陕西理工学院毕业设计
? ? ? ? A/D:模/数转换
DMA：直接存储器存取
USART、SPI:单个程序启动 BOOT:
2.2.3 STM32开发板 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
STM32开发板如图2.2所示
STM32F103RCT6,TQFP64,FLASH:256K,SRAM:40K 1个JTAG/SWD调试的下载口 1个电源指示灯（蓝色）
2个状态指示灯（DS0：红色，DS1：绿色） 1个红外接收头
1个IIC接口的EEPROM芯片，24C02，容量256字节 一个SPIFLASH芯片，W25X16，容量2M字节 1个DS18B20温度传感器预留接口
一个标准的2.4 / 2.8英寸液晶屏接口，支持触摸屏 1个OLED模块的接口
1个USB SLAVE接口，用于USB通信 1个插SD卡的接口
1个PS/2接口，外接鼠标、键盘等 1组5V电源供应/接入口
图2.2 STM32开发板
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? ? ? ? ? ? ? 1组3.3V电源供应/接入口 1个启动模式的配置选择接口
2个2.4G的无线通信接口（24L01和JF24C） 1个复位按键，用来对MCU和LCD进行复位 3个功能按键，其中WK_UP兼具唤醒功能 1个电源开关，控制整个板的电源
除晶振占有的IO口外，其余所以得IO全部引出，其中GPIOA和GPIOB按顺序引出
2.3 最小系统设计
单片机要正常工作必须电源电路提供电源，通过震荡电路产生时钟周期，同时为了防止系统异常还需加上复位电路，可手动让系统重新工作。 （1）震荡电路
震荡电路用的是8M晶振，因为STM32内部可以通过锁相环可以进行倍频，变为最高72MHZ的频
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率，所以外部接8MHZ晶振，经过倍频可达到72MHZ。其电路如图2.3所示。其电路主要有晶振、电容和电阻组成。其中OSDIN 和OSDOUT为STM32外部时钟电路引脚。通过震荡电路产生时钟从该管脚输入作为处理器时钟源。
图2.3 振荡电路
（2）复位电路
图2.4 复位电路
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Stm32是低电平复位并且每次上电是会复位一次，所以系统上电之后默认情况下其RST脚应该为高电平。其电路如图2.4所示。R1位上拉电阻，REST为单片机复位引脚，当按键K1按下RST引脚输出低电平，此时系统复位；当复位按键K1没按下时，由于RST直接接在上拉电阻上，默认为高电平，所以系统正常工作。 2.4 温度采集模块
该模块主要采用温度传感器DS18B20来实现对温度的采集。DS18B20将采集来的模拟温度信号转换为数字信号，传送给单片机进行处理。 2.4.1 DS18B20的介绍
DS18B20引脚图如图2.5所示。
U1321VCCDQGNDDS18B2027.0 图2.5 DS18B20引脚图
DS18B20功能特点： 1.独特的单线接口方式，与单片机的通信只需要一根I/O线，在一根线上可以挂接多个DS18B20。 2.每个DS18B20都有它的序列号，我们是根据序列号来访问相应的器件，具有一个独有的，不可更改的64位的序列号。
3.低压供电，电源范围为3--5V，可本地供电，也能直接通过数据线提供电源（即寄生电源2方式）。
4.在-10°C至+85°C范围内的可以达到精度为±0.5摄氏度，测温的范围为－55℃～+125摄氏度。
5.用户可以根据自己的设计设定报警的上下限温度。
6.它转换12位的温度信号为数字信号的最大时间为750毫秒，可编辑的数据位9--12位。 7.DS18B20的分辨率为9--12位，可由用户通过EEPROM设置。
8.DS18B20可以把检测到的模拟温度值直接转化为数字量，并且通过串行通信方式传送给单片机。
2.4.2 DS18B20工作原理介绍
DS18B20的测温原理：低温度系数的晶振，产生的频率脉冲信号给计数器1，它的振荡频率受温度影响较小。高温度系数的晶振，振荡频率受温度影响较大，会随着温度的变化而改变，产生的频率脉冲信号给计数器2。把温度寄存器和计数器1先设置在－55℃所对应的一个基数值。低温晶振的脉冲，通过计数器1进行减法计数，计数器1的值降到0时，计数器1的预设值会重新装入，此时温度寄存器的值加1.计数器1重新开始计数，就这样循环，停止温度寄存器值的累加时计数器2
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的计数值到0，所测温度就为此时温度寄存器中的数值。DS18B20的测温原理框图如图2.6所示。
DS18B20写操作：
1.把数据线先置为低电平0。 2.延时的时间为15ms。
3.从低位到高位的发送字节数据（一次只能发送一位）。 4.延时45ms。
5.将数据线拉到高电平1。
6.重复上面（1）到（6）的操作，直到整个字节全部发送完为止。 7.最后把数据线拉到高电平1。
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斜率累加器预警比较低温度系数晶振计数器1预置LSB置位/清除=0低温度系数晶振计数器2温度寄存器=0图2.6 DS18B20的测温原理框图
停止
DS18B20读操作：
1.先把数据线拉高“1”。 2.延时2ms。
3.数据线拉低“0”。 4.延时15ms。
5.将据线拉高“1”。 6.延时15ms。
7.读取数据线的状态得到1个状态位，并且进行数据处理。 8.延时30ms。
9.重复（1）到（7）的操作，读取完一个字节结束。 2.4.3 DS18B20使用中的注意事项
DS18B20 虽具有连接方便、测温系统简单、占用口线少、测温的精度高等优点，然而在实际的应用中也应该注意以下两个方面问题：
1.DS18B20 从测温结束到把测得的温度值转换成为数字量，需要一定的转换时间，这必须保证，否则会出现转换错误现象，从而使温度输出总是显示为85度。
2.在实际的使用中，应该使电源电压保持在5V 左右的大小，若是电源的电压过低了，就会降低所测得的温度精度。
2.4.4 DS18B20与STM32单片机的连接电路
DS18B20有两种供电方式，一种是寄生电源供电方式，这时单片机端口接的是单总线， 寄生电源供电方式中，DS18B20 的 VDD 引脚必须接地。另一种是电源供电的方式，此时DS18B20的1脚接地，3脚接电源，2脚是信号线。DS18B20与单片机的接口电路如图2.7所示。DQ与单片机的PA4端口连接。
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图2.7 DS18B20与单片机的接口电路图
2.5 显示模块
采用TFTLCD液晶显示屏来进行显示，主要显示测得的实时温度与设定的温度上下限。 2.5.1 TFTLCD液晶显示简介
显示器是机器与人进行信息交流的重要界面，早期用的最多的显示器是显像管(CRT/Cathode Ray Tube)，但是随着科学技术的不断发展，各种各样的显示技术诞生，而薄膜晶体管液晶(TFT-LCD)显示器因为具有反应速度比较快、可视角度较大、无辐射的危险，和稳定不闪烁的影像等优势，更是在近年来不断下跌的价格吸引下，逐渐取代了主流的CRT的地位。
TFTLCD型的液晶显示器由萤光管、滤光板、导光板、偏光板、玻璃基板、配向膜、液晶材料、薄模式晶体管等组成。 2.5.2 ALIENTEK 2.8液晶简介
ALIENTEK 2.8液晶显示器实物如图2.8所示：
图2.8 ALIENTEK 2.8液晶显示器
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