2_RX /T I

31、M5_CH4/ADC123_IN3/T IM2_CH437PA4/SPI1_N SS/DAC_OUT 1/USART 2_CK/A DC12_IN440PA5/SPI1_SCK/DAC_OUT 2/A DC12_IN541PA6/SPI1_M ISO/TIM8_BKIN/ADC12_IN 6/T IM 3_CH142PA7/SPI1_M OSI/TIM8_CH1N/ADC12_IN7/T IM3_CH 243PA8/U SA RT1_CK/TIM1_CH1/M CO100PA9/U SA RT1_T X /T IM1_TX /T IM 1_CH2101PA10/USART 1_RX /T IM

32、1_CH3102PA11/USART 1_CT S/CANRX /T IM1_CH4/U SBD M103PA12/USART 1_RT S/CANT X /TIM1_ET R/USBDP104PA13/JT MS/SW DIO105PA14/JT CK/SW CLK109PA15/JT DI/SPI3_NSS/I2S3_WS110PB0/AD C12_IN8/T IM 3_CH3/T IM8_CH2N46PB1/AD C12_IN9/T IM 3_CH4/T IM8_CH3N47PB2/BOO T148PB3/JT DO/T RACESW O/SPI3_SCK/I2S3_CK133PB4/J

33、NT RST/SPI3_MISO134PB5/I2C1_SMBAI/SPI3_M OSI/I2S3_SD135PB6/I2C1_SCL/TIM4_CH1136PB7/I2C1_SDA/FSM C_NADV /TIM4_CH2137PB8/T IM4_CH3/SDIO _D 4139PB9/T IM4_CH4/SDIO _D 5140PB10/I2C2_SCL/USART 3_T X69PB11/I2C2_SDA/USART 3_RX70PB12/SIP2_NSS/I2S2_W S/I2C2_SMBAI/USART 3_CK/T IM1_BKIN73PB13/SIP2_SCK/I2S2_CK/U

34、SART 3_CT S/TIM1_CH1N74PB14/SPI2_MISO/USART 3_RT S/T IM 1_CH2N75PB15/SPI2_MO SI/I2S2_SD/TIM1_CH3N76PE0/T IM4_ETR/FSM C_NBL0141PE1/FSMC_NBL1142PE2/T RACECK/FSM C_A231PE3/T RACED0/FSM C_A 192PE4/T RACED1/FSM C_A 203PE5/T RACED2/FSM C_A 214PE6/T RACED3/FSM C_A 225PE7/FSMC_D458PE8/FSMC_D559PE9/FSMC_D660

35、PE10/FSMC_D763PE11/FSMC_D864PE12/FSMC_D965PE13/FSMC_D1066PE14/FSMC_D1167PE15/FSMC_D1268PF0/FSMC_A010PF1/FSMC_A111PF2/FSMC_A212PF3/FSMC_A313PF4/FSMC_A414PF5/FSMC_A515PF6/ADC3_IN4/FSMC_NIO RD18PF7/ADC3_IN5/FSMC_NREG19PF8/ADC3_IN6/FSMC_NIO WR20PF9/ADC3_IN7/FSMC_CD21PF10/ADC3_IN 8/FSM C_INT R22PF11/FSMC

36、_NIOS1649PF12/FSMC_A650PF13/FSMC_A753PF14/FSMC_A854PF15/FSMC_A955PG0/FSMC_A1056PG1/FSMC_A1157PG2/FSMC_A1287PG3/FSMC_A1388PG4/FSMC_A1489PG5/FSMC_A1590PG6/FSMC_INT 291PG7/FSMC_INT 392PG893PG9/FSMC_NE2/FSM C_N CE3124PG10/FSMC_NCE4_1/FSMC_NE3125PG11/FSMC_NCE4_2126PG12/FSMC_NE4127PG13/FSMC_A24128PG14/FSM

37、C_A25129PG15132V DD_517V DD_439V DD_3144V DD_2108V DD_172V REF-31V REF+32V SS_171V SS_2107V SS_3143V SS_438V SS_516V SSA30V BAT6PC0/AD C123_IN1026PC1/AD C123_IN1127PC2/AD C123_IN1228PC3/AD C123_IN1329PC4/AD C12_IN1444PC5/AD C12_IN1545PC6/I2S2_MCK /T IM 8_CH1/SDIO_D696PC7/I2S3_MCK /T IM 8_CH2/SDIO_D7

38、97PC8/T IM8_CH3/SDIO _D 098PC9/T IM8_CH4/SDIO _D 199PC10/USART 4_TX /SDIO _D 2111PC11/USART 4_RX /SDIO_D3112PC12/USART 5_TX /SDIO _CK113PC13-T AMPER-RT C7PC14-OSC32_IN8PC15-OSC32_OUT9PD0/FSMC_D2114PD1/FSMC_D3115PD2/T IM3_ET R/USART 5_RX /SDIO _CM D116PD3/FSMC_CLK117PD4/FSMC_NO E118PD5/FSMC_NW E119PD

39、6/FSMC_NW AIT122PD7/FSMC_NE1/FSM C_N CE2123PD8/FSMC_D1377PD9/FSMC_D1478PD10/FSMC_D1579PD11/FSMC_A1680PD12/FSMC_A1781PD13/FSMC_A1882PD14/FSMC_D085PD15/FSMC_D186V SS_651V SS_761V SS_883V SS_994V SS_10120V SS_11130V DD_10121V DD_995V DD_884V DD_762V DD_652V DD_11131V DDA33*1ST M32F103Z ET 6123456789101

40、1121314151617181920JP4供供供供+3.3V+3.3V+3.3VJN TRSTJT DIJT M SJT CKJT DONRSTJN TRSTJT DIJT M SJT CKJT DORT CKDBGRQDBGACKRT CKDBGRQDBGACK123456789RT 310K123456789RT 210KBOOT 0C310.1uFNRSTJT DOJT M SJT CKJT DIJN TRSTBOOT 012Y112MC3222pFC3322pFR17330SCL1SDA1WP1234567891011121314151617181920212223242526272

41、829303132JP1Header 16X 2PD14PD0PE7PE9PE11PE13PE15PD9PG12PD5NRSTPB14PB15PB13PB12PD15PD1PE8PE10PE12PE14PD8PD10PF0PD4PG7PG8PG11PG15NRST+3.3VPD15PD0PD1NetLabel46NetLabel47PD4PD5NetLabel50NetLabel51PD8PD9PD10NetLabel55NetLabel56NetLabel57PD14+3.3VNetLabel604052A4052B4052ENNetLabel64RMS1SCL2SDA2NetLabel68NetLabel69