課程設(shè)計(jì)（論文）-基于STM32的智能萬年歷.doc

《課程設(shè)計(jì)（論文）-基于STM32的智能萬年歷.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《課程設(shè)計(jì)（論文）-基于STM32的智能萬年歷.doc（34頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、課程設(shè)計(jì)說明書課程設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)題目： 基于STM32的智能萬年歷 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 2013-3 設(shè) 計(jì) 人： 山 東 科 技 大 學(xué) 2016 年 7 月 8 日 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 學(xué)院 電氣信息系 專業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 班級(jí) 2013-3 姓名 一、課程設(shè)計(jì)題目： 基于 STM32 的智能萬年歷 專題名稱：最小應(yīng)用系統(tǒng) 二、課程設(shè)計(jì)主要參考資料 (1) 劉火良,楊森.STM32 庫開發(fā)實(shí)戰(zhàn)指南M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2013.5 (2) ADS7943 中文參考資料M/CD. (3) ILI9320 控制器中文參考資料M/CD. 三、課程設(shè)計(jì)應(yīng)解

2、決主要問題 (1)最小應(yīng)用系統(tǒng)：包括 MCU、復(fù)位、啟動(dòng)、晶振、電源等。 (2)日歷的顯示和設(shè)置； (3)萬年歷的算法和實(shí)現(xiàn)； (4)定時(shí)鬧鐘功能； (5)無線設(shè)置功能。 四、課程設(shè)計(jì)相關(guān)附件（如：圖紙、軟件等） (1)軟件：Keil Vision4 (2)開發(fā)平臺(tái)：神州號(hào) STM32 嵌入式技術(shù)開發(fā)板 五、任務(wù)發(fā)出日期： 2016.6.27 課程設(shè)計(jì)完成日期： 2016.7.8 指導(dǎo)教師簽字： 系主任簽字： 指導(dǎo)教師對(duì)課程設(shè)計(jì)的評(píng)語指導(dǎo)教師對(duì)課程設(shè)計(jì)的評(píng)語 指導(dǎo)教師（簽章）： 日期： 山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì) IV 摘要摘要 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)飛速發(fā)展，從導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，

3、到飛機(jī)上各種儀表的 控制，從計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，到工業(yè)自動(dòng)化過程的實(shí)時(shí)控制和數(shù) 據(jù)處理，以及生活中廣泛使用的各種智能IC卡、電子寵物等，從大到國家防 衛(wèi)，小到日常生活，方方面面都離不開單片機(jī)。單片機(jī)是集CPU，RAM，ROM， 定時(shí)，計(jì)數(shù)和多種接口于一體的微控制器。它體積小，成本低，功能強(qiáng)，廣 泛應(yīng)用于智能產(chǎn)業(yè)和工業(yè)自動(dòng)化上。 二十一世紀(jì)的今天科技與經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，人們的生活節(jié)奏變得越來越 快，生活水平越來越高，對(duì)于生活的品味和質(zhì)量的要求也更高。人們不再滿 足于只能提供簡(jiǎn)單計(jì)時(shí)功能的時(shí)鐘，希望在能保證計(jì)時(shí)精確的基礎(chǔ)上能多添 加一些其他功能，諸如日歷、定時(shí)等。 本文主要介紹了以STM32F

4、103VCT6開發(fā)板為核心部件來設(shè)計(jì)的一款萬年 歷，以其內(nèi)部的RTC時(shí)鐘模塊作為時(shí)鐘，用TFTLCD液晶顯示器作為顯示模塊， 時(shí)鐘電路能準(zhǔn)確提供24小時(shí)制時(shí)間、平年閏年的判斷以及定時(shí)。采用Keil uVision4進(jìn)行編寫調(diào)試程序，以神州二號(hào)嵌入式技術(shù)開發(fā)板為硬件平臺(tái)進(jìn)行 設(shè)計(jì)，最終實(shí)現(xiàn)在顯示屏上顯示時(shí)間、日期、以及進(jìn)行定時(shí)等功能。 以基于 STM32 的智能萬年歷作為設(shè)計(jì)的課題，因?yàn)樗泻芎玫拈_放性 和可發(fā)揮性，不僅考察了對(duì)單片機(jī)的掌握能力而且強(qiáng)調(diào)了對(duì)單片機(jī)擴(kuò)展的應(yīng) 用。另外液晶顯示的萬年歷已經(jīng)越來越流行，特別適合在家庭居室、辦公室、 大廳、會(huì)議室、車站和廣場(chǎng)等地方使用，它具有顯示清晰直觀、

5、走時(shí)準(zhǔn)確、 可以進(jìn)行夜視等功能，并且還可以擴(kuò)展出其它多種功能。所以，電子萬年歷 作為設(shè)計(jì)課題很有價(jià)值。 經(jīng)過兩周的課程設(shè)計(jì)，我們完成了按鍵和觸摸兩種方式對(duì)萬年歷的控制， 實(shí)現(xiàn)了基本的萬年歷功能和鬧鐘功能。本次課程設(shè)計(jì)讓我對(duì)萬年歷有了深刻 理解，更讓我對(duì) stm32 有了更進(jìn)一步的學(xué)習(xí)。 關(guān)鍵詞：STM32F103VCT6；最小應(yīng)用系統(tǒng)；萬年歷 山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì) V 目錄 1.1.課程設(shè)計(jì)任務(wù)課程設(shè)計(jì)任務(wù) .1 1 1.1 課程設(shè)計(jì)目的 .1 1.2 設(shè)計(jì)要求 .1 1.3 技術(shù)要求 .1 1.4 解決的主要問題 .2 1.5 兩周時(shí)間安排 .2 2 2 總體方案

6、設(shè)計(jì)總體方案設(shè)計(jì) .3 3 2.1 整體方案設(shè)計(jì) .3 2.2 模塊工作原理 .3 2.2.1 最小應(yīng)用系統(tǒng)模塊.3 2.2.2 基礎(chǔ)配置模塊.3 2.2.3 時(shí)間運(yùn)行模塊.3 2.2.4 觸摸屏顯示模塊.4 2.2.5 觸摸屏觸摸模塊.4 2.2.6 鬧鐘設(shè)置模塊.4 2.3 硬件模塊簡(jiǎn)介 .4 2.3.1 最小應(yīng)用系統(tǒng).5 2.3.2 TFTLCD 顯示屏 .5 3 3 硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì) .6 6 3.1 STM32 硬件系統(tǒng)原理圖.6 3.1.1 MCU.6 3.1.2 復(fù)位電路.7 3.1.3 啟動(dòng)電路.8 3.1.4 晶振電路.8 3.1.5 電源電路.9 3.1.6 蜂鳴器電路.1

7、0 3.2 觸摸屏模塊電路設(shè)計(jì) .11 3.2.1 TFTLCD 簡(jiǎn)介 .11 3.2.2 顯示設(shè)置.12 3.2.3 觸摸設(shè)置 .13 3.2.4 驅(qū)動(dòng)設(shè)置.13 3.3 硬件系統(tǒng)模塊電路 .13 3.3.1 專題硬件選型依據(jù)及簡(jiǎn)介 .13 3.3.2 專題主芯片的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu).14 3.3.3 外部管腳特性.15 3.3.4 與 MCU 的硬件接口連接 .16 4 4 軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì) .1919 4.1 萬年歷定時(shí)設(shè)計(jì)思路 .19 4.2 主程序模塊 .19 山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì) VI 4.3 TFT-LCD 觸摸屏模塊.20 4.4 專題設(shè)計(jì) .20 4.4

8、.1.針對(duì)專題的信息傳輸.20 4.4.2.芯片的工作方式.21 4.4.3.時(shí)序圖.22 4.4.4.流程圖.23 5 5 調(diào)試與結(jié)果調(diào)試與結(jié)果 .2424 5.1 測(cè)試任務(wù) .24 5.2 測(cè)試目的目標(biāo) .24 5.3 測(cè)試軟硬件環(huán)境 .25 5.4 測(cè)試的過程及其步驟 .25 5.5 測(cè)試結(jié)果 .25 6 6 總結(jié)總結(jié) .2727 7 7 致謝致謝 .2828 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) .2929 山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì) 1 1.1.課程設(shè)計(jì)任務(wù)課程設(shè)計(jì)任務(wù) 1.11.1 課程設(shè)計(jì)目的課程設(shè)計(jì)目的 (1) 學(xué)習(xí)萬年歷的原理，學(xué)會(huì)定時(shí)器、觸摸屏在萬年歷中的應(yīng)用。 (2)

9、通過萬年歷的制作使學(xué)生熟練掌握所學(xué)的相關(guān)知識(shí)內(nèi)容，并培養(yǎng)學(xué)生工 程設(shè)計(jì)的一般方法和技巧。 1.21.2 設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)要求： 獨(dú)立思考、共同合作、保質(zhì)保量、按時(shí)完成。 1.31.3 技術(shù)要求：技術(shù)要求： (1) 系統(tǒng)組成 系統(tǒng)選用STM32F103單片機(jī)為微處理器，使用開發(fā)板上具有的 按鍵、指示燈、觸摸屏和串口等實(shí)現(xiàn)萬年歷的功能。 (2) 實(shí)現(xiàn)功能： 1) 日歷、時(shí)間的調(diào)整，通過按鍵切換實(shí)現(xiàn)對(duì)年月日時(shí)分秒的調(diào)整控制， 可以設(shè)置每一部分的初始值。 2) 具備閏年的自動(dòng)調(diào)整功能 3) 具有定時(shí)鬧鐘功能：通過按鍵/觸摸屏設(shè)置定時(shí)時(shí)間。定時(shí)時(shí)間到，蜂 鳴器發(fā)出鳴叫聲，維持5S。 4) 上位機(jī)功能：可以

10、把單片機(jī)的時(shí)間數(shù)據(jù)通過串口或者USB傳送至上位機(jī)。 5) 無線設(shè)置功能：通過遠(yuǎn)程設(shè)置萬年歷。 (3) 模塊組成： STM32 單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)；設(shè)置顯示模塊；鬧鐘模塊；時(shí)間運(yùn)行模塊 等； 山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì) 2 1.41.4 解決的主要問題：解決的主要問題： (1) 最小應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì) STM32 的最小應(yīng)用系統(tǒng)，包括 MCU、復(fù)位、 啟動(dòng)、晶振、電源等。 (2) 日歷的顯示和設(shè)置； (3) 萬年歷的算法和實(shí)現(xiàn)； (4) 定時(shí)鬧鐘功能； (5) 無線設(shè)置功能。 1.51.5 兩周時(shí)間安排兩周時(shí)間安排 （1）第一周： 星期一：布置設(shè)計(jì)任務(wù)，收集相關(guān)資料。 星期

11、二：確定設(shè)計(jì)方案 星期三：軟、硬件的總體設(shè)計(jì) 星期四、五、六、日：上機(jī)調(diào)試 （2）第二周 星期一、二、三：上機(jī)調(diào)試 星期四：完成設(shè)計(jì)報(bào)告。 星期五：17:00 之前上交課程設(shè)計(jì)報(bào)告。 山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì) 3 2 2 總體方案設(shè)計(jì)總體方案設(shè)計(jì) 2.12.1 整體方案設(shè)計(jì)整體方案設(shè)計(jì) MCU 啟動(dòng)蜂鳴器 電源LCD顯示屏復(fù)位 晶振 實(shí)時(shí)時(shí)鐘 2.22.2 模塊工作原理模塊工作原理 2.2.1 最小應(yīng)用系統(tǒng)模塊最小應(yīng)用系統(tǒng)模塊 最小應(yīng)用系統(tǒng)包括 MCU 和電源、復(fù)位、晶振、啟動(dòng)等，該系統(tǒng)可以接收 數(shù)據(jù)傳給上位機(jī)，通過上位機(jī)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)斤@示屏上顯示數(shù)據(jù)，也可以通過 改變數(shù)

12、據(jù)讓其調(diào)整顯示屏上的數(shù)據(jù)。另外它能使蜂鳴器發(fā)聲。 2.2.2 基礎(chǔ)配置模塊基礎(chǔ)配置模塊 基礎(chǔ)配置模塊實(shí)現(xiàn)對(duì) SysClock、RCC、GPIO、EXTI、NVIC、Timer、USART 等功能模塊進(jìn)行基礎(chǔ)配置，設(shè)置其輸入輸出方式、速度及其它專屬配置，并 使能需要的管腳及外設(shè)，設(shè)置中斷。 2.2.3 時(shí)間運(yùn)行模塊時(shí)間運(yùn)行模塊 時(shí)間運(yùn)行模塊是用來對(duì)時(shí)間運(yùn)行的算法進(jìn)行編程，通過算法編程實(shí)現(xiàn)對(duì)年、 月、日、時(shí)、分、秒的處理，實(shí)現(xiàn)秒滿 60 清零并進(jìn) 1，分滿 60 清零并進(jìn) 1， 時(shí)滿 24 清零并進(jìn) 1，日滿 28 或 29 或 30 或 31 清零并進(jìn) 1，月滿 12 清零并進(jìn) 山東科技大學(xué)學(xué)生

13、課程設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì) 4 1 的功能。 2.2.4 觸摸屏顯示模塊觸摸屏顯示模塊 觸摸屏顯示模塊使用 TFT-LCD 即薄膜晶體管液晶顯示器，使用 TFTLCD 模塊 驅(qū)動(dòng)芯片中的 ILI9320 芯片，實(shí)現(xiàn)觸摸屏的顯示。TFT-LCD 與無源 TN- LCD、STN-LCD 的簡(jiǎn)單矩陣不同，它在液晶顯示屏的每一個(gè)像素上都設(shè)置有一 個(gè)薄膜晶體管 （TFT），可以有效地克服非選通時(shí)的串?dāng)_，使顯示液晶屏的 靜態(tài)特性與掃描線數(shù)無關(guān)，因此大大提高了圖像質(zhì)量。 TFT-LCD 也被叫做真 彩液晶顯示器。 2.2.5 觸摸屏觸摸模塊觸摸屏觸摸模塊 觸摸屏的主要部分是一塊與顯示器表面非常配合的電

14、阻薄膜屏，當(dāng)手指觸 摸屏幕時(shí)，兩層導(dǎo)電層在觸摸點(diǎn)位置就有了接觸，電阻發(fā)生變化，在 X 和 Y 兩個(gè)方向上產(chǎn)生信號(hào)，然后送到觸摸屏控制器。控制器偵測(cè)到這一接觸并計(jì) 算出 X，Y 的位置，再根據(jù)獲得的位置模擬鼠標(biāo)的方式運(yùn)行。 2.2.6 鬧鐘設(shè)置模塊鬧鐘設(shè)置模塊 定時(shí)鬧鐘模塊是利用 Timer 函數(shù)進(jìn)行操作，通過設(shè)置鬧鐘時(shí)間，倒計(jì)時(shí)使 其到達(dá)指定時(shí)間觸發(fā)蜂鳴器，從而實(shí)現(xiàn)鬧鐘提示的功能。 2.32.3 硬件硬件模塊簡(jiǎn)介模塊簡(jiǎn)介 在智能萬年歷項(xiàng)目中，我們采用的硬件主要是基于 STM32F103VCT6 的神 州二號(hào)開發(fā)板，它的主要性能如下表所示： 山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì) 5

15、2.3.1 最小應(yīng)用系統(tǒng)最小應(yīng)用系統(tǒng) 最小應(yīng)用系統(tǒng)是完成此項(xiàng)目所有功能的基礎(chǔ)，它主要包含 MCU 和電源、 復(fù)位、晶振、啟動(dòng)等，我們通過程序使能這些硬件，讓它完成相應(yīng)的功能。 MCU：微控制單元，是把中央處理器的頻率與規(guī)格做適當(dāng)縮減，并將內(nèi)存、 計(jì)數(shù)器、USB、A/D 轉(zhuǎn)換、UART、PLC、DMA 等周邊接口， LCD 驅(qū)動(dòng)電 路都整合在單一芯片上，形成芯片級(jí)的計(jì)算機(jī)，為不同的應(yīng)用場(chǎng)合做不同組 合控制。 復(fù)位電路：就是利用它把電路恢復(fù)到起始狀態(tài)。就像計(jì)算器的清零按鈕的 作用一樣，以便回到原始狀態(tài)，重新進(jìn)行計(jì)算。和計(jì)算器清零按鈕有所不同 的是，復(fù)位電路啟動(dòng)的手段有所不同。 晶振電路:驅(qū)動(dòng)整個(gè)系

16、統(tǒng)中的各個(gè)時(shí)鐘進(jìn)行工作。 啟動(dòng)電路:啟動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)。 電源：給整個(gè)系統(tǒng)供電。 2.3.2 TFTLCD 顯示屏顯示屏 TFT（Thin Film Transistor）即薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管。所謂薄膜晶體管，是指 液晶顯示器上的每一液晶像素點(diǎn)都是由集成在其后的薄膜晶體管來驅(qū)動(dòng)。從 而可以做到高速度、高亮度、高對(duì)比度顯示屏幕信息。 山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì) 6 3 3 硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì) 3.13.1 stm32stm32 硬件硬件系統(tǒng)原理圖系統(tǒng)原理圖 我們組選用神州二號(hào)開發(fā)板來完成我們的任務(wù)目標(biāo)，它是基于 STM32F103VCT6 開發(fā)的， 面向企業(yè)和廣大愛好者，開發(fā)板功能強(qiáng)

17、大，外圍資源豐富，例程豐富，如下圖所示： 此章主要介紹最小應(yīng)用系統(tǒng)（MCU、復(fù)位、啟動(dòng)、晶振、電源等）和此設(shè)計(jì)相關(guān)硬件。 3.1.1 MCU 神州二號(hào) STM32 開發(fā)板選擇的是 STM32F103VCT6 作為 MCU，該芯片是 STM32F103 系列里面配置非常強(qiáng)大的了，它擁有的資源包括：48KB RAM、256KB FLASH、2 個(gè)基 本定時(shí)器、4 個(gè)通用定時(shí)器、2 個(gè)高級(jí)定時(shí)器、3 個(gè) SPI、2 個(gè) IIC、5 個(gè)串口、1 個(gè) USB、1 個(gè) CAN、3 個(gè) ADC、1 個(gè) DAC、1 個(gè) SDIO 接口、以及 80 個(gè)通用 IO 口。神州 二號(hào)開發(fā)板選用的是外設(shè)資源和管腳資源最

18、豐富的 100 腳 LQFP 封裝的 STM32F103VCT6 芯片，充分滿足企業(yè)和廣大愛好者的評(píng)估開發(fā)需求。所以我們選擇了 它作為我們的主芯片。 山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì) 7 MCU 部分原理圖如下圖所示 3.1.2 復(fù)位電路復(fù)位電路 圖中所示是開發(fā)板板載的復(fù)位按鍵（RESET），用于復(fù)位 STM32，還具有復(fù)位液晶 顯示屏的功能，因?yàn)橐壕K的復(fù)位引腳和 STM32 的復(fù)位引腳是連接在一起的，當(dāng)按 下該鍵的時(shí)候，STM32 和液晶一并被復(fù)位。因?yàn)?STM32 是低電平復(fù)位的，所以我們?cè)O(shè) 計(jì)的電路也是低電平復(fù)位的，這里的 R 和 C 構(gòu)成了上電復(fù)位電路。同時(shí)，開發(fā)板

19、把 TFT_LCD 的復(fù)位引腳也接在 RESET 上，這樣這個(gè)復(fù)位按鈕不僅可以用來復(fù)位 MCU， 還可以復(fù)位 LCD。 山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì) 8 3.1.3 啟動(dòng)電路啟動(dòng)電路 在 STM32F103VCT6 里，可以通過 BOOT1:0引腳選擇三種不同啟動(dòng)模式。 啟動(dòng)模式如下： 在系統(tǒng)復(fù)位后，SYSCLK 的第 4 個(gè)上升沿，BOOT 引腳的值將被鎖存。用戶可以通過設(shè) 置 BOOT1 和 BOOT0 引腳的狀態(tài)，來選擇在復(fù)位后的啟動(dòng)模式。 在從待機(jī)模式退出時(shí)，BOOT 引腳的值將被被重新鎖存，因此，在待機(jī)模式下 BOOT 引 腳應(yīng)保持為需要的啟動(dòng)配置。在啟動(dòng)延遲之后

20、，CPU 從地址 0 x0000 0000 獲取堆棧頂?shù)?地址，并從啟動(dòng)存儲(chǔ)器的 0 x0000 0004 指示的地址開始執(zhí)行代碼。 因?yàn)楣潭ǖ拇鎯?chǔ)器映像，代碼區(qū)始終從地址 0 x0000 0000 開始(通過 ICode 和 DCode 總線訪問)，而數(shù)據(jù)區(qū)(SRAM)始終從地址 0 x2000 0000 開始(通過系統(tǒng)總線訪問)。 Cortex-M3 的 CPU 始終從 ICode 總線獲取復(fù)位向量，即啟動(dòng)僅適合于從代碼區(qū)開始(典型 地從 Flash 啟動(dòng))。STM32F103VCT6 微控制器實(shí)現(xiàn)了一個(gè)特殊的機(jī)制，系統(tǒng)可以不僅 僅從 Flash 存儲(chǔ)器或系統(tǒng)存儲(chǔ)器啟動(dòng)，還可以從內(nèi)置 SR

21、AM 啟動(dòng)。 3.1.4 晶振電路晶振電路 STM32F103 內(nèi)部已經(jīng)包含了 8MHz 高速內(nèi)部 RC 震蕩電路，但是其精度不是很高，為此， 我們?cè)谕獠吭黾恿?25MHz 的晶振電路，為系統(tǒng)的可靠動(dòng)作提供時(shí)序基準(zhǔn)。 STM32F103 內(nèi)部已經(jīng)包含了 40KHZ 低速內(nèi)部 RC 震蕩電路 LSE，但是其精度不是很高， 為此我們?cè)谕庠O(shè)部分增加了 32.768KHZ 的晶振電路，可以用于驅(qū)動(dòng)獨(dú)立看門狗和通過程 序選擇驅(qū)動(dòng) RTC 實(shí)時(shí)時(shí)鐘。 晶振電路圖如下： 山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì) 9 3.1.5 電源電路電源電路 VDDA 與 VREF 是 STM32 處理器數(shù)字|模

22、擬轉(zhuǎn)換（ADC）電路需要使用到的模擬參考電 源和模擬電源輸入。 其相關(guān)管腳定義如下: 在神州二號(hào)開發(fā)板上，VREF 和 VDDA 電源相關(guān)電路如下圖所示，為保障其穩(wěn)定性需 要隔離并增強(qiáng)獨(dú)立的濾波儲(chǔ)能電容。 3.1.6 蜂鳴器電路蜂鳴器電路 神州二號(hào) STM32 開發(fā)板板載了一個(gè)有源蜂鳴器，其原理圖如圖所示： 山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì) 10 有源蜂鳴器是指自帶了震蕩電路的蜂鳴器，這種蜂鳴器一接上電就會(huì)自己震蕩發(fā)聲。而 如果是無源蜂鳴器，則需要外加一定頻率（25KHz）的驅(qū)動(dòng)信號(hào)才會(huì)發(fā)聲。這里我們選擇 使用有源蜂鳴器，方便大家使用。 圖中 Q1 是用來擴(kuò)流，R60 則是一個(gè)

23、下拉電阻，避免 MCU 復(fù)位的時(shí)候，蜂鳴器可能 發(fā)聲的現(xiàn)象。BEEP 信號(hào)直接連接在 MCU 的 PB8 上面，PB8 可以做 PWM 輸出，所以 大家如果想玩高級(jí)點(diǎn)（如：控制蜂鳴器“唱歌”），就可以使用 PWM 來控制蜂鳴器。 3.1.7 實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路 神州二號(hào)開發(fā)的 STM32 處理器內(nèi)部帶有 RTC 實(shí)時(shí)時(shí)鐘，使用我們的代碼可以實(shí)現(xiàn)年 月日時(shí)分秒及星期等計(jì)算與輸出功能。 內(nèi)部的 RTC 實(shí)時(shí)時(shí)鐘在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)使用系統(tǒng)的 3.3V 電源，而在系統(tǒng)斷電時(shí)則電 池供電保證時(shí)間信息持續(xù)不丟失。其供電 VBAT 采用 CR1220 紐扣電池，相關(guān)電路如下： 山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì)山

24、東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì) 11 3.23.2 觸摸屏模塊電路設(shè)計(jì)觸摸屏模塊電路設(shè)計(jì) 3.2.1 TFTLCD 簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 TFT-LCD 即薄膜晶體管液晶顯示器。其英文全稱為：Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display。TFT-LCD 與無源 TN-LCD、STN-LCD 的簡(jiǎn)單矩陣不同，它在液晶顯示屏的每一 個(gè)像素上都設(shè)置有一個(gè)薄膜晶體管（TFT），可有效地克服非選通時(shí)的串?dāng)_，使顯示液晶屏 的靜態(tài)特性與掃描線數(shù)無關(guān)，因此大大提高了圖像質(zhì)量。TFT-LCD 也被叫做真彩液晶顯 示器。 模塊原理圖如下圖所示： 其中 CS：TFTLCD 片選信號(hào)。 WR：向

25、 TFTLCD 寫入數(shù)據(jù)。 RD：從 TFTLCD 讀取數(shù)據(jù)。 D15：0：16 位雙向數(shù)據(jù)線。 RST：硬復(fù)位 TFTLCD。 RS：命令/數(shù)據(jù)標(biāo)志（0，讀寫命令；1，讀寫數(shù)據(jù)）。 需要說明的是，TFTLCD 模塊的 RST 信號(hào)線是直接接到 STM32 的復(fù)位腳上，并不由軟 件控制，這樣可以省下來一個(gè) IO 口。另外我們還需要一個(gè)背光控制線來控制 TFTLCD 的背光。所以，我們總共需要的 IO 口數(shù)目為 21 個(gè)。 3.2.2 顯示設(shè)置顯示設(shè)置 神州二號(hào)開發(fā)板提供的 TFTLCD 模塊，其驅(qū)動(dòng)芯片有很多種類型，我們這里用 ILI9320 控制器。 ILI9320 液晶控制器自帶顯存，其顯

26、存總大小為 172820（240*320*18/8），即 18 位模 山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì) 12 式（26 萬色）下的顯存量。模塊的 16 位數(shù)據(jù)線與顯存的對(duì)應(yīng)關(guān)系為 565 方式，如圖所 示： 最低 5 位代表藍(lán)色，中間 6 位為綠色，最高 5 位為紅色。數(shù)值越大，表示該顏色越深。 下表是 ILI9320 的幾個(gè)重要命令： 其中，R32，R33 是設(shè)置 GRAM 的行地址和列地址。R32 用于設(shè)置列地址（X 坐標(biāo)， 0239），R33 用于設(shè)置行地址（Y 坐標(biāo)，0319）。當(dāng)我們要在某個(gè)指定點(diǎn)寫入一個(gè)顏 色的時(shí)候，先通過這兩個(gè)命令設(shè)置到該點(diǎn)，然后寫入顏色值就可以了

27、。 3.2.3 觸摸觸摸設(shè)置設(shè)置 對(duì)觸摸屏的控制有專用的控制芯片。觸摸屏的控制芯片主要完成兩個(gè)任務(wù)：一是完成電 極電壓的切換，二是采集接觸點(diǎn)處的電壓值并實(shí)現(xiàn) A/D 轉(zhuǎn)換。 觸摸屏控制芯片主要由觸摸檢測(cè)部件和觸摸屏控制器組成。觸摸檢測(cè)部件安裝在顯示 器屏幕前面，用于檢測(cè)用戶觸摸位置，接受位置信號(hào)后送至觸摸屏控制器；而觸摸屏控制 器的主要作用是從觸摸點(diǎn)檢測(cè)裝置上接收觸摸信息，并將它轉(zhuǎn)換成觸點(diǎn)坐標(biāo)，再送給 MPU，同時(shí)它能接收 MPU 發(fā)來的命令并加以執(zhí)行。 3.2.4 驅(qū)動(dòng)設(shè)置驅(qū)動(dòng)設(shè)置 TFTLCD 顯示需要的相關(guān)設(shè)置步驟如下： 1）設(shè)置 STM32 與 TFTLCD 模塊相連接的 IO。 這一

28、步，我們先將與 TFTLCD 模塊相連的 IO 口進(jìn)行初始化，以便驅(qū)動(dòng) LCD。這里我們用 到的是 FSMC。 2）初始化 TFTLCD 模塊。 通過向 TFTLCD 寫入一系列的設(shè)置，來啟動(dòng) TFTLCD 的顯示。為后續(xù)顯示字符和數(shù)字做 準(zhǔn)備。 3）通過函數(shù)將字符和數(shù)字顯示到 TFTLCD 模塊上。 山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì) 13 3.33.3 硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)模塊電路模塊電路 3.3.1 專題硬件選型依據(jù)及簡(jiǎn)介專題硬件選型依據(jù)及簡(jiǎn)介 神州二號(hào)開發(fā)板是基于 STM32F103VCT6 開發(fā)的，其內(nèi)部的資源主要有：48KB RAM、256KB FLASH、2 個(gè)基本定時(shí)

29、器、4 個(gè)通用定時(shí)器、2 個(gè)高級(jí)定時(shí)器、3 個(gè) SPI、2 個(gè) IIC、5 個(gè)串口、1 個(gè) USB、1 個(gè) CAN、3 個(gè) ADC、1 個(gè) DAC、1 個(gè) SDIO 接 口、以及 80 個(gè)通用 IO 口。神州二號(hào)開發(fā)板的特點(diǎn)有：供電靈活、下載方便、外觀大氣、 設(shè)計(jì)靈活、資源豐富、調(diào)試方便、觸摸彩屏等。神州二號(hào)開發(fā)板選用的是外設(shè)資源和管 腳資源最豐富的 100 腳 LQFP 封裝的 STM32F103VCT6 芯片，充分滿足企業(yè)和廣大愛好 者的評(píng)估開發(fā)需求。同時(shí)也符合我們這次課程設(shè)計(jì)的要求，所以我們選擇了它作為我們 的主芯片。 3.3.2 專題主芯片的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)專題主芯片的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu) STM

30、32F103VCT6 的主系統(tǒng)由以下部分構(gòu)成： 四個(gè)驅(qū)動(dòng)單元： CortexM3 內(nèi)核 DCode 總線(D-bus)，和系統(tǒng)總線(S-bus) 通用 DMA1 和通用 DMA2 四個(gè)被動(dòng)單元 內(nèi)部 SRAM 內(nèi)部閃存存儲(chǔ)器 FSMC AHB 到 APB 的橋(AHB2APBx)，它連接所有的 APB 設(shè)備，這些都是通過一個(gè)多級(jí) 的 AHB 總線構(gòu)架相互連接的，如下圖所示： 山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì) 14 ICode 總線 該總線將 CortexM3 內(nèi)核的指令總線與閃存指令接口相連接。指令預(yù)取在此總線上完成。 DCode 總線 該總線將 CortexM3 內(nèi)核的 DC

31、ode 總線與閃存存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)接口相連接(常量加載和調(diào) 試訪問)。 系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線 此總線連接 CortexM3 內(nèi)核的系統(tǒng)總線(外設(shè)總線)到總線矩陣，總線矩陣協(xié)調(diào)著內(nèi)核和 DMA 間的訪問。 DMA 總線 此總線將 DMA 的 AHB 主控接口與總線矩陣相聯(lián)，總線矩陣協(xié)調(diào)著 CPU 的 DCode 和 DMA 到 SRAM、閃存和外設(shè)的訪問。 總線矩陣總線矩陣 總線矩陣協(xié)調(diào)內(nèi)核系統(tǒng)總線和 DMA 主控總線之間的訪問仲裁，仲裁利用輪換算法。包 含 4 個(gè)驅(qū)動(dòng)部件(CPU 的 DCode、系統(tǒng)總線、DMA1 總線和 DMA2 總線)和 4 個(gè)被動(dòng)部 件(閃存存儲(chǔ)器接口(FLITF)、SRAM、

32、FSMC 和 AHB2APB 橋)。 AHB 外設(shè)通過總線矩 陣與系統(tǒng)總線相連，允許 DMA 訪問。 AHB/APB 橋(APB) 兩個(gè) AHB/APB 橋在 AHB 和 2 個(gè) APB 總線間提供同步連接。APB1 操作速度限于 36MHz，APB2 操作于全速(最高 72MHz)。 山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì) 15 3.3.3 外部管腳特性外部管腳特性 STM32F103VCT6 使用 LQFP100 封裝，其外部管腳圖如下： 其外部管腳應(yīng)用于本實(shí)驗(yàn)主要有以下幾個(gè)體現(xiàn)： （1）觸摸 TFT 彩屏接口：PF8、PF10、PB2、PF9 和 PB1。 （2）蜂鳴器電路：P

33、B8。 （3）復(fù)位電路：RC 加按鍵實(shí)現(xiàn)手動(dòng)復(fù)位和上電復(fù)位。 （4）按鍵輸入：神州二號(hào)開發(fā)板共有 8 個(gè)功能按鍵，分別是 WAKEUP 按鍵（PD0）和 TAMPER 按鍵(PD1)及上(PD3)下(PD4)左(PA8)右(PC13)確定和一個(gè)用于自定義功能的按 鍵(PD2)。 （5）RTC 實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路:RTC 時(shí)鐘在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)使用系統(tǒng)的 3.3V 電源，而在系統(tǒng) 斷電時(shí)則用電池供電保證正常工作。 （6）電源電路：供電方式主要有三種，分別是 USB 接口供電，最大 500mA；外部直流 DC5V 供電；JLINK V8 供電，包括 5V 或 3.3V。 3.3.4 與與 MCU 的硬件接

34、口連接的硬件接口連接 蜂鳴器蜂鳴器 蜂鳴器在硬件上是直接連接好了的，不需要經(jīng)過任何設(shè)置，直接編寫代碼就可以了。蜂 鳴器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)連接在 STM32 的 PB8 上。 山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì) 16 蜂鳴器與 STM32 連接圖 圖中我們用到一個(gè) NPN 三極管（S8050）來驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，R60 主要用于防止蜂鳴器的誤 發(fā)聲。當(dāng) PB8 輸出高電平的時(shí)候，蜂鳴器將發(fā)聲，當(dāng) PB8 輸出低電平的時(shí)候，蜂鳴器 停止發(fā)聲。 觸摸屏觸摸屏 神州二號(hào)開發(fā)板自帶的觸摸屏屬于電阻式觸摸屏，電阻屏的特點(diǎn)有： 1）是一種對(duì)外界完全隔離的工作環(huán)境，不怕灰塵、水汽和油污。 2）可以用任何物體來

35、觸摸，可以用來寫字畫畫，這是它們比較大的優(yōu)勢(shì)。 3）電阻觸摸屏的精度只取決于 A/D 轉(zhuǎn)換的精度，因此都能輕松達(dá)到 4096*4096。 TFTLCD 模塊的觸摸屏總共有 5 跟線與 STM32 連接，連接電路圖如下圖所示： 從圖中可以看出,T_MISO、T_PEN、T_CS、T_MOSI 和 T_SCK 分別連接在 STM32 的 PF8、PF10、PB2、PF9 和 PB1 上。 山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì) 17 顯示屏顯示屏 TFT-LCD 的液晶顯示屏的每一個(gè)像素上都設(shè)置有一個(gè)薄膜晶體管（TFT），可有效地克 服非選通時(shí)的串?dāng)_，使顯示液晶屏的靜態(tài)特性與掃描線數(shù)無關(guān)

36、，大大提高了圖像質(zhì)量。 它的管腳圖如下： 從上圖可以看出，TFTLCD 模塊采用 16 位的并行方式與外部連接，之所以不采用 8 位 的方式，是因?yàn)椴势恋臄?shù)據(jù)量比較大，尤其在顯示圖片的時(shí)候，如果用 8 位數(shù)據(jù)線，就 會(huì)比 16 位方式慢一倍以上，我們當(dāng)然希望速度越快越好，所以我們選擇 16 位的接口。 山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì) 18 4 4 軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì) 4.14.1 萬年歷萬年歷定時(shí)設(shè)計(jì)思路定時(shí)設(shè)計(jì)思路 神州號(hào)的處理器集成了 RTC 實(shí)時(shí)時(shí)鐘，在處理器復(fù)位或系統(tǒng)掉電但有實(shí)時(shí)時(shí)鐘電 池的情況下，能維持系統(tǒng)當(dāng)前的時(shí)間和日期的準(zhǔn)確性。實(shí)時(shí)時(shí)鐘是一個(gè)獨(dú)立的定時(shí)器。 在相應(yīng)

37、軟件配置下，可提供時(shí)鐘日歷的功能，修改計(jì)數(shù)器的值可以重新設(shè)置系統(tǒng)當(dāng)前的 時(shí)間和日期。 4.24.2 主程序模塊主程序模塊 主要函數(shù)為各初始化函數(shù)、中斷函數(shù)、定時(shí)函數(shù)和主函數(shù)，另外還有顯示屏顯示與 觸摸的相應(yīng)配置。在主函數(shù)中，先對(duì)各項(xiàng)配置進(jìn)行初始化，然后設(shè)定年月日等變量初始 值，最后對(duì) LCD 屏進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并調(diào)用，使其顯示于觸摸屏上，另外 還可對(duì)字體顏色，字號(hào)或者背景顏色進(jìn)行設(shè)置。主程序流程圖如下： 開始 設(shè)定各變量初始值 初始化系統(tǒng)時(shí)鐘 配置 GPIO,EXTI,NVIC, TIMER,LCD USART1發(fā)送字節(jié)， 字符串 配置主函數(shù) 處理 年、月、日、時(shí)、 分、秒、定時(shí)器

38、 是否調(diào)整時(shí)間日期 否 是 顯示設(shè)定時(shí)間和日 期 顯示已配置的時(shí)間 和日期 山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì) 19 4.34.3 TFT-LCDTFT-LCD 觸摸屏觸摸屏模塊模塊 TFT-LCD 觸摸屏是電阻式觸摸屏，電阻式觸摸屏利用壓力感應(yīng)進(jìn)行控制。電阻觸摸 屏的主要部分是一塊與顯示器表面非常配合的電阻薄膜屏，這是一種多層的復(fù)合薄膜， 它以一層玻璃或硬塑料平板作為基層，表面涂有一層透明氧化金屬（透明的導(dǎo)電電阻） 導(dǎo)電層，上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防擦的塑料層、它的內(nèi)表面也涂有一層 涂層、在他們之間有許多細(xì)小的（小于 1/1000 英寸）的透明隔離點(diǎn)把兩層導(dǎo)電層隔開絕

39、 緣。當(dāng)手指觸摸屏幕時(shí)，兩層導(dǎo)電層在觸摸點(diǎn)位置就有了接觸，電阻發(fā)生變化，在 X 和 Y 兩個(gè)方向上產(chǎn)生信號(hào)，然后送觸摸屏控制器?？刂破鱾蓽y(cè)到這一接觸并計(jì)算出 （X，Y）的位置，再根據(jù)獲得的位置模擬鼠標(biāo)的方式運(yùn)作。這就是電阻技術(shù)觸摸屏的 最基本的原理。 對(duì)觸摸屏的控制有專用的控制芯片。觸摸屏的控制芯片主要完成兩個(gè)任務(wù)：一是完成 電極電壓的切換，二是采集接觸點(diǎn)處的電壓值并實(shí)現(xiàn) A/D 轉(zhuǎn)換。 觸摸屏控制芯片主要由觸摸檢測(cè)部件和觸摸屏控制器組成。觸摸檢測(cè)部件安裝在顯示 器屏幕前面，用于檢測(cè)用戶觸摸位置，接受位置信號(hào)后送至觸摸屏控制器；而觸摸屏控 制器的主要作用是從觸摸點(diǎn)檢測(cè)裝置上接收觸摸信息，并將它

40、轉(zhuǎn)換成觸點(diǎn)坐標(biāo)，再送給 MPU，同時(shí)它能接收 MPU 發(fā)來的命令并加以執(zhí)行。 4.44.4 專題設(shè)計(jì)專題設(shè)計(jì) 4.4.1.針對(duì)專題的信息傳輸針對(duì)專題的信息傳輸 USART通用同步異步收發(fā)器，全雙工數(shù)據(jù)交換，利用分?jǐn)?shù)波特率發(fā)生器提供寬范圍的波 特率選擇，支持同步單向通信和半雙工單線通信，也支持LIN（局部互聯(lián)網(wǎng)），智能卡 協(xié)議和irDA（紅外數(shù)據(jù)組織）SIR ENDEC規(guī)范，以及調(diào)制解調(diào)器（CTX/RTS）操作。它還 允許多處理器通信。用多緩沖器配置的DMA方式，可以實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)通信。STM32的 USART串口，采用分?jǐn)?shù)波特率發(fā)生器，最高速率=72M/16=4.5Mb/S。任何USART通信，

41、需 要用到2個(gè)對(duì)外連接的引腳：RxD、TxD。 Rx：接收數(shù)據(jù)串行輸入。通過過采樣技術(shù)來區(qū)別數(shù)據(jù)和噪音，從而恢復(fù)數(shù)據(jù)。 Tx：發(fā)送數(shù)據(jù)輸出。當(dāng)發(fā)送器被禁止時(shí)，輸出引腳恢復(fù)到它的I/O端口配置。當(dāng)發(fā)送器 被激活，并且不發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，Tx引腳處于高電平。在單線和智能卡模式里，此I/O口被 同時(shí)用于數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。 山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì) 20 傳輸?shù)膬?nèi)容格式是以字符串和 ASCII 碼的形式傳送。 （1）OSI 協(xié)議 OSI 七層參考模型不是通訊標(biāo)準(zhǔn)，它只給出一個(gè)不會(huì)由于技術(shù)發(fā)展而必須修改的穩(wěn)定模 型，使有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議能在模型定義的范圍內(nèi)開發(fā)和相互配合。一般的通訊協(xié)議只符

42、合 OSI 七層模型的某幾層。 （2）TCP/IP 協(xié)議 實(shí)現(xiàn)了五層協(xié)議： 1）物理層：對(duì)應(yīng) OSI 的物理層。 2）網(wǎng)絡(luò)接口層：類似于 OSI 的數(shù)據(jù)鏈路層。 3）Internet 層：OSI 模型在 Internet 網(wǎng)使用前提出，未考慮網(wǎng)間連接。 4）傳輸層：對(duì)應(yīng) OSI 的傳輸層。 5）應(yīng)用層：對(duì)應(yīng) OSI 的表示層和應(yīng)用層。 4.4.2.芯片的工作方式芯片的工作方式 （1）STM32 三種啟動(dòng)模式對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)介質(zhì)均是芯片內(nèi)置的，它們是： 1. FLASH 啟動(dòng)模式：芯片內(nèi)置的 Flash。 2. SRAM 啟動(dòng)模式：芯片內(nèi)置的 RAM 區(qū)，就是內(nèi)存。 3. 系統(tǒng)存儲(chǔ)器：芯片內(nèi)部一塊特定

43、的區(qū)域，芯片出廠時(shí)在這個(gè)區(qū)域預(yù)置了一段 Bootloader，就是通常說的 ISP 程序。這個(gè)區(qū)域的內(nèi)容在芯片出廠后沒有人能夠修改或 擦除，即它是一個(gè) ROM 區(qū)。 在每個(gè) STM32 的芯片上都有兩個(gè)管腳 BOOT0 和 BOOT1，這兩個(gè)管腳在芯片復(fù)位時(shí)的電平 狀態(tài)決定了芯片復(fù)位后從哪個(gè)區(qū)域開始執(zhí)行程序。 BOOT1=x BOOT0=0 從用戶閃存啟動(dòng)，這是正常的工作模式。 BOOT1=0 BOOT0=1 從系統(tǒng)存儲(chǔ)器啟動(dòng)，這種模式啟動(dòng)的程序功能由廠家設(shè)置。 BOOT1=1 BOOT0=1 從內(nèi)置 SRAM 啟動(dòng)，這種模式可以用于調(diào)試。 要注意的是，一般不使用內(nèi)置 SRAM 啟動(dòng)(BOOT

44、1=1 BOOT0=1)，因?yàn)?SRAM 掉電后數(shù)據(jù)就 山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì) 21 丟失。多數(shù)情況下 SRAM 只是在調(diào)試時(shí)使用，也可以做其他一些用途。如做故障的局部 診斷，寫一段小程序加載到 SRAM 中診斷板上的其他電路，或用此方法讀寫板上的 Flash 或 EEPROM 等。還可以通過這種方法解除內(nèi)部 Flash 的讀寫保護(hù)，當(dāng)然解除讀寫 保護(hù)的同時(shí) Flash 的內(nèi)容也被自動(dòng)清除，以防止惡意的軟件拷貝。 （2）TFTLCD 的控制器為 ILI9320 它采用 26 萬色的 TFT 屏，分辨率為 320240，采用 16 位的 80 并口與外部連接。 該模塊的

45、 80 并口有如下一些信號(hào)線： CS/PC9：TFTLCD 片選信號(hào)。 片選拉低時(shí)，表示選中。 RS/PC8：命令/數(shù)據(jù)標(biāo)志（0，讀寫命令；1，讀寫數(shù)據(jù)）。 WR/PC7：向 TFTLCD 寫入數(shù)據(jù)。在 WR 的上升沿，使數(shù)據(jù)寫入到 LCD 芯片里。 RD/PC6：從 TFTLCD 讀取數(shù)據(jù)。 在 RD 的上升沿，使數(shù)據(jù)鎖存到數(shù)據(jù)線上。 D15:0：16 位雙向數(shù)據(jù)線。 RST：硬復(fù)位 TFTLCD。 RST 信號(hào)線，是直接接到 STM32 的復(fù)位腳上，并不由軟件控制，這樣可以省下來一個(gè) IO 端口。 另外，還需要一個(gè)背光控制線來控制 TFTLCD 的背光。所以，總共需要的 IO 口數(shù)目為 2

46、1 個(gè)。 控制器自帶顯存，其顯存總大小為 172820（240*320*18/8），即 18 位模式（26 萬色） 下的顯存量。 4.4.3.時(shí)序圖時(shí)序圖 定時(shí)的時(shí)序圖 顯示的時(shí)序圖 山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì) 22 4.4.4.流程圖流程圖 定時(shí)的流程圖： 開始 進(jìn)入TIM3中 斷服務(wù)函數(shù) 秒-1 如果秒0 是 否如果分0 是 分-1 秒=59 否如果時(shí)0 是 時(shí)-1 分=59 秒=59 js=1 使能TIM4 TIM3清除中 斷標(biāo)志位 進(jìn)入TIM4中 斷服務(wù)函數(shù) 蜂鳴器響 TIM4清除中 斷標(biāo)志位 結(jié)束 山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì) 23 TFTL

47、CD 顯示流程圖： 開始 設(shè)置STM32與 TFTLCD相連的IO口 初始化TFTLCD 通過設(shè)計(jì)的程序?qū)⒁@示的 漢字、數(shù)字等顯示在屏幕合 適的位置上 結(jié)束 5 5 調(diào)試與結(jié)果調(diào)試與結(jié)果 5.15.1 測(cè)試任務(wù)測(cè)試任務(wù) 主要對(duì)我們?cè)O(shè)計(jì)的智能萬年歷進(jìn)行三個(gè)方面的測(cè)試： （1）屏幕顯示模塊測(cè)試 （2）時(shí)間設(shè)置模塊測(cè)試 （3）定時(shí)鬧鐘模塊測(cè)試 山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì) 24 5.25.2 測(cè)試目的目標(biāo)測(cè)試目的目標(biāo) 測(cè)試是為了檢驗(yàn)我們?cè)O(shè)計(jì)是否達(dá)標(biāo)，測(cè)試軟件編程是否能通過編譯和測(cè)試 軟硬件是否能協(xié)調(diào)工作。打開萬年歷之后檢查其是否可以顯示時(shí)間，是否可 以通過按鍵或觸摸來修改數(shù)據(jù)，

48、是否可以實(shí)現(xiàn)萬年歷的算法及是否可以根據(jù) 判斷閏年來顯示調(diào)整時(shí)間，是否可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)鬧鐘的功能。測(cè)試能以最少的 人力和時(shí)間發(fā)現(xiàn)潛在的各種錯(cuò)誤和缺陷，保證設(shè)計(jì)的質(zhì)量和可靠性，發(fā)現(xiàn)方 案中的不足并改進(jìn)，在實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)的同時(shí)優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果，盡量實(shí)現(xiàn)低功耗。 5.35.3 測(cè)試軟硬件環(huán)境測(cè)試軟硬件環(huán)境 硬件環(huán)境： JLinkARM V8 仿真器一套； STM103F103VCT6 的神舟二號(hào)開發(fā)板一套。 軟件環(huán)境： 裝有 RV MDK 仿真軟件的 Pentium 以上的計(jì)算機(jī)一臺(tái)。 5.45.4 測(cè)試的過程及其步驟測(cè)試的過程及其步驟 1）接通電源，打開開發(fā)板，下載電腦中的程序。 2）觀察 TFTLCD 顯示

49、屏上顯示的數(shù)據(jù)是否與我們?cè)陔娔X上輸入的配置相同。 3）設(shè)定倒計(jì)時(shí)，觀察倒計(jì)時(shí)的數(shù)到達(dá)指定狀態(tài)以后蜂鳴器是否發(fā)出響聲。 4）測(cè)試萬年歷的算法能否實(shí)現(xiàn)。 5）測(cè)試萬年歷的設(shè)置能否實(shí)現(xiàn)。 5.5.5 5 測(cè)試結(jié)果測(cè)試結(jié)果 定時(shí)鬧鐘模塊測(cè)試：可以發(fā)出響聲，持續(xù) 5s。 日歷的顯示模塊測(cè)試：萬年歷可以正確的顯示數(shù)據(jù)。 日歷的設(shè)置模塊測(cè)試：萬年歷可以觸摸式調(diào)整數(shù)據(jù)。 萬年歷的算法模塊測(cè)試：萬年歷的算法無誤。 山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì) 25 顯示模塊： 設(shè)置模塊： 閏年算法的實(shí)現(xiàn)： 山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì) 26 6 6 總結(jié)總結(jié) 兩周的課程設(shè)計(jì)馬上就要結(jié)束了

50、，我和同學(xué)們一起度過了這段忙碌而充實(shí)的時(shí)光。這 次的課程設(shè)計(jì)深刻的反映出實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)這句話的真諦。課程設(shè)計(jì)是我們 專業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，是我們邁向社會(huì)，從事職業(yè)工作前一個(gè)必不可少的 過程。“千里之行始于足下”，通過這次課程設(shè)計(jì)，我深深體會(huì)到這句千古名言的真正 含義。我今天認(rèn)真的進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)腳踏實(shí)地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在 社會(huì)大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 這次課程設(shè)計(jì)的主題是基于 STM32 的智能萬年歷，本次設(shè)計(jì)的萬年歷系統(tǒng)以單片機(jī) STM32F103VCT6 作為主控制模塊、TFT-LCD 作為液晶顯示模塊、內(nèi)部的 RTC 時(shí)鐘作 為實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊。首先老師

51、介紹了這次課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，然后同學(xué)們進(jìn)行分組并選 出組長(zhǎng)，各組進(jìn)行分工安排、制定計(jì)劃，組員明確各自的任務(wù)后，互相合作完成工作。 我在這次課程設(shè)計(jì)中負(fù)責(zé)的是最小應(yīng)用系統(tǒng)與流程圖的設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容有最小應(yīng)用系統(tǒng) 的工作原理和功能電路以及需要用到的所有的硬件外設(shè)的性能及原理，還有幫助其他組 員設(shè)計(jì)程序流程等。在明確各自任務(wù)后，我們就開始了真正的課程設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)分析階 段，我們通過呂老師給我們提供的許多資料，以及在圖書館借閱的書籍等，然后根據(jù)設(shè) 計(jì)要求做了分析，根據(jù)分析進(jìn)行了課題的設(shè)計(jì)，最后使用老師提供的神州二號(hào)開發(fā)板把 我們的想法付諸于實(shí)踐，并且基本達(dá)到了智能萬年歷的要求。 這次的課程設(shè)計(jì)不僅檢驗(yàn)

52、了我所學(xué)習(xí)的知識(shí)，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情，如何 去做一件事情，又如何完成一件事情。在設(shè)計(jì)過程中，與同學(xué)分工設(shè)計(jì)，和同學(xué)們相互 探討，相互學(xué)習(xí)，相互監(jiān)督。學(xué)會(huì)了合作，學(xué)會(huì)了運(yùn)籌帷幄，學(xué)會(huì)了寬容，學(xué)會(huì)了理解， 也學(xué)會(huì)了做人與處世。 通過這次課程設(shè)計(jì)，讓我更加深刻的了解了課本知識(shí)，彌補(bǔ)了以往欠缺的知識(shí)，在設(shè) 計(jì)過程中會(huì)遇到一些專業(yè)名詞和英文,雖然有技術(shù)手冊(cè)，但很多時(shí)候也是無從下手，明顯 暴露了自己在知識(shí)上的不足，讓我深刻理解了“書到用時(shí)方恨少”這句話，并同時(shí)堅(jiān)定 了我要努力學(xué)習(xí)的信心。通過這次設(shè)計(jì)，我發(fā)現(xiàn)單片機(jī)是一門十分有趣也是十分實(shí)用的 科學(xué)，學(xué)好單片機(jī)真的可能給我們帶來一個(gè)好的發(fā)展方向。我相信單片機(jī)還有很多我未 搞清楚的問題，但是這次的課程設(shè)計(jì)給我相當(dāng)?shù)幕A(chǔ)知識(shí)，為我以后的學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí) 的基礎(chǔ)。 本次我們小組的課程設(shè)計(jì)還有很多不足之處，希望呂老師給予我們批評(píng)指正。 山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì)山東科技大學(xué)學(xué)生課程設(shè)計(jì) 27 7 7 致謝致謝 感謝學(xué)校及老師給我們這次寶貴的課程設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，使我們