基于stm32f103c8t6多功能人体测量系统(附件)【字数：5902】
345模块 7三 硬件设计 7（一） MCU 7（二）JTAG设计 8（三）TFT LCD电路设计 8（四） DS18B20温度检测模块 9（五） LAM393心率检测模块 9（六） ADXL345传感器模块 9 四 软件设计 10（一）时钟的初始化 10（二） I/O初始化 10（三） 串口初始化 11（四） DMA初始化 11（五）中断初始化 12五模块功能设计 12（一） DS18B20温度模块 12（二） TFTLCD模块设计 12参考文献 14附录一电路原理图 15附录二PCB图 16附录三元器件 17附录四部分原程序 18一 绪论在现代社会的生产和生活中，对产品的精度要求越来越高，而温度是生产和生活中非常重要的数据。在某些工作场景下，过高温或过低温会导致事故。以工作环境温度为例，在一个进化工业中制造酶，我们必须时刻知道酶的温度，才能得到目标霉，保护文物，化石一样离不开恒温箱，不仅在考古文物的发掘过程中，而且在博物馆和纪念馆中，热控制也是保护文物的关键，因此热检测对文物的收藏也具有重要意义。机房里的温度检测同样也很重要，超出温度范围会影响服务器或系统的正常任务，传统的测温方式都是由人们自己去观测温度计，效率低，浪费人力，有些时候检测的还不准确。本文设计了一种基于STM32的系统的温度计，创建无线信号和无线控制的同时测量温度的分电平率、准确率和实用激活率。STM32R8T6价格比较低，同时测量精度很精确，操作使用都很方便，在编程时STM32也有其优势，就与51单片机相比，51单片机只能从底层开始编程，操作复杂，而STM32本身就自带一些驱动程序和初始化程序的模板，所以开发者在开发程序时不需要特别精通程序语言即可编程，而且节省了编程的时间，所以在我看来STM32的发展前景是很大的。现在使用它的人也是很多的，所以在这里我也是采用了STM32。本文中的温度及其相关数据都是通过蓝牙传输，从采集数据的点直接发往设备终端，传输范围大概是一个半径十米范围的圆。最快传输速率可以达到1Mbps，硬件设计使用了Altium Designer软件。通过对原理图的大小配置仿真、原理图的设计、信号的完整性、分析等功能图的绘制，使我们对RealView的整体结构有了更深的了解。它包括RealView，Keil9565n；vision4开发，可以使用cortex-M2核心处理，代码完成自主制造，自主仿真，模拟器设备，模拟器仿真。可以在仿真软件中进行仿真，过程中可以看到与硬件相关的数据，通过对这些数据进行观察，我们可以很容易地检查代码响应速度是否符合标准，并找出为什么在通过JLINK连接队列后出现错误时，它也可以在网络上执行错误，我们可以使用实时监控程序观察在硬件周期上的状态。它可以执行很多不同的动作，比如重置，执行下降点，挂起，执行过去，例如，只在一步执行程序，你可以看到硬件的每一个代码，并且知道它们的作用，这个功能在程序设计过程中给了我很大的帮助，STM32的解压比较复杂，在修复问题的时候很容易忽略一些细微部分。而通过在线调试就能很容易找到问题并解决它。 二 系统分析本系统是基于STM32芯片的温度计系统。温度值由我们的温度传感器DS18B20测量。电力系统运行液晶显示模块显示被测温度，然后蓝牙将温度计发送到移动设备，并接收来自终端模块的远程信息，整个系统被拆分为分为五个模块主模块DS18B20模块、晶振模块、单片机模块、LAM393心率监测模块和ADXL345传感器模块；液晶模块与DS18B20分别是控制显示部分和测温部分。LAM345模块用来检测心率，ADXL345模块组用来检测人行走的步数。（一）STM32芯片 本设计是以STM32RBT6为核心进行设计的。因为它是由意大利和法国一起研究出来的产品，故它的中文名叫做意法半导体。该产品极大的提高了嵌入式单片机的可靠和可用性，在单片机行业拥有很高的普及度和欢迎度。该芯片是一种以ARM Cortex-M3为内核的芯片；它是以嵌入式为基础设计的且它拥有低功耗和低成本等优势与特点。该芯片的内部时钟频率最高可以达到72MHz，而且72MHz的时钟频率在STM32系列中拥有极高的性能。该芯片拥有64个引脚，可以连接本设计中所用到的模块，这可以使系统更加的充实功能更加齐全。它拥有一个128K字节的闪存存储器且拥有多组数模与模数转换器。它有较大的工作温度范围，这使得系统可以在一些环境较恶劣的地方进行工作。综合上面的优点和该芯片的极高性能和强大的软件包，故我们在本设计中选择了该模块。该器件作为核心器件用于连接温度检测电路，ADXL345模块和液晶显示电路并且管理和控制这些模块的工作。（二） DS18B20 Dallas公司推出的DS18B10，是一个温度传感器，接口是用“一线总线”形式的，这是不同于其他恒温器的，例如温度计，所以这是一个恒温器的数字化转换。“一线总线”是一个非常简单的接口，用来建立一个小的变量网络并在数字模式下引入了“一线总线”直接干扰的新概念，大大提高了系统的抗干扰能力。协议在传输数据时，总线与SCI一样串行，主要采用SPI和I2C两种串行方式，在接触时I2C采用两种串行方式，有一个数据流和一个定时器。SP总线使用三个同步、一行线、一个输入线和一个时钟；SCI使用模式而不是闹钟，一条导入数据流和一条导出线路，以及一条配备D18B10的单总线，信号是一条，它可以传输一个时钟和数据馈送，并将数据馈送到同一个数据馈送，同时，它有一条单线，一条简单的线，成本低廉，维修方便。 出厂前，它的序列号被记录在ROM中，这意味着地址号对应DS18B10的产品编号。DS18B10的每个部分都有若干不同的序列号，62计算机的一部分设置在以下行8位的产品顶部，4个48位的序列号为DS3-86。对于DS18B10，Rom使其不同，因此我们可以连接到总线。DS18-88-810有一个四次点击的字符串，如果是五次在五秒钟内，将变换元件和灵敏度合并到程序中的电路中，就得到了0.0625、0.125/0.25、0.5的温度分辨率。（三） TFTLCD 薄膜晶体管显示器，或TFT-LCD，里面的液晶已经成功地解决了发光问题，可以分解法光显示器，本质上是它的控制源，作为一种光源，一种进化成多种颜色的液体。自LCD发明以来，反射光技术取得了长足的进步。以前，反射光是单色的，更厚，两边分开，但现在它发展成更纯的荧光灯和平面。发展的稍显辉煌，新的成果不断出现，液晶显示器在发展上有了更为明亮的光芒，随着不断创新技术的发展，液晶显示器将使用越来越好的光源，在控制光线的同时，将同样的工艺和技术植入到最大化气候模型领域，发展成薄膜开发的成功。通过液相光阀控制矩阵，使液体与遥控器和厢式车灯更好地配合，完全不透水，体现了玻璃监视器的优点。能够控制屏幕上的所有图像。这些图像创造了一个可以创造任何颜色的屏幕，为了达到这个目的，我们只需要控制她的斑点所显示的颜色。LCD采用背景光技术，需要在像素点后面安装开关。这种开关类似于电路板，可以精确控制图像显示的亮度和颜色。当开关打开时，可以让光线穿过。当开关处于关闭状态时，光线被堵塞，无法穿过，采用液晶的特性，它们的排列有横向和纵向两个方向。在不供电的情况下，液晶显示屏会处于自然关闭状态。只要结构合适，上层通过液晶的光线会扭转90°，而下层液晶显示屏则可以直接通过下层。LAM393模块心率监测模块，本模块可以很好的检测人体当时的心率，只需要将手环戴在手臂上即可测量心率，非常的方便快捷ADXL345模块该模块为ADI公司推出的传感器，具体是数字输出加速度传感器，它具有分辨率高、灵敏度高、功耗低、尺寸小等等很多优点，本文就采用了这个模块来实现对人行走步数的测量，再通过后期程序计算，测算出当前走的步数对应的距离，非常直观易使用。三 硬件设计（一） MCU采用32rbt64引脚的，P1和P3可用于连接到I.O.gate，P2也可用于连接到外部gate，and gate，同样为35。P2连接DS18B10的数据接口，同时连接红外数据流，对应的，P1、P2、P3可以连接到旋转头部，从而使设备运行。它们没有直接连接的原因有两个1.当红外传感器和DS18B20同时工作时，可能会对两个端口的数据传输产生影响，所以本次设计使得DS18B20和红外传感器可同时分别为单板传输信息，P4端口从STM32的1号端子连接到PL2300的编号上，两部分连接在帽子上。2.这是为PAP和PAP2设计的，不受PL2300的影响，因为用于其他目的。P5是路线的另一侧，通向另一个左舷和右舷。（二）JTAG设计作为国际标准测试协议，JTAG可以对芯片进行内部测试，标准的JTAG接口包括模式选择、时钟，以及数据的输入、输出线，即TMS、TCK、TDI、TDO。（三）TFT LCD电路设计该模块有16个引脚，该模块的K脚接地，A引脚接5V电压，D7与PB15相连，D6与PB14相连，D5与PB13相连，D4与PB12相连，D3与PB11相连，D2与PB10相连, D1与PB9相连，D0与PB8相连，E与PB7相连，RW与PB6相连，RS与PB5相连。DS18B20温度检测模块该模块有三个引脚，1脚接地，2脚接STM32的1脚,3脚连接电阻。LAM393心率检测模块LAM393共有6个引脚，1脚连接脉搏传感器P1的1脚，2脚连接脉搏传感器的3脚再接地，5脚接STM32的4脚，4脚接地，三脚接一个稳定的5v电压。ADXL345传感器模块该模块共有十个引脚，1脚接STM32的8脚，2脚接STM32的9脚，8脚接地，9脚接一个稳定的5V电压。 四 软件设计 本文的软件设计大致分为两大部分:模块初始化软件功能设计（一）时钟的初始化对于MCU来说，时钟是它的驱动。要驱动STM32系统，有三个主要的时钟HSI时钟、时钟、带表时钟。内部RC振荡器的频率为8MHz，属于HSI符号时钟。经二分频后，可作为锁相环使用。HSE它可以从你身上拿走。之后。在完成频率克隆、时间编号和时钟工作时，每个PLL都可以开启，只有当标准登录时钟可以使用时，PLL开启后才可以使用一次，它的参数不能改变，如果PLL的输入时间已经改变，要禁用当前时钟，那么应该在配置ffmgr之前设置显示，选择PLL（RCC）的新表源（如果可用）。init函数中只有一个变量，也是用于操作系统的PLL。使用8M2晶体相机时，PLL值设置为9，STM32的运行速度为72m。是唯一配置组合数字的两位数的可变用户。晶体交叉点现在是8MHz，PLL值设置为9，然后它将以72米的额外速度运行，使用额外的延迟。为了实现延时，主要使用cm列队中的锁时钟，它是倒计时时钟，是24小时，如果有记录，可以通过下载号码绕过，自动重放开始的时间。只要命令和锁定控制未被处理，此过程就会继续，在锁定的帮助下，延迟完成，断开的时钟和系统不再处于活动状态。（二） I/O初始化 每个端口GPI/O包括32位gpiox uODR 1299；同样的整合，源头，延伸到其他系统I/O可以编程为自创。无法访问I/O门列表或半字节。必须使用32-2-你知道的。GPIOx可以提前自动访问读取程序/修改基础设施；这样，通过读取和更改结构创建的IRQ就没有危险了。基本上是I/O端口的.35；这里pa2和PD2对应LeD0和LeD0，LED1添加了它，启动I/O键设置的键设置。key0和1对应一个pak13，和一个tu1，它们是henchm15。（三） 串口初始化 在这个设计中，蓝牙收发器将通过STM32传输，通过下一个入口，本质上是入口，即，即当前放置的值、包，在连续监视开始后，我们可以使用STM32的上行端口来设置I.O.的计数器，并按照以下步骤配置水平线、长数据、本地信息和其他重要信息。35；enable串行监视是STM32的边界。时钟由扩展时间设备控制。APB22寄存器的第1位对应于串行端口1，而另一个使能器的串口表被放置在apb6enl注册程序中，以在下一个关口重新进入，如果性能异常，重置系统的相应部分可以重新启动基础设施，使其正常运行。所有的系统都配置在重新创建操作的后面。apb2的第14个窍门是管理重新创建的门户设置。用多量程基础设施设置质量门的波特率有一个需求BRR，相互独立，可能是一个不同的比例。U.后的配置文件。35；控制入口到下一个STM32对应于USart Stars 3，多亏了三个抽屉设置下一个门的功能。35；3xne（满读空读）如果这是设置为1，这意味着数据已经收到，可以在这个时候读取，我们需要分析USR。它被及时读取以清除碎片，而文本中写入0以直接擦除它。如果设置了此项，则意味着USart已发送到所有DR的数据，如果启用此部分，则会造成中断。两种方式共同使用完成该位的清零。（四） DMA初始化 要使用DMA通道，您需要配置以下信息通过DMA，外部数据程序的目标用于设置数据网格的位置。是地址。DMA道路存储系统将用于设置数据存储器的地址。如果需要外围设备，则传输数据，通过地址或媒体地址读取数据。只有当数据丢失时，使用DMA，这个值会下降。DMA.ccrxp记录器[1]通道的优先级。使用DMA记录是用来建立数据库、DMV循环、传输、数字和宽度、数据从存储网格和外部按。为了让DMA的内存运行这个频道，我使用portal 2，它对应于DMA。因此，数据的地址对应于用作数据存储器的bufmemory存储器。DMA.ViCenturion接口通过函数的波动传输数据，然后传递到DMA因为只有一个通道，所以设置通道优先级是很有必要的，先从存储器中读取到数据，然后循环模式开启，传输的数据值为0的话，将自动恢复到初始值，但是DMA还是会继续工作。如果需要传输温度，则不必再次重复信号，以此类推。循环模式锁定，外设地址不变，存储器选择上升，其数据扩展为8块，以适应数据的数据信号蓝牙。不需要中断媒体和结束媒体之间的连接。在每次传输数据关闭之前，DMA通道将重新打开。（五）中断初始化 将数据发送到DMA模式旁边的端口，并通过中间模式从门户接收数据。35；C3使用double-5；256-6和number-of-5，参数为24。有256级的破坏。性爱机器没有使用所有的核资源。合成中断号被用作一个组件。核中断和中断可以关闭为16和60。我们的首要任务是16。串行端口2可能崩溃，位置向量为0x00000007。五模块功能设计 （一） DS18B20温度模块初始化的顺序:首先把数据线置1,经过延时将其重新拉回0;再经过750us的延时,即"复位脉冲",延时范围是480~960us;接着再将数据线拉高,继续延时等待,如果成功实现初始化,15~60ms内会产生低电平,经过DS18B20返回,按照此状态便可确定它的存在,为避免程序无线等待,需要执行超时判断;倘若CPU读到数据线上的低电平,再延时,以高电平为出发点计算延时的时间,最后拉高数据线。（二） TFTLCD模块设计在这次的系统设计中,使用8080并口设计液晶显示模块,主要包含CS、RD、WR,CS是TFTLCD的片选信号,WR写入数据，RE读取数据;此外还有RS、RST、D[15:0],而RS是命令/数据标志,0表示读、1表示写。主程序流程图总结本文设计了一种基于ST2的系统温度计。创建无线信号和无线控制的同时测量温度的分电平率、准确率和实用激活率。同时，STM32还具有应用芯片的优点。而所有的制造和各种STM32程序都是为那些有特定需求的用户提供的，在这里，开发者只在模块中起作用，还有工作方法和软件的一些小参数。这不仅节省了时间，而且对STM32的开发也是开放的。此时，STM32被认为是市场的官方发展趋势，因此其前景无法估量。致谢此次毕业论文在同学于老师的帮助下终于顺利完成了。三年大学生活很快就迎来了结尾。不禁感慨时光易逝，岁月如梭。通过此次毕业论文我也学到了许多东西，在此我特别要感谢我的论文导师吴振英老师，在我论文有很大问题的时候一直不厌其烦的 帮我解答问题，提出建议，最终帮助我完成了毕业论文。同时也感谢我的父母一直在背后默默支持我。回顾这三年，老师的谆谆教导仿佛就在耳边，转眼就要步入社会了，我一定要把这份写论文的坚持延续到永远。让老师感到骄傲，让父母感到欣慰。参考文献[1] STMicroelectronics Corporation．RM0008 Reference manual[S]．2011．[2] STMicroelectronics Corporation．STM32F103XX Datasheet[J]．2007． [3] 李宁．基于MDK的STM32处理器应用开发[M]．北京北京航空航天大学出版社．2008 [4] 刘军．例说STM32[M]．北京北京航空航天大学出版社．2011． [5] 刘鹏程．基于ARM的温度测量系统[J]．科技信息(学术研究)．2008(18)．77-78． [6] 樊昌信，曹丽娜．通信原理[M]．北京国防工业出版社．2006． 附录附录一电路原理图附录二PCB图附录三元器件附录四部分原程序
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