基于STM的简易数字电压表定稿版.docx

基于STM的简易数字电压表 HUA system office room [HUA 16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688] 课程设计报告 学院（系）：机械电子工程学院 专 业:测控技术与仪器 学 学生姓名：号 = 课程设计题目： 简易数字电压表 起迄日期: 课程设计地点: 指导教师: 目录 TOC \o "1-5" \h \z \o "Current Document" 第1章简易数字电压表设计方案论证 1 简易数字电压表的应用意义 1 本次课程设计的目的 1 简易数字电压表设计的要求及技术指标 1 L4设计方案论证 2 总体设计方案框图及分析 2 \o "Current Document" 第2章简易数字电压表各单元电路设计 2 A/D转换及数据处理 2 串口通信 7 LCD显示电路设计 7 \o "Current Document" 第3章 电路原理图和PCB板的设计 8 \o "Current Document" 第4章系统软件程序设计 9 \o "Current Document" 第5章设计总结 16 \o "Current Document" 参考文献 17 摘要 本文以ARM系列的STM32芯片为核心设计了一个简易数字电压表。简易数字 电压表采用模数转换思想来实现，通过硬件电路和软件程序相结合，可输出自定义 测量电压,通过调节模数转换电位器使在一定范围内可任意改变。输出的电压格 式和精度的改变通过软件控制，输出电压的大小的改变通过硬件实现。介绍了 的生成原理、硬件电路和软件部分的设计原理。该简易数字电压表具有体积 小、价格低、性能稳定、功能齐全的优点。 关键词:简易数字电压表;STM32F103：AD转换； 第一章简易数字电压表设计方案论证 简易数字电压表的应用意义 数字电压表简称DMV,它是采用数字化测量技术设计的电压表。数字 电压表的优良特性深受人们的青睐。具体有以下的应用特点： a）显示清晰直观，读数准确。 b）准确度高。 c）分辨率高。 d）测量范围宽。 e）扩展能力强。 0测量速度快。 g）输入阻抗高。 h）集成度高、微功耗。 h）抗干扰能力强 本次课程设计的目的 1） 了解STM32fl03内部A/D转换性能及编程方法。 2）学会使用A/D转换器进行电压信号采集。 了解uCosII系统工作原理。 13简易数字电压表设计的要求及技术指标 设计要求：利用STM32F103内部A/D及2.8寸TFT液晶屏，设计完成一个 数字电压表。要求：数字电压表可测量0-5V输入电压，电压值通过液晶屏 显不。 工作原理及设计思路：简易数字电压表的设计由A/D转换.数据处理及显示 控制等组成。利用STM32F103内部A/D转换器将模拟电压转换成数字量， 经STM32F103计算将数字量转换成对应的电压值，并通过液晶屏输出。 .设计方案论证 数字电压表的基本组成部分是A/D变换器+电子计数器。通常，被测直流电压 经A/D转换器变为与之成正比的闸门时间，在此闸门时间内计数，用数字显示 被测电压值。可见A/D变换器是DVM的核心部件。本课设上采用的是单片 A/D转换器（含模拟电路与数字电路）集成在一片芯片上，配以LCD或LED 数字器件后能显示A/D转换结果的集成电路。它们均属于大规模的集成电路， 能以最简的方式构成DVM。在此采用ICL7106A/D转换器。但由于 STM32F103内部集成了 A/D转换器，所以不需要外围的A/D转换器，这就体 现了 STM32得集成特性。 总体设计方案框图及分析 STM32F1 t pr\ a — RC滤波 1 LCD显示 , RC振荡 k分频器 第二章简易数字电压表各单元电路设计 简易数字电压表的设计由A/D转换.数据处理及显示控制等组成。由于 STM32F103集成了A/D转换.数据处理部分，所以可以集中在一起研究，所以分 成了两部分。 2.1 A/D转换及数据处理 1）基本型号介绍 首先我们先研究STM32系列芯片的基本知识。由图1可知STM32F103ZET6有144 个引脚，所以我们来了解他的基本型号与代码之间的关系。 Illllllllll lllllllllll 图1 STM32系列产品命名规则示例：STM32 F 103 C8 T 6 A XXX 产品系列STM32 =基于ARMCM22的32位微控制器产品类型 F=通用类型产品子系列 101 =基本型 102 = USB基本型，USB 2。全速设备 103 =增强型 105或107 =互联型弓|脚数目 T=36脚 C = 48脚 R = 64 脚 V= 100脚 Z= 144脚 64K字D =闪存存储器容量4= 16K字节的闪存存储器6 = 32K字节的闪存存储器8