基于STM32的新型视力仪的设计
摘要：本文设计了一种新型的视力恢复仪器，该系统采用STM32F103ZET6芯片作为控制器件，LED点阵屏作为显示器件，通过观察显示屏上的特殊图形调节眼睛的紧张程度，缓解疲劳，恢复视力。本文对仪器的治疗原理、硬件结构、软件编程方法都做了详细的介绍。关键词：STM32芯片；LED点阵屏；恢复视力
中图分类号：TFP23 文献标识码：A
0 引言
随着信息化时代的到来，现代人的视力普遍下降，尤其青少年更为严重，这将直接影响到他们的学习、生活和工作。近年来，国内外出现了多种治疗近视的方法，但这些方法都存在着一定的弊端，有的治疗效果不显著，有的则会对人眼造成伤害。本文所设计的新型视力恢复仪是以人眼的医学理论知识和治疗原理为研究基础，利用ARM单片控制LED点阵屏显示各种医学中常用的远眺图，利用这些图形和屏幕发出的低强度光线来刺激视网膜，使视神经中枢兴奋，从而达到矫正视力的目的。
1 系统总体设计方案
系统的主要组成部分包括：STM32F103ZET6微处理器、LED点阵屏、刷卡模块、液晶显示模块、语音模块、按键模块等[1]，如图1所示。LED点阵屏用于显示多种动态、静态图形，这些图形都是医学上用于恢复和保护视力的特殊图形。STM32F103ZET6微处理器[1]是系统的核心器件，其主要功能是存储大量的图形数据，控制LED点阵屏的显示，和对其它模块的控制。RFID刷卡器的设计使视力恢复仪具有自助的功能，既节省了人力成本又提高了仪器的使用效率。
图1 系统结构框图
2 系统硬件设计
2.1 微控制器的选择
当点阵屏的像素点超过1024﹡128容量时，特别是显示动态效果时，要求MCU运算速度快、代码执行效率高，51系列单片机硬件资源有限已不能适应这种要求。因此，选用了基于ARM Cortex_M3内核的32位微控制器STM32F103VET6[2]，如图2、3所示，其主频可达到72MHZ，数据、指令分别走不同的流水线，确保CPU运行速度最大化。另外，芯片的存储量大，512K片内FLASH，64K片内RAM，片内FLASH支持在线编程。资源丰富，运算速度快，功耗低，具有这些特点STM32F103VET6完全可以满足系统的控制要求[3]。
图2 STM32F103VET6芯片图3 STM32F103VET6引脚
2.2 LED点阵屏的设计
LED显示屏的总点数为128*128，是由8块点阵单元屏构成的，如图5所示。每个点阵单元屏主要由32块8*8LED模块、32片74HC595、8片4593、2片74HC245、2片74HC138组成[4,5]，如图4所示。点阵单元屏按电路分为接口电路、驱动电路、译码电路。74HC138为译码芯片，将串行信号进行译码，进而将行点亮信号传送至显示模块。74HC595为LED 驱动芯片，可为发光二极管提供足够的驱动电流和匹配的电平，并且能够锁存列扫描信号。74HC245为功放芯片，点阵显示模块是由多块串接在一起的，而控制信号比较弱，在信号传递过程中需要进行功率放[6,7]。
图4 LED模块
图5 点阵单元屏（32块LED）图6 SD卡接口电路
2.3 SD卡的读写
系统的控制板中带有SD卡接口，SD卡主要用来存储LED点阵屏上所显示的文字、图形的字库文件和操作的文本文档，如图6所示。STM32F103自带的SPI接口，就可以读取
SD卡的内容，最大通信速度可达18Mbps，可传输数据2M/s字节以上。SPI是一种高速的、全双工、同步的通信总线，在芯片的管脚上只占用4根线，节省了芯片的资源。
2.4 RFID刷卡器的设计
本文设计的视力恢复仪主要应用于学校、医院等公共场所，因此采用了刷卡的方式来实现对仪器的操作，每刷一次卡就可以完成一次眼部训练，不需要工作人员参与，操作者自己就可以独立完成，既简便，又快捷。本系统采用了RFID刷卡器，主要由RC522芯片、射频识别天线及辅助电路组成，其功能是完成对IC卡识别、读取卡中的数据。RFID刷卡器的核心器件是RC522集成射频读写芯片[8]，如图7所示，它是NXP公司专门研制的用于读写卡芯片，工作频率为13.56MHz，工作模式支持ISO 14443A标准，芯片内部驱动器可以直接驱动阅读器的天线，无需其他电路。RC522具有3种接口模式：SPI接口模式、UART 模式和I2C总线模式。其中SPI模式的通信速度最快，可达到10Mb/s，在本系统中RC522与STM32微处理器之间的通信接口采用的是SPI模式。STM32F103VET6的PA9、PA10端口连接到RC522，实现了单片机与RC522的通信，RC522内部接收器对信号进行检测和解调并根据寄存器的设定进行处理，然后把数据发送到通信接口由微控制器进行读取[9]。
2.5 按键及LCD显示电路
按键电路主要功能是完成把微处理器从低功耗模式唤醒并进行读卡操作。本系统的按键电路选用由1个电阻、1个电容和1个按键组成的简易键盘，按键电路的输出端接到微处理器具有边沿中断功能的端口，当按键按下时，触发单片机中断，执行读卡操作。
LCD显示模块对卡号、余额、仪器功能设置、眼部训练的图形等相关信息进行显示。考虑到系统的低功耗，选用了LCD12864芯片[8]，如图8所示。它可以在3V电压下工作，不仅能显示英文，还能显示汉字，做到了信息的全中文显示。
图7 RC522电路图图8 LCD显示电路
3 智能视力仪的软件设计
对于智能视力仪的具体操作，首先采用自助刷卡的形式进入系统，同时液晶显示屏和语音提示操作者查看以前记录和调出图形进行当前训练，这些功能的实现主要是靠软件来完成，其程序流程如图9所示[10]：
图9 软件流程图
4 结束语
本文提出了一种基于双色LED显示屏的智能视力仪的设计与实现方法，详细介绍了系统中用到的硬件模块、LED点阵显示模块和编程流程图。本设计具有结构简单、模块性好、扩展容易的特点。采用该方法能清晰、灵活的显示各种动静态图形，满足了仪器的使用要求。参考文献：
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30-34
电路设计与PCB制板》 设计报告 题目：基于STM32F103ZET6最小系统 引言：Altium Designer基于一个软件集成平台，把为电子产品开发提供完整环境所需工具全部整合在一个应用软件中。 Altium Designer 包含所有设计任务所需工具：原理图和PCB设计、基于FPGA的嵌入式系统设计和开发。 目前我们使用到的功能特点主要有以下几点： 1、提供了丰富的原理图组件和PCB封装库并且为设计新 的器件提供了封装，简化了封装设计过程。 2、提供了层次原理图设计方法，支持“自上向下”的设 计思想，使大型电路设计的工作组开发方式称为可能。 3、提供了强大的查错功能，原理图中的ERC（电气规则 检查）工具和PCB 的DRC（设计规则检查）工具能帮助设计者更快的查出和改正错误。 4、全面兼容Protel系列以前的版本，并提供orcad格式文 件的转换。
一、课程设计目的 1、培养学生掌握、使用实用电子线路、计算机系统设计、制板的能力； 2.提高学生读图、分析线路和正确绘制设计线路、系统的能力； 3.了解原理图设计基础、了解设计环境设置、学习 Altium Designer 软件的功能及使用方法； 4.掌握绘制原理图的各种工具、利用软件绘制原理图； 5.掌握编辑元器件的方法构造原理图元件库； 6. 熟练掌握手工绘制电路版的方法，并掌握绘制编辑元件封装图的方法，自己构造印制板元件库； 7.了解电路板设计的一般规则、利用软件绘制原理图并自动生成印制板图。 二、设计过程规划 1、根据实物板设计方案； 2、制作原理图组件；
3、绘制原理图； 4、选择或绘制元器件的封装； 5、导入PCB图进行绘制及布线； 6、进入DRC检查； 三、原理图绘制 ?新建工程： 1.在菜单栏选择File → New → Project → PCB Project 2.Projects面板出现。 3.重新命名项目文件。 ?新建原理图纸 1. 单击File → New→ Schematic，或者在Files面板的New单元选择:Schematic Sheet。 2.通过选择File → Save As来将新原理图文件重命名（扩展名为M 3.SchDoc），和工程保存在同一文件目录下。
13个基于STM32的经典项目设计实例，全套资料STM32单片机现已火遍大江南北，各种教程资料也是遍布各大网站论坛，可谓一抓一大把，但大部分都差不多。今天总结了几篇电路城上关于STM32 的制作，不能说每篇都是经典，但都是在其他地方找不到的，很有学习参考意义的设计实例。尤其对于新手，是一个学习stm32单片机的“活生生”的范例。 1.开源硬件-基于STM32的自动刹车灯设计 自动刹车灯由电池供电并内置加速度传感器，因此无需额外连接其他线缆。使用两节5号电池时，设计待机时间为一年以上(待机功耗66微安)，基本可以实现永不关机，即装即忘。 2.基于STM32F407的openmv项目设计资料 本项目是一个openmv，通过摄像头可以把图像实时传输给显示屏显示。MCU选择的是STM32F407（STM32F407数据手册），ARM Cortex-M4内核，最高频率可达180Mhz，包含一个单精度浮点DSP，一个DCMI（数字相机接口）。 3.STM32无线抢答器 无线抢答器采用STM32F302（STM32F302数据手册）芯片主控，同时用蓝牙，语音模块，数码管，七彩灯等部件构成，当主持人按下抢答键时，数码管进入倒记时，选手做好准备，当数码管从9变为0时，多名选手通过手机上虚拟按键进行抢答，同时语音播报抢答结果，显示屏上显示选手的抢答时间。 4.基于ARM-STM32的两轮自平衡小车 小车直立和方向控制任务都是直接通过控制小车两个电机完成的。假设小车电机可以虚拟地拆解成两个不同功能的驱动电机，它们同轴相连，分别控制小车的直立平衡、左右方向。 5.基于STM32F4高速频谱分析仪完整版（原创） 本系统是以STM32F407（STM32F407数据手册）进行加Blackman预处理，再做1024个点FFT进行频谱分析，最后将数据显示在LCD12864上，以便进行人机交互！该系统可实现任意波形信号的频谱显示，以及可以自动寻找各谐波分量的幅值，频率以及相位并进行8位有效数据显示。 6.基于STM32F4的信号分析仪设计（有视频，有代码） 这次基于discovery的板子做一个信号分析仪，就是练手，搞清楚STM32F4（STM32F4系列数据手册）中的USB固件编写，USB驱动的开发，上位机UI开发等一整套流程，过一把DIY的瘾。 7.基于STM32F4的解魔方机器人-stm32大赛二等奖（有视频） 本系统是基于Cortex-M4内核的STM32微控制器的解魔方机器人，在硬件方面主要有OV7670摄像头，LCD，舵机，在软件方面主要有OV7670的驱动，摄像头颜色识别算法，解魔方算法和舵机动作算法。整个设计过程包括电子系统的设计技术及调试技术，包括需求分析，原理图的绘制，制版，器件采购，安装，焊接，硬件调试，软件模块编写，软件模块测试，系统整体测试等整个开发调试过程。
7个基于STM32单片机的精彩设计实例，附原理图、代码等相关资料 STM32单片机现已火遍大江南北，各种教程资料也是遍布各大网站论坛，可谓一抓一大把，但大部分都差不多。今天总结了几篇电路城上关于STM32的制作，不能说每篇都是经典，但都是在其他地方找不到的，很有学习参考意义的设计实例。尤其对于新手，是一个学习stm32单片机的“活生生”的范例。 1、STM32与FPGA强强联合，实现完整版信号发生器 话说之前看过作者的另外一个作品，是STM32和FPGA实现的示波器，当然感觉不做。现在作者又推出了信号发生器。重点是TFT触屏来控制波形，相当于一个终端，STM32用来通信，起到了FPGA和TFT之间的纽带作用。最后波形输出作者使用了巴特沃斯滤波器，让输出的波形更加干净。虽然以高端的信号发生器无法比拟，但是用于平时信号输出使用时足够了。 2.采用STM32单片机基于uCOS II系统控制VS1053B语音芯片制作的MP3播放器 一看到uCOS II，就觉得是个高级货，绝对不是一般的小打小闹。该制作耗时半年能完成制作，不得不佩服作者的坚持。这个使用了VC1053B音频模块，TFT液晶显示，还是用了NRF24L01无线模块（暂时没明白这个无线如何使用的），最后作者还很细心的提供了理论指导，方便大家制作。 3.使用OV7670让STM32转身变成照相机（附原理图、代码源文件） 经常使用STM32的同学有没有做过照相机呢？虽说在智能手机遍布的时代，正经相机也要束之高阁了。但是能使用STM32做个相机，拿出去拍个照也是非常拉风的。这个相机使用了ST32F103C8T6（ST32F103C8T6数据手册），摄像头用的是OV7670，带SD卡和触摸屏2.4寸，整体尺寸和卡片机差不多。 4.基于STM32的手机WIFI 控制四轴飞行器设计 我们平时看到的四轴飞行器多是遥控手柄控制的，给你推荐的这个是手机通过wifi就可以控制了，重点在作者还提供了安卓版本的app，直接安装就可以控制飞行器了，当然前提是要根据作者提供的原理图、pcb、代码做出个飞行器了。对APP感兴趣的朋友不妨写写ios 版本的。 5、使用STM32F103RC实现数字万用表设计，具备常用功能 作为电子工程师，最经常用到的就是万用表，可以很少人知道万用表里面的结构、测电压的过程。现在就有人用STM32F103（STM32F103数据手册）做了个数字万用表，只有三个常用功能：测电压（0-50v），测电阻（1k-390k），短路档，使用了LCD5110显示数据，大家不妨动动手开发其他功能。 6、基于RFID技术、以STM32为终端的智能小区管理系统 话说现在高档小区越来越多，对小区的智能化管理也在日渐智能化。这个设计就使用了当下很火的wifi智能控制。系统由多个智能服务终端和系统服务器所组成。智能服务终端就是一个基于STM32的完备系统，涵盖了室内环境监测、高温火警GSM报警、A卡管理助手、天气助手、用户电子账单、万年历、小区意见反馈等功能。
海南大学 毕业论文（设计） 题目：基于stm32的智能小车设计学号：20112834320005 姓名：陈亚文 年级：2011级 学院：应用科技学院（儋州校区） 学部：工学部 专业：电子科学与技术 指导教师：张健 完成日期：2014 年12 月 1 日
摘要 本次试验主要分析了基于STM32F103微处理器的智能小车控制系统的系统设计过程。此智能系统的组成主要包括STM32F103控制器、电机驱动电路、红外探测电路、超声波避障电路。本次试验采用STM32F103微处理器为核心芯片，利用PWM技术对速度以及舵机转向进行控制，循迹模块进行黑白检测，避障模块进行障碍物检测并避障功能，其他外围扩展电路实现系统整体功能。小车在运动时，避障程序优先于循迹程序，用超声波避障电路进行测距并避障，在超声波模块下我们使用舵机来控制超声波的发射方向，用红外探测电路实现小车循迹功能。在硬件设计的基础上提出了实现电机控制功能、智能小车简单循迹和避障功能的软件设计方案，并在STM32集成开发环境Keil下编写了相应的控制程序，并使用mcuisp软件进行程序下载。 关键词：stm32;红外探测;超声波避障;PWM;电机控制
Abstract This experiment mainly analyzes the control system of smart car based on microprocessor STM32F103 system design process. The composition of the intelligent system mainly including STM32F103 controller, motor drive circuit, infrared detection circuit, circuit of ultrasonic obstacle avoidance. This experiment adopts STM32F103 microprocessor as the core chip, using PWM technique to control speed and steering gear steering, tracking module is used to detect the black and white, obstacle avoidance module for obstacle detection and obstacle avoidance function, other peripheral extended circuit to realize the whole system function. When the car is moving, obstacle avoidance program prior to tracking, using ultrasonic ranging and obstacle avoidance obstacle avoidance circuit, we use steering gear under ultrasonic module to control the emission direction of ultrasonic, infrared detection circuit is used to implement the car tracking function. On the basis of the hardware design is proposed for motor control function, simple intelligent car tracking and obstacle avoidance function of software design, and in the STM32 integrated development environment under the Keil. Write the corresponding control program, and use McUisp program download software. Keywords：STM32；Infrared detection；Ultrasonic obstacle avoidance；PWM；Motor control
四川师范大学成都学院通信工程学院 基于STM32的简易电子计算器设计与实现---实验综合设计报告 学生姓名陶龑 学号2016301033 所在学院通信工程学院 专业名称嵌入式系统课程设计 班级2014级软件班 指导教师刘强 成绩 四川师范大学成都学院 二○一六年十一月
基于STM32的简易电子计算器设计与实现内容摘要：电子计算器即将传统意义上的计算器进行电子化和数字化，为其减少时间误差和体积，并提供更多的扩展实用功能，从而使电子计算器的应用更加广泛。在经过资料的查找与收集后，本论文以该理念设计了一款基于STM32芯片作为核心控制器，使用Keil5平台，以C语言为基础进行软件编程的简易电子计算器，其内在TFT-LCD液晶屏进行输出，以四个按键进行输入，从而实现显示输入数据以及加减乘除运算的基本功能。 通过软件程序的编写、硬件电路原理的实现、电子计算器正常工作的流程、原理图仿真实现、硬件实物的安装制作与硬件实物的调试过程，该简易电子计算器现可用于日常生活和工作中。 关键词：简易电子计算器STM32 C语言Keil5
Design and implementation of Multi Function Electronic Clock based on STM32 Abstract: The traditional electronic calculator calculator for electronic and digital, to reduce the time error and volume, and provide more extended utility function, so that the more extensive application of electronic calculators. After searching and collecting data, in this paper, the concept of a design based on STM32 chip as the core controller, using Keil5 platform, simple electronic calculator based on C language software programming, the TFT-LCD LCD screen for input and output, with four keys, so as to realize the display of input data and the basic the function of add, subtract, multiply and divide operations. Through the software program, hardware circuit principle of the electronic calculator realization, normal work process and the principle of graph simulation, hardware installation and hardware debugging process, the simple electronic calculator is used in daily life and work. Key words: Simple electronic calculator STM32 language C Keil5
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 STM32 Hao, Yu 2013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。 （2）μC/OS-II移植主要在OS_CPU.H，OS_CPU_C.C，OS_CPU_A.ASM三个文件中，涉及到数据类型、堆栈、中断定义和任务切换等。 （3）应用程序设计优先级分配要合理，硬件平台初始化模块化处理。 关键词：嵌入式系统；μC/OS-II；移植
中国矿业大学计算机学院2013 级本科生课程报告 报告时间2016.09.20 学生谊坤 学号08133367 专业电子信息科学与技术 任课教师王凯
任课教师评语 任课教师评语（①对课程基础理论的掌握；②对课程知识应用能力的评价；③对课程报告相关实验、作品、软件等成果的评价；④课程学习态度和上课纪律；⑤课程成果和报告工作量；⑥总体评价和成绩；⑦存在问题等）：
成绩：任课教师签字： 年月日 摘要 针对目前温度控制在生产生活中被广泛应用，而传统的温度控制系统是由功能繁杂的大量分离器件构成，为了节约成本、提高系统的可靠性，本文设计了一种基于STM32F103T6的温度控制系统。本设计是基于DS18B20的温度控制系统，以STM32F103ZET6为控制系统核心，通过嵌入式系统设计实现对温度的显示和控制功能。在该系统中，为了减小干扰的影响，用均值滤波算法对采样数据进行处理之后再进行温度判定等一系列操作的依据。设计中，基本上实现了该系统的功能，通过DS18B20采集温
度数据，使用LCD屏幕来显示相关的信息，能够通过加热和降温将温度控制在恒定的围，并可以手动设置恒温围，温度超出限制后会有声光报警。 关键词：STM32F103，均值滤波，恒温控制，DS18B20 目录 1 绪论 (1) 1.1选题的背景及意义 (1) 1.2设计思想 (1)
2 硬件设计 (2) 2.1硬件平台 (2) 2.2硬件设计模块图 (3) 2.3温度传感器DS18B20 (3) 2.4 LCD屏幕 (6) 2.5 DC 5V散热风扇 (8) 2.6加热片 (8) 3 软件设计 (9) 3.1软件平台 (9) 3.2软件设计模块图 (9) 3.3主程序流程图 (10) 3.4子程序流程图 (11) 3.4.1 恒温控制子程序流程图 (11) 3.4.2 flag标志设置子程序流程图 (12) 3.4.3温度设置子程序流程图 (13) 3.4.4温度读取函数流程图 (14) 3.4.5均值滤波程序流程图 (15) 3.4.6显示函数程序流程图 (16) 4 调试分析 (16)
摘要 本次试验主要分析了基于STM32F103微处理器的智能小车控制系统的系统设计过程。此智能系统的组成主要包括STM32F103控制器、电机驱动电路、红外探测电路、超声波避障电路。本次试验采用STM32F103微处理器为核心芯片，利用PWM技术对速度以及舵机转向进行控制，循迹模块进行黑白检测，避障模块进行障碍物检测并避障功能，其他外围扩展电路实现系统整体功能。小车在运动时，避障程序优先于循迹程序，用超声波避障电路进行测距并避障，在超声波模块下我们使用舵机来控制超声波的发射方向，用红外探测电路实现小车循迹功能。在硬件设计的基础上提出了实现电机控制功能、智能小车简单循迹和避障功能的软件设计方案，并在STM32集成开发环境Keil下编写了相应的控制程序，并使用mcuisp软件进行程序下载。 关键词：stm32;红外探测;超声波避障;PWM;电机控制
Abstract This experiment mainly analyzes the control system of smart car based on microprocessor STM32F103 system design process. The composition of the intelligent system mainly including STM32F103 controller, motor drive circuit, infrared detection circuit, circuit of ultrasonic obstacle avoidance. This experiment adopts STM32F103 microprocessor as the core chip, using PWM technique to control speed and steering gear steering, tracking module is used to detect the black and white, obstacle avoidance module for obstacle detection and obstacle avoidance function, other peripheral extended circuit to realize the whole system function. When the car is moving, obstacle avoidance program prior to tracking, using ultrasonic ranging and obstacle avoidance obstacle avoidance circuit, we use steering gear under ultrasonic module to control the emission direction of ultrasonic, infrared detection circuit is used to implement the car tracking function. On the basis of the hardware design is proposed for motor control function, simple intelligent car tracking and obstacle avoidance function of software design, and in the STM32 integrated development environment under the Keil. Write the corresponding control program, and use McUisp program download software. Keywords：STM32；Infrared detection；Ultrasonic obstacle avoidance；PWM；Motor control
. 中国矿业大学计算机学院2013级本科生课程报告 课程名称信科专业综合实践 报告时间2016.09.20 学生姓名张谊坤 学号08133367 专业电子信息科学与技术 任课教师王凯
任课教师评语 任课教师评语（①对课程基础理论的掌握；②对课程知识应用能力的评价；③对课程报告相关实验、作品、软件等成果的评价；④课程学习态度和上课纪律；⑤课程成果和报告工作量；⑥总体评价和成绩；⑦存在问题等）： 成绩：任课教师签字： 年月日
摘要 针对目前温度控制在生产生活中被广泛应用，而传统的温度控制系统是由功能繁杂的大量分离器件构成，为了节约成本、提高系统的可靠性，本文设计了一种基于 STM32F103T6 的温度控制系统。本设计是基于 DS18B20 的温度控制系统，以STM32F103ZET6 为控制系统核心，通过嵌入式系统设计实现对温度的显示和控制功能。 在该系统中，为了减小干扰的影响，用均值滤波算法对采样数据进行处理之后再进行温度 判定等一系列操作的依据。设计中，基本上实现了该系统的功能，通过 DS18B20 采集温度数据，使用 LCD 屏幕来显示相关的信息，能够通过加热和降温将温度控制在恒定的范围内，并可以手动设置恒温范围，温度超出限制后会有声光报警。 关键词： STM32F103，均值滤波，恒温控制，DS18B20
. 目录 1 绪论................................................................................................................................................................................. 1.1 选题的背景及意义 (1) 1.2 设计思想................................................................................................................................................................. 1.3 实现的功能 (2) 2 硬件设计........................................................................................................................................................................ 2.1 硬件平台................................................................................................................................................................. 2.2 硬件设计模块图 (3) 2.3 温度传感器DS18B20 (4) 2.4 LCD 屏幕 (8) 2.5 DC 5V 散热风扇 (10) 2.6 加热片 (10) 3 软件设计 (11) 3.1 软件平台 (11) 3.2 软件设计模块图 (12) 3.3 主程序流程图 (12) 3.4 子程序流程图 (14) 3.4.1 恒温控制子程序流程图 (14) 3.4.2 flag 标志设置子程序流程图 (15) 3.4.3 温度设置子程序流程图 (16) 3.4.4 温度读取函数流程图 (17) 3.4.5 均值滤波程序流程图 (18) 3.4.6 显示函数程序流程图 (19) 4 调试分析 (19) 4.1 硬件调试 (20) 4.2 软件测试 (20) 4.3 功能实现分析 (21) 5 实验总结 (21) 参考文献 (23)
项目设计报告
智能家居监控系统的总体设计框图如下图所示。该系统采用的主要模块是STM32F407ZE系列的单片机，负责对信息的接收和处理，将各个模块收集到的模拟信号转换成数字信号，以便OLED屏显示出来。而智能家居监控系统需要实现监控温湿度、光照强度、密码开锁等信号并及时的做出回应。本课程设计了一款智能家居环境监测报警系统，能够实时监测火灾、光照强度等温湿度异常、外人闯入等危险状态。 图1 智能家居系统框图 该智能家居监控系统由超声波模块、温湿度模块、光敏电阻、OLED 显示模块、蜂鸣器报警模块、LED显示以及按键输入模块组成基本的检测外设，由STM32F407ZE来对各个外设进行控制。其中超声波模块、温湿度模块和光敏电阻将检测到的一些外界环境因素的变化，转换成相应的电压变化，这便有利于在OLED显示屏等观察到相应的现象。
本系统是典型的嵌入式技术应用于测控系统，以嵌入式为开发平台， 系统以32位单片机STM32F407ZE为主控制器对各传感器数据进行采集， 经过分析后去控制各执行设备。 硬件电路部分为：微控制器最小系统电路、数据采集电路（光敏电 路、温湿度传感器、超声波模块）、输出控制电路（OLED显示屏、蜂鸣器、 发光二极管）组成。 图2 LED电路图 其发光二极管一段连接3.3V的电源，而另一端则连接着 STM32F407ZE单片机的GPIO口，同时可以看出当外设给一个低电平时，发光二极管则被点亮。 图3 按键电路 但按键按下时，则输出一个低电位；当按键不按时，则输出高电位。 图4 蜂鸣器电路
当输入一个高电平时，三极管将处于导通状态，此时蜂鸣器将正常工作；而当输入一个低电平时，三极管将处于截止状态，无法正常工作。 图5 串口电路图 串口的RXD和TXD分别连接STM32F407ZE单片机的U1_TX和U1_RX，分别表示数据的接收和传输；而串口UART1的3、4口连接A—A口线的两端，用于对数据的传输。 图6 光敏传感器电路图 其原理利用的是光敏二级管对光照强度的敏感性，通过光照强度的不同，其光敏二极管的导电率也会发生相应的改变，从而使R24的电压值发生改变，从而导致输出电压的大小发生改变。 软件设计：主要控制光敏电阻电压采集处理与控制部分、温度采集处理与控制部分、霍尔传感器报警部分和辅助指示部分。数模转换（ADC）外设用于将连续的模拟电压转换成离散的数字量。ADC模块含有一个可编程的序列发生器，它可在无需控制器的干扰的情况下对多个模拟输入进行采样。同时我们采用I2C模块，I2C为两线式串行总线,由PHILIPS公司开发用于连接微控制器及其外围设备。它是由数据线SDA和时钟SCL 构成的串行总线，可发送和接收数据。在CPU与被控IC之间、IC与IC 之间进行双向传送，高速IIC总线一般可达400kbps以上。同时通信方式为半双工。
摘要 本篇论文主要介绍的一款基于Crotex3核设计的的MP3播放器。采用STM32F103A系列微处理器作为播放器的CPU，采用由凌通公司生产的DS250-10芯片作为音乐解码芯片。利用MPU6050 运动处理模块收集MP3播放器的加速度、空间位置等运动信息，用以控制MP3播放器的播放/暂停、上一首/下一首等功能的实现。通过BQ2057电源管理芯片对锂电池进行充电管理。音量是由光敏电阻收集到的环境光强信息控制。无需按键，用户只需要通过改变播放器的空间位置，就可以控制播放器的功能实现。增加了操作的趣味性，提高了用户的操作体验。使得在如今新鲜招数层出不穷的MP3市场更有竞争力。 关键词：MP3播放器，加速度，环境光感应，STM32，DS205-A103
Abstract This paper describes the design of a kernel-based Crotex3of the MP3player. Using STM32F103A Series microprocessor as the player of the CPU, using the Ling Tong produced DS250-10chip as the music decoding chip. Use MPU6050motion processing module collects acceleration MP3player, sports such as spatial location information, to control the MP3player, play / pause, previous / next track functions such implementation. By BQ2057power management chip for lithium battery charge management. V olume is a photoresistor light collected information control environment. No buttons, the user only needs by changing the spatial position of the player, the player can control the realization of the function. Increases operational interest, improving the user's operating experience. Making fresh tricks emerging in today's MP3market more competitive. Keywords:MP3player, accelerometer, ambient light sensor, STM32, DS205-A103
电子技术综合实践报告 设计题目：基于STM32的多功能画板设计 专业： 班级学号： 学生姓名： 指导教师： 设计时间：
教师评语： 成绩： 1
摘要 Cortex-M3是ARM公司为要求高性(1.25DhrystoneMIPS/MHz)、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的内核。STM32 系列产品得益于Cortex-M3在架构上进行的多项改进，包括提升性能的同时又提高了代码密度的Thumb-2指令集和大幅度提高中断响应的紧耦合嵌套向量中断控制器，所有新功能都同时具有业界最优的功耗水平。 本系统是基于 Cortex-M3 内核的 STM32 微控制器的画板设计，在硬件方面主要有最小系统板和TFTLCD液晶屏，在软件方 面主要有TFTLCD液晶屏的驱动，触摸功能的驱动，及滤波算法 设计。 整个设计过程包括电子系统的设计技术及调试技术，包括需 求分析，原理图的绘制，pcb 板的绘制，制板，器件采购，安装，焊接，硬件调试，软件模块编写，软件模块测试，系统整体测试等整个开发调试过程。 关键字：STM32，TFTLCD液晶屏，画板 2
目录 1.系统描述 (4) 1.1综述 (4) 1.2系统框图 (5) 1.3功能实现 (5) 2.硬件设计 (6) 2.1总体框架 (6) 2.2STM32微控制器 (7) 2.2.1芯片介绍 (7) 2.2.2管脚图 (7) 2.2.3电路原理图 (8) 2.2.3.1STM32外围电路 (8) 2.2.3.2按键 (8) 2.3液晶屏 (9) 2.3.1TFT彩屏简介 (9) 2.3.2原理图 (9) 3.软件设计 (10) 3.1系统流程图 (10) 3.2主要函数介绍 (12) 3.2.1主函数 (12) 3.2.2触摸屏函数介绍 (14) 3.2.3LCD函数介绍 (15) 4. 开发与测试 (16) 4.1开发环境 (16) 4.1.1硬件设备 (16) 4.1.2软件环境 (16) 4.2开发步骤 (16) 4.2.1需求分析 (16) 4.2.2芯片选择 (17) 4.2.3电路图设计 (17) 4.2.4系统总体设计与测试 (17) 4.3成果展示 (17) 5.心得体会 (18) 6.参考文献 (19) 3
基于STM32的运动控制器设计 指导教师梁维源 摘要 运动控制器是现在社会的主流发展，不管是现在还是将来都会有重要的运用。本文运用STM32输出PWM波对电机进行控制使他们能分别沿着X轴和Y轴以及Z轴移动，STM32发送指令，由TB6560驱动芯片驱动进电机，在图纸上实现绘画，定位，转孔。选用STM32芯片作为控制核心，通过控制步进电机来控制机器臂，带动X轴和Y轴以及Z轴进行平面画图。该运动控制器具有精度高、操作方便、速度快、低成本等特点。 关键词：运动控制器；STM32；步进电机；TB6560
Based on the STM32 motion controller design Electronic information engineering specialty level 2011 jiang shijian Supervisor Liang Weiyuan Abstract The motion controller is now the mainstream of the development of society, both now and in the future will have important applications. Great defense and industrial applications as well as in life. In this paper, the output PWM wave STM32 motor control so that they can along the X-axis and Y-axis and Z-axis movement, STM32 send commands respectively, driven by a stepping motor driver chip TB6560 realize painting, positioning, turn the hole in the drawings. The program makes the selection STM32 chip stepper motor control system by controlling the stepper motor to control the robotic arm from the drive to the X and Y and Z axis plane drawing. The motion controller with high precision, easy operation, fast, low cost. Has great development prospects. Keywords: Movement Control System, STM32,Stepping motor, TB6560