嵌入式课程设计报告-光敏电阻应用试验.doc

邯郸学院本科课程设计题 目 光敏电阻应用试验学 生 指导教师 年 级 2013级专 业 电子信息工程二级学院 （系、部） 信息工程学院邯郸学院信息工程学院（系、部）2016年7月目 录摘要3前言41 背景介绍42 方案论证43 系统硬件设计53.1 STM32最小系统电路53.2 系统框图63.3 晶振63.4 JTAG接口73.5 串口ISP下载74 系统软件设计74.1 对小灯的控制84.2子程序85 测试与结果85.2 测试结果96 心得9参考文献10附录.11摘 要STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARMCortex-M3内核。按性能分成两个不同的系列：STM32F103“增强型”系列和STM32F101“基本型”系列。增强型系列时钟频率达到72MHz，是同类产品中性能最高的产品；基本型时钟频率为36MHz，以16位产品的价格得到比16位产品大幅提升的性能，是16位产品用户的最佳选择。两个系列都内置32K到128K的闪存，不同的是SRAM的最大容量和外设接口的组合。时钟频率72MHz时，从闪存执行代码，STM32功耗36mA，是32位市场上功耗最低的产品，相当于0.5mA/MHz。关键词：STM32 光敏电阻 控制前言 在STM32F105和STM32F107互连型系列微控制器之前，意法半导体已经推出STM32基本型系列、增强型系列、USB基本型系列、互补型系列；新系列产品沿用增强型系列的72MHz处理频率。内存包括64KB到256KB闪存和 20KB到64KB嵌入式SRAM。新系列采用LQFP64、LQFP100和LFBGA100三种封装，不同的封装保持引脚排列一致性，结合STM32平台的设计理念，开发人员通过选择产品可重新优化功能、存储器、性能和引脚数量，以最小的硬件变化来满足个性化的应用需求。现在老师让自主选择用STM32设计一个项目，于是我们想到了用STM32设计一个控制小灯状态，可以使用到生活当中。1 背景介绍光敏电阻光敏电阻，是一种特殊的电阻，简称光电阻，又名光导管。它的电阻和光线的强弱有直接关系。光强度增加，则电阻减小；光强度减小，则电阻增大。这是由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。PWM脉冲宽度调制1（Pulse Width Modulation，缩写为PWM），简称脉宽调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。脉冲宽度调制的一个优点是从处理器到被控系统信号都是数字形式的，无需进行数模转换。2 方案论证2.1 设计任务本课程设计的任务是应用STM32制作一个简易的光敏电阻电路装置，能够准确反应状态。3系统硬件设计3.1 STM32最小系统电路根据方案的要求，将程序写入STM32芯片。然后通过手机蓝牙来控制小灯的状态。电源供电方案VDD=2.03.6V：VDD管脚为I/O管脚和内部调压器的供电。VSSA，VDDA=2.03.6V：为ADC、复位模块、RC振荡器和PLL的模拟部分提供供电。使用ADC时，VDD不得小于2.4V。VDDA和VSSA必须分别连接到VDD和VSS。VBAT=1.83.6V：当关闭VDD时，（通过内部电源切换器）为RTC、外部32kHz振荡器和后备寄存器供电。3.2系统框图3.3晶振STM32上电复位后默认使用内部精度8MHz左右晶振，如果外部接了8MHz的晶振，可以切换使用外部的8MHz晶振，并最终PLL倍频到72MHz。图 2 晶振 3.4JTAG接口3.5串口ISP下载4 系统软件设计4.1对小灯的控制通过通过光照射光敏电阻，来控制小灯亮暗。4.2子程序本设计采用stm32作为核心处理器件，使用了IO口的GPIO功能GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);使用了IO口的USART功能USART_InitStructure.USART_BaudRate=9600;USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;USART_InitStructure.USART_Mode=USART_Mode_Tx|USART_Mode_Rx;USART_InitStructure.USART_Parity=USART_Parity_No;USART_InitStructure.USART_StopBits=USART_StopBits_1;USART_InitStructure.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;USART_Init(USART2,&USART_InitStructure);5 测试与结果5.1测试结果通过光照强度变化，看数字大小变化，和灯的亮暗。 调试结果与试验预期相一致。 6 心得本次课程设计制作光敏电阻应用实验，虽然花费了我们很多精力，但收获颇丰，一方面，将自己的理论知识与实践相结合起来，进一步巩固了专业基础知识和相关专业课程知识；另一方面，也培养了自己独立自主、综合分析的思维与创新能力，更让我们知道了团队的力量是巨大的。设计的过程不是一帆风顺，遇到过各种各样的问题。特别是设计软件时，一些很细小的问题都可能导致功能性的错误，修改了多次才通过仿真。在设计过程中我们发现自己对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，所以也利用图书馆、网络资源查阅了大量文献资料，也请教了老师和同学。同时在具体的制作过程中我们发现一些书本上的知识与实际的应用存在着一定的差距，书本上的知识很多都是理想化后的结论，忽略了很多实际的因素，或者涉及的不全面，可在实际的应用时这些是不能被忽略的，我们不得不考虑这方面的问题，这也让我更深刻地体会到在今后的学习工作中也要注重理论联系实际。参考文献1 李群芳，肖看，stm32原理、接口及应用，北京，清华大学出版社，2005年2 戴佳，戴卫恒 ，51单片机C语言应用程序设计实例精讲 ， 电子工业出版社，2005年 3 刘海成，单片机及应用系统设计原理与实践，北京，北京航空航天大学出版社，2009年 4 楼然苗，李光飞，单片机课程设计指导，北京，北京航空航天大学出版社，2007年 5 吴金戌，沈庆阳，郭庭吉，8051单片机实践与应用，北京，清华大学出版社，2002年 6 吴国经，单片机应用技术，北京，中国电力出版社， 2004.年 7高天康音乐知识词典甘肃人民出版社2003.08 附录总程序#include led.h#include delay.h#include key.h#include sys.h#include lcd.h#include usart.h #include adc.h#include lsens.h#include pwm.h /* ALIENTEK 战舰STM32F103开发板实验19 光敏传感器 实验 技术支持： 淘宝店铺： 关注微信公众平台微信号：正点原子，免费获取STM32资料。 广州市星翼电子科技有限公司 作者：正点原子 ALIENTEK*/ int main(void) u8 adcx; delay_init(); /延时函数初始化 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);/设置中断优先级分组为组2：2位抢占优先级，2位响应优先级uart_init(115200); /串口初始化为115200LED_Init(); /初始化与LED连接的硬件接口 LCD_Init();/初始化LCDLsens_Init(); /初始化光敏传感器 TIM3_PWM_Init(899,0); /不分频。PWM频率=72000000/900=80KhzPOINT_COLOR=RED;/设置字体为红色 /显示提示信息 LCD_ShowString(30,50,200,16,16,WarShip STM32);LCD_ShowString(30,70,200,16,16,LSENS TEST);LCD_ShowString(30,90,200,16,16,ATOMALIENTEK);LCD_ShowString(30,110,200,16,16,2015/1/14); POINT_CO