VREF- VSSA ADC_IN[15:0]
输入，模拟参考负极 输入，模拟电源地 模拟输入信号 VDD(3.6V) ADC使用的低端/负极参考电压，VREF- = VSSA 等效于VSS的模拟电源地 16个模拟输入通道 3.4 LCD显示模块
显示电路是本设计硬件的主要构成部分，STM32外接TFT模块，MzT24彩色TFT模块是一个2.4英寸的TFT模块，内置TFT控制器，对外连接直接通过8位的8080总线进行指令和数据的传输。MzT24有像素点数为240×320，色彩深度为16位色，也就是每一个像素点需要用16位的数据来表示其显示的内容。MzT24模块的显示操作非常简便，需要改变某一个像素点的颜色时，只需要对该点所对应的2个字节的显存进行操作即可。这部分电路连接时主要是把数据准确稳定的显示出来，因此连接电路时需注意端口对应的准确连接，否则严重影响数据显示的稳定，甚至出现显示不出来数据。
在外接LCD显示时，需在LED_A端口外接一个电路放大电压，否则无法达到需要的电压值，使电压由3.3V放大到5V，这样才能够点亮LCD显示器，当键盘的输入量经过AD转换和STM32微处理器进行数据的处理，由模拟量转换成数据量，传给LCD进行数据的显示。本系统采用型号为MzT24彩色TFT模块的LCD，因为STM32开发板Z32R所使用的LCD也为此型号，技术资料齐全，缩短开发周期。扩展LCD接口原理图如图所示。
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3.5 硬件电路
硬件电路实物图如图3.5所示：
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第4章 控制系统软件设计
4.1 控制系统软件设计步骤
对于一个完整的嵌入式应用系统的开发，硬件的设计与调试工作仅占整个工作量的一半，应用系统的程序设计也是嵌入式系统设计一个非常重要的方面，程序的质量直接影响整个系统功能的实现，好的程序设计可以克服系统硬件设计的不足，提高应用系统的性能，反之，会使整个应用系统无法正常工作。
不同于基于PC平台的程序开发，嵌入式系统的程序设计具有其自身的特点，在编写嵌入式系统应用程序时，可采取如下几个步骤：
(1) 明确所要解决的问题：根据问题的要求，将软件分成若干个相对独立的部分，并合理设计软件的总体结构
(2) 合理配置系统的资源：与基于8位或16位微控制器的系统相比较，基于32位微控制器的系统资源要丰富得多，但合理的资源配置可最大的限度发挥系统的硬件潜能，提高系统的性能。对于一个特定的系统来说，其系统资源，如Flash、EEPROM、SDRAM、中断控制等，都是有限的，应合理配置系统资源。
(3) 程序的设计、调试与优化：根据软件的总体结构编写程序，同时采用各种调试手段，找出程序的各种语法和逻辑错误，最后应使各功能程序模块化，缩短代码长度以节省存储空间并减少程序的执行时间。
此外，由于嵌入式系统一般都应用在环境比较恶劣的场合，易受各种干扰，从而影响到系统的可靠性，因此，应用程序的抗干扰技术也是必须考虑的，这也是嵌入式系统应用程序不同于其他应用程序的一个重要特点。
系统的软件程序是通过对硬件设备的控制来完成控制任务的，只有充分了解硬件系统的工作过程才能确定软件的任务，最终达到完美的统一。在进行软件程序编写之前首先要进行系统的需求分析，以确定系统要实现的功能，明确系统最终的任务指标。在本课题中，软件主要实现的是驱动电机、数据处理、通信、PWM信号产生等功能。
因为直接编写整套程序很烦琐并且容易出现错，所以我们可以采用自上向下逐
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层分解的方式，把复杂的系统进行合理分解。将软件划分为若干个相互独立的部分，再根据各部分的关系设计出软件的整体框架。在程序设计时尽可能采用结构化模块设计，根据软件任务导出软件模块，每个软件模块功能要单一，尽量把各个模块之间的联系减少到最底。
4.2 Keil for ARM软件开发环境
Keil uVision调试器可以帮助用户准确的调试ARM器件的片内外围功能（中断、I/O口、A/D转换器和PWM模块等功能）ULINK USB-JTAG转换器将PC机的USB端口与用户的目标硬件相连（通过JTAG或OCD），使用户可在目标硬件上调试代码。通过使用Keil uVision IDE/调试器和ULINK USB-JTAG转换器,用户可以很方便地编辑、下载和在实际的目标硬件上测试嵌入式程序。
图4.1 Keil软件开发平台
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4.3 PWM细分技术简介
步进电机的细分控制,从本质上讲是通过对步进电机的励磁绕组中电流的控制,使步进电机内部的合成磁场为均匀的圆形旋转磁场,从而实现步进电机步距角的细分。一般情况下,合成磁场矢量的幅值决定了步进电机旋转力矩的大小,相邻两合成磁场矢量之间夹角的大小决定了步距角的大小。因此,要想实现对步进电机恒转矩的均匀细分控制,必须合理控制电机绕组中的电流,使步进电机内部合成磁场的幅值恒定,且每个进给脉冲所引起的合磁场的角度变化也要均匀。
4.3.1 PWM细分技术简介
细分的基本概念为：步进电机通过细分驱动器的驱动，其步距角变小了。如驱动器工作在10细分状态时，其步距角只为‘电机固有步距角’的十分之一，也就是：当驱动器工作在不细分的整步状态时，控制系统每发一个步进脉冲，电机转动1.8°；而用细分驱动器工作在10细分状态时，电机只转动了0.18°。细分功能完全是由驱动器靠精确控制电机的相电流所产生的，与电机无关。
步进电机的细分技术实质上是一种电子阻尼技术，其主要目的是提高电机的运转精度，实现步进电机步距角的高精度细分。其次，细分技术的附带功能是减弱或消除步进电机的低频振动，低频振荡是步进电机（尤其是反应式电机）的固有特性，而细分是消除它的唯一途径，如果步进电机有时要在共振区工作（如走圆弧），选择细分驱动器是唯一的选择。
4.3.2 PWM细分技术驱动原理
所谓细分驱动就是把机械步距角细分成若干个电的步距角，当转子从一个位置转到下一个位置的时候，会出现一些“暂态停留点”。这样使得电机启动时的过调量或 者停止时的过调量就会减小，电机轴的振动也会减小，使电机转子旋转过程变得更加平滑，更加细腻，从而减小了噪声。其电机驱动示意图如图4.2所示。
图4.2 电机驱动示意图
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