基于STM32的嵌入式测控系统设计

基于STM32的嵌入式测控系统设计：1，硬件架构；2,软件设计；3,软件流程；4 系统应用

基于STM32的嵌入式测控系统设计

• 作者介绍
  • [1]丁力,宋志平,徐萌萌,陶灿辉.基于STM32的嵌入式测控系统设计[J].中南大学学报(自然科学版),2013,44(S1):260-265.
• 摘要
  • 为了满足水动力实验要求，设计一套基于 STM32 的嵌入式测控系统。该系统以 STM32F103 芯片为核心控 制器，移植了有多任务、实时性特点的嵌入式系统 uC/OS-II，配套应用图形支持软件 uC/GUI。该系统软件具备 多路数据采集、数据处理与实时显示等功能，用户界面友好简洁。该系统具有很强的实用价值，扩展能力强
• 关键词
  • 嵌入式；STM32F103；测控系统；uC/GUI
• 1，硬件架构
• 2,软件设计
  • 2.1 外围电路驱动
  • 2.2 显示驱动实现
  • 2.3 uC/OS 移植与实现
  • 2.4 uC/GUI 的移植与实现
• 3,软件流程
  • RCC_Configuration();//系统时钟初始化及端口外 设时钟使能； NVIC_Configuration(); //中断源配置 GPIO_Configuration(); //GPIO 的初始化 TP_Config(); //触摸电路初始化 FSMC_LCD_Init(); //FSMC TFT 接口初始化 ADC_Configuration(); //ADC 初始化 建立主任务 App_TaskStart() 之后执行函数 OSTimeSet(0)，将节拍计数器清 0。调用函数 OSStart()
• 4 系统应用
  • 在水动力实验中应用本文设计的测控系统，体积 为 12 cm×10 cm×4 cm，用具有水密性的盒子安装， 如图 7 所示。实验要求 5 通道采集，采样频率 100 Hz， 在达到实验状态后，采集 10 s 数据，求平均值，显示 并记录数据。经过测试，系统精度达到了 1.46 mV。 设计的操作界面简洁，按钮方便易用
• 结论
  • 在嵌入式系统中，uC/OS-II 和 uC/GUI 的体积小， 功能全面，在 STM32 的 ARM 核上移植有成熟的经验， 得到了广泛的应用。多任务的操作系统能够及时扩展 和裁剪，非常适合嵌入式灵活多变的要求。本文设计 的基于 STM32 的嵌入式测控系统功能完善，配备的 触摸屏增强了操作互动性，很强的扩展性能够适用于 不同的场合，具有很高的应用价值。
  • STM32嵌入式测控可以运用到学校的智能车竞赛里面，用来准确的接收信息
• 内部 ADC 模块是 12 位逐次逼近型，有 16 通道， 采样率最高 1 MHz。STM32F103 的 CAN 总线单元被 称为 bxCAN(Basic Extended CAN)，它支持 CAN 协 议 2.0A 和 2.0B；选用的 CAN 收发器是 TJA1050， 在 CAN 协议控制器和物理总线之间起到接口的作 用，设计有 120 Ω的终端匹配电阻以适应不同的总线 网络。图 3 所示为 CAN 模块的接口电路。另外，本 文还设计了 RS232 接口以适应不同接口要求
• 采用嵌入式架构(见图 1)的优点是通用性强，便于 在多平台移植；主控芯片外围电路模块丰富，包括 ADC、DA、CAN 和 SDIO 等接口，独立完成对多种 类型设备的测量、控制。芯片的主频高，运算能力也 很强，适合嵌入复杂的算法。完全适合作为测控系统， 具备系统升级和扩展的空间。