2 系统硬件电路的设计
2.1 目前主要应用的单片机机型
(1) Intel公司的单片机
Intel是最早推出单片机的公司之一，主要有MCS-48、MCS-51系列8位单片机和MCS-96系列的16位单片机。在20世纪八、九十年代，MCS-51和MCS-96曾经是我国最流行的单片机，得到广泛的应用。这几年Intel公司注重于奔腾系列微处理器，没有推出新的单片机。
(2) ARM微处理器
ARM处理器的三大特点是：耗电少功能强、16位/32位双指令集和合作伙伴众多。 ① 体积小、低功耗、低成本、高性能；
② 支持Thumb（16位）/ARM（32位）双指令集，能很好的兼容8位/16位器件； ③ 大量使用寄存器，指令执行速度更快； ④ 大多数数据操作都在寄存器中完成； ⑤ 寻址方式灵活简单，执行效率高； ⑥ 指令长度固定。
在本洗衣机控制系统中，要求洗衣机应具有按照用户设定洗衣量、洗涤漂洗时间及次数。反应剩余时间等参数，自动按照设定的流程来洗涤衣物，并能自动控制洗衣机电机、进水阀、出水阀等工作，同时要求有七个按键输入和并行液晶显示电路，因此该系统是一个多输入、多输出系统。若用Intel的51系列单片机，一方面需要对I/O进行扩展，另一方面又需要对存储空间进行扩展。同时由于51单片机驱动能力有限，需外加驱动电路，使得硬件电路过于复杂。
综合上述考虑，决定选用内部有A/D转换器、驱动能力强的意法半导体公司（ST）出产的芯片，STM32F103CBT6。STM32F103CBT6是基于ARM Cortex-M3内核设计，片上集成有丰富的数字和模拟资源，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。
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2.2 硬件各模块简介
2.2.1 微处理器STM32F103CBT6
本设计使用到的控制器STM32F103CBT6采用了LQFP48封装，引脚排列如图2-1所示。
图2-1 引脚图
引脚定义如表2-1、2-2、2-3所示。引脚资源分配如表2-4所示。
表2-1 STM32F103CBT6引脚功能说明表1
管脚名 VBTA PC13-TAMPER-RTC PC14-OSC32_IN PC15-OSC32_OUT OSC_IN OSC_OUT NRST VSSA
类型 电源 I/O I/O I/O I O I/O 电源 6
特殊功能 TAMPER-RTC
表2-2 STM32F103CBT6引脚功能说明表2
管脚名 VDDA PA0-WKUP PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 PA6 PA7 PB0 PB1 PB2/BOOT1 PB10 PB11 VSS_1 PB12 PB13 PB14 PB15 PA8 PA9 PA10 PA11 PA12 类型 电源 I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O 电源 I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O 特殊功能 WKUP/USART2_CTS ADC12_IN0/TIM2_CH1_ETR USART2_RTS/ADC12_IN1/TIM2_CH2 USART2_TX/ADC12_IN2/TIM2_CH3 USART2_RX/ADC12_IN3/TIM2_CH4 SPI1_NSS/USART2_CK/ADC12_IN4 SPI1_SCK/ADC12_IN5 SPI1_MISO/ADC12_IN6/TIM3_CH1 SPI1_MOSI/ADC12_IN7/TIM3_CH2 ADC12_IN8/TIM3_CH3 ADC12_IN9/TIM3_CH4 I2C2_SCL/USART3_TX I2C2_SDA/USART3_RX SPI2_NSS/I2C2_SMBAI/USART3_CK/TIM1_BKIN SPI2_SCK/USART3_CTS/TIM1_CH1N SPI2_MISO/USART3_RTS/TIM1_CH2N SPI2_MOSI/TIM1_CH3N USART1_CK/TIM1_CH1/MCO USART1_TX/TIM1_CH2 USART1_RX/TIM1_CH3 USART1_CTS/CANRX/TIM1_CH4/USBDM USART1_RTS/CANTX/TIM1_ETR/USBDP PA13/JTMS/SWDIO I/O 7
表2-3 STM32F103CBT6引脚功能说明表3
管脚名 VSS_2 VDD_2 PA14/JTCK/SWCLK PA15/JTDI PB3/JTDO PB4/JNTRST PB5 PB6 PB7 BOOT0 PB8 PB9 VSS_3 VDD_3 类型 电源 电源 I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I I/O I/O 电源 电源
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特殊功能 PB3/TRACESWO I2C1_SMBAI I2C1_SCL/TIM4_CH1 I2C1_SDA/TIM4_CH2 TIM4_CH3 TIM4_CH4
表2-4 引脚资源分配
I/O PA3 PA7 PA8 PA11 PA12 PB1 PB5 PA2 PB6 PB7 PA0 PA1 PA4 PA5 PA6 PB8 PB9 PB10 PB11 PB12 PB13 PB14 PB15 PB0 引脚 13 17 29 32 33 19 41 12 42 43 10 11 14 15 16 45 46 21 22 25 26 27 28 18 功能 输入，按键S1:上选项 按键S3：下选项 按键S5：左选项 按键S6：右选项 按键S7：确认选项 微动开关S2：水位 微动开关S4：机盖 蜂鸣器 继电器：K1 进水阀 继电器：K2 出水阀 电机正转控制 电机反转控制 12864液晶屏的控制接口与数据接口 童锁：芯片模数转换接口 9