基于STM32的嵌入式系统原理与设计(第四章 工程项目实例 )
基于STM32的嵌入式开发系统设计
机电信息工程基于STM32的嵌入式开发系统设计向洸马爱君张建雷（山东电子职业技术学院，山东济南250000）摘要：本文分析基于STM32的系统设计方案及过程，提出可根据实际需求灵活组合各模块，实现嵌入式产品的研发。
关键词:STM32；嵌入式；系统设计；模块化1基于STM32的嵌入式开发系统设计方案1.1设计思路市场中的许多开发团队把多个外设与核心控制芯片进行统一设计开发，形成嵌入式开发系统。
然而在每个实践情况中，使用系统的人员对系统的需求不同。
将嵌入式开发系统应用于实际环境时，多数使用者仅使用了一部分系统的通用功能，例如基础的ADC、LED、DAC、键盘、串口通信等功能。
嵌入式开发系统中的其余功能长期处于闲置状态。
部分外设仅能在同一个开发板上工作，难以同时为其他核心芯片或开发板提供支持。
在多个温度传感器的支持下，一个嵌入式开发板可以同时对多个温度进行检测。
但是市场中现有的温度传感器尚且不能实现被其他核心芯片或开发板所使用，出现外设不能复用的现象。
在实际应用中，以上情况会引发浪费成本的情况。
因此，嵌入式开发系统各部分的功能应形成互不影响的单独模块，避免成本浪费。
在这个嵌入式开发系统中，使用人员可以按照需要使用各部分功能，使应用过程更加科学合理。
控制功能与被使用局部可于嵌入式开发系统实现紧密连接，进而推动智能硬件产品开发速度进一步加快。
1.2模块选择MCU控制模块的选择是嵌入式开发系统设计中的重要一步。
市面上已有的MCU控制模板类型极多,并且具有不同的功能与价格。
为确保嵌入式开发系统设计能够稳步开展，控制芯片需要具有低成本、低功耗、高性能的特点（而STM32是现有芯片中最符合要求且性价比最高的一款产品。
凭借数量较多的应用接口代码，STM32芯片依托ARM技术广泛应用于多种环境，并存在诸多应用实例。
一般情况下，在嵌入式开发系统设计环节中，其工作性作者简介：向弛（198-）,男，汉族，山东济南人，本科，讲师，研究方向：工业控制及嵌入式系统开发。
嵌入式系统设计基于stm32f4阅读体会
嵌入式系统设计基于stm32f4阅读体会一、基于stm32f4的嵌入式系统设计概述1.1 嵌入式系统概念嵌入式系统是集成了硬件与软件的系统，通常用于特定的应用领域，如工业控制、汽车电子、消费类电子产品等。
与通用计算机系统不同，嵌入式系统通常具有体积小、功耗低、成本低等特点。
1.2 stm32f4系列微控制器stm32f4系列微控制器是由意法半导体推出的一款高性能、低功耗的微控制器系列，广泛应用于嵌入式系统设计中。
该系列微控制器采用ARM Cortex-M4内核，具有丰富的外设资源和强大的计算能力，适合用于复杂的嵌入式系统设计。
二、 stm32f4的特点与应用2.1 性能强大stm32f4系列微控制器采用ARM Cortex-M4内核，主频高达180MHz，具有DSP指令集和浮点运算能力，能够实现复杂的算法和信号处理。
2.2 外设丰富stm32f4系列微控制器集成了丰富的外设资源，包括多个通用定时器、高速的模拟数字转换器（ADC）、通信接口（SPI、I2C、USART等）以及各种智能型外设（如DMA、高级定时器等），满足了各种嵌入式系统设计的需求。
2.3 低功耗设计stm32f4系列微控制器在设计上考虑了功耗的优化，采用了多种节能技术，如动态电压调节（Dynamice Voltage Scaling，DVS）和低功耗待机模式等，能够在满足高性能要求的同时降低系统功耗。
2.4 应用领域stm32f4系列微控制器广泛应用于工业自动化、消费类电子产品、智能家居、汽车电子等领域，如电子控制单元（ECU）、电机控制、人机交互界面等。
三、基于stm32f4的嵌入式系统设计实践3.1 硬件设计在基于stm32f4的嵌入式系统设计中，首先需要进行硬件设计。
这包括选择合适的外设组件和传感器，并通过原理图设计、PCB布线等步骤完成硬件设计。
3.2 软件开发在硬件设计完成后，需要进行软件开发。
这包括编写驱动程序、应用层程序以及对stm32f4系列微控制器进行配置和初始化。
基于STM32的嵌入式系统研究与应用
基于STM32的嵌入式系统研究与应用第一章嵌入式系统简介1.1 嵌入式系统的概念和特点1.2 嵌入式系统的应用领域1.3 嵌入式系统的分类和发展趋势第二章 STM32微控制器介绍2.1 STM32的发展历程和特点2.2 STM32微控制器系列的分类和特性2.3 STM32开发平台和工具链第三章 STM32嵌入式系统设计3.1 STM32嵌入式系统设计的基本原理3.2 STM32开发环境的搭建和配置3.3 STM32外设及中断配置第四章基于STM32的嵌入式系统应用案例4.1 电子消费品类应用案例4.1.1 智能家居系统设计4.1.2 智能手环设计与应用4.2 工业自动化应用案例4.2.1 单片机在工业控制中的应用4.2.2 基于STM32的工业监控系统设计4.3 智能交通应用案例4.3.1 基于STM32的交通信号灯控制系统设计4.3.2 基于STM32的智能车辆导航系统设计第五章 STM32嵌入式系统的优化和调试技术5.1 代码和资源优化技术5.2 嵌入式系统的性能调试和测试技术5.3 嵌入式系统的功耗优化和电源管理技术第六章结论6.1 基于STM32的嵌入式系统研究的总结6.2 嵌入式系统的发展前景和挑战第一章嵌入式系统简介嵌入式系统是指通过在特定应用领域中嵌入计算机系统来完成特定任务的系统。
嵌入式系统的特点是系统实时性要求高、成本低、功耗低、体积小、资源受限等。
嵌入式系统广泛应用在电子消费品、工业自动化、智能交通等领域。
第二章 STM32微控制器介绍STM32是一系列由意法半导体（STMicroelectronics）推出的32位微控制器。
STM32微控制器具有高性能、低功耗、丰富的外设和丰富的社区支持等特点。
根据性能和功能需求的不同，STM32微控制器分为多个系列，包括STM32F1、STM32F4、STM32H7等。
STM32开发平台提供了一整套的开发工具和软件支持，方便开发者进行嵌入式系统的设计和开发。
基于STM32的嵌入式系统原理与设计实验报告
XXXX学院XX级嵌入式系统设计实验报告班级：指导老师：学期：小组成员：实验一我的第一个工程实验一．实验简介我的第一个工程，流水灯实验二．实验目的掌握STM32开发环境，掌握从无到有的构建工程。
三．实验内容熟悉MDK KEIL开发环境，构建基于固件库的工程，编写代码实现流水灯工程。
通过ISP下载代码到实验板，查看运行结果。
使用JLINK下载代码到目标板，查看运行结果，使用JLINK在线调试。
四．实验设备硬件部分：PC计算机（宿主机）、亮点STM32实验板、JLINK。
软件部分：PC机WINDOWS系统、MDK KEIL软件、ISP软件。
五．实验步骤1.熟悉MDK KEIL开发环境2.熟悉串口编程软件ISP3.查看固件库结构和文件4.建立工程目录，复制库文件5.建立和配置工程6.编写代码7.编译代码8.使用ISP下载到实验板9.测试运行结果10.使用JLINK下载到实验板11.单步调试12.记录实验过程，撰写实验报告六．实验结果及测试七．实验总结实验二带按键控制的流水灯实验一．实验简介在实验一的基础上，使用按键控制流水灯速度，及使用按键控制流水灯流水方向。
二．实验目的熟练使用库函数操作GPIO,掌握中断配置和中断服务程序编写方法，掌握通过全局变量在中断服务程序和主程序间通信的方法。
三．实验内容实现初始化GPIO，并配置中断，在中断服务程序中通过修改全局变量，达到控制流水灯速度及方向。
使用JLINK下载代码到目标板，查看运行结果，使用JLINK在线调试。
四．实验设备硬件部分：PC计算机（宿主机）、亮点STM32实验板、JLINK、示波器。
软件部分：PC机WINDOWS系统、MDK KEIL软件、ISP软件。
五．实验步骤1在实验1代码的基础上，编写中断初始化代码2在主程序中声明全局变量，用于和中断服务程序通信，编写完成主程序3编写中断服务程序4编译代码，使用JLINK下载到实验板5.单步调试6记录实验过程，撰写实验报告六．实验结果及测试七．实验总结实验三串口发送和接收实验一．实验简介编写代码实现串口发送和接收，将通过串口发送来的数据回送回去。
基于STM32的嵌入式系统原理和设计专题培训课件
被检测信号：电压（表示功率） 控制信号：数字量5根，根据功率查表进行设置。
4.1 需求分析 4.1.1 需求
• 需要以图形的方式在480X272的屏幕上显示各电源 电压电流值，需要以触摸的方式按键控制各电源 及功率设备的开关，需要输入功率值以5根数字信 号控制功率设备。
4.3 软件开发 4.3.2 主程序编程
• 初始化变量，时钟使能，初始化串口，初始化ADC和 DMA，启动DMA
4.3 软件开发 4.3.2 主程序编程
启动AD转换，延时等待转换完成后暂停转换，这时缓冲区 中为采集到的数据。调用函数对缓冲区的采集数据进行 处理，将滤波后的数值存储到全局数组CJDY中
收命令和发送数据。 • 2. 7路模拟输入，检测电压电流信号。 • 3. 3路GPIO输入信号，分别是3个电源的过流信号。
• 从机需编程实现的主要功能： • 多路AD采集 • GPIO信息采集 • 采集信息打包发送到串口
MDK KEIL
4.2 工程设计 4.2.1 总体设计
4.2 工程设计 4.2.2 硬件端口设计（分配）
端口功能分配见P224表4-1
4.2 工程设计 4.2.3 从机软件设计
• 采集7路模拟量，并将其值通过串口发送给主机 • 在主循环中实现即可。注意对7路模拟量都需要通过一个
积分滤波的方式进行滤波，然后周期性的发送给主机。 考虑采用DMA方式采集AD 从机软件设计
• 发送数据格式（简单协议）
4.3 软件开发 4.3.1 宏和变量定义
• 为方便系统修改，增强系统的可读性，定义了AD采集次 数和AD通道数，过流信号的管脚和通道等宏，这些定义 在bp_config.h中。
4.3 软件开发 4.3.1 宏和变量定义
嵌入式系统设计(基于STM32F4) 课件。1 嵌入式系统概述
嵌入式系统设计（基于STM32F4）课件。
1 嵌入式系统概述本章将介绍嵌入式系统的概念和基本原理。
1.1 嵌入式系统定义嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，它被设计成用于控制、监测或执行特定任务。
与通用计算机系统相比，嵌入式系统具有以下特点：特定目的：嵌入式系统被设计用于执行特定任务，如控制设备、采集数据等。
实时性：往往需要对外部事件做出即时响应，具有较高的实时性要求。
低功耗：嵌入式系统通常运行在限制功耗的环境中，需要通过优化设计来降低能耗。
成本效益：嵌入式系统通常在大规模生产中使用，需要具有较低的生产成本。
可靠性：嵌入式系统通常需要在长时间运行和各种环境条件下工作，需要具有高可靠性。
嵌入式系统与通用计算机系统的区别在于其设计目标和应用领域的不同。
嵌入式系统更加专注于特定任务的执行，而通用计算机系统则更加灵活并且具有更广泛的应用范围。
1.2 嵌入式系统设计流程本节将介绍嵌入式系统的设计流程，包括需求分析、系统设计、软件开发和硬件设计等阶段。
设计流程包括以下几个主要阶段：需求分析阶段（Requirements Analysis）：在这一阶段，我们要了解以及定义嵌入式系统的需求。
我们需要与客户或用户进行沟通，明确系统所需功能、性能和可靠性等方面的要求。
系统设计阶段（System Design）：在这一阶段，我们将定义嵌入式系统的整体结构和组件之间的相互关系。
我们需要考虑软件和硬件之间的接口，以及系统中各个模块之间的通信方式。
软件开发阶段（are Development）：在这一阶段，我们将实际编写嵌入式软件的代码。
根据系统设计阶段的结果，我们可以确定需要实现哪些功能，并对其进行详细设计和编码。
硬件设计阶段（Hardware Design）：在这一阶段，我们将设计嵌入式系统的硬件部分。
这包括选择合适的处理器、外围设备和电路设计等。
在整个设计流程中，需求分析和系统设计是决定嵌入式系统质量和功能的关键阶段。
基于stm32的课程设计项目
基于STM32的课程设计项目一、概述近年来，STM32微控制器在嵌入式系统设计和开发中得到了广泛的应用。
其强大的性能和丰富的外设资源使得学习和应用STM32成为大学生在嵌入式系统课程中的重要内容。
本课程设计项目旨在通过对STM32的学习和应用，提高学生对嵌入式系统的理解和实践能力，培养他们的创新思维和动手能力。
二、项目背景1. STM32微控制器是由意法半导体（STMicroelectronics）推出的一款32位嵌入式微控制器，广泛应用于工业控制、智能家居、智能穿戴设备等领域。
2. 大学生在嵌入式系统课程学习中，需要掌握微控制器的原理和应用，提升动手能力和工程实践经验。
三、项目目标1. 通过课程设计项目，学生能够掌握STM32的基本原理和应用技术。
2. 培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。
3. 提高学生对嵌入式系统的兴趣和学习动力。
四、项目内容1. 熟悉STM32的基本原理和相关开发工具。
2. 设计实现一个简单的嵌入式系统应用，如温湿度监测系统、智能家居控制系统等。
3. 硬件设计：选用合适的传感器、执行器等外设，与STM32微控制器进行连接。
4. 软件设计：编写嵌入式软件程序，实现与外设的数据交互和控制功能。
5. 系统调试：对设计的嵌入式系统进行调试和验证，确保系统的稳定性和可靠性。
五、项目要求1. 学生组成小组，每组3-5人，共同完成课程设计项目。
2. 指导教师根据学生的基础和兴趣，提供适当的课程指导和项目支持。
3. 学生需要按时提交项目进度报告和最终项目成果，并面向全体师生进行项目展示和交流。
六、项目评价1. 结合项目目标和内容，对学生的项目设计、实现和成果进行客观评价。
2. 对学生的创新能力、动手能力、团队协作能力进行全面评估。
3. 鼓励并奖励出色的项目设计和实施成果，同时给予建设性的意见和指导。
总结基于STM32的课程设计项目是一项具有挑战性和实践意义的课程设计，对学生的综合能力要求较高。
独立学院基于STM32的嵌入式系统设计实验教学研究与实践
独立学院基于STM32的嵌入式系统设计实验教学研究与实践【摘要】本文主要研究了独立学院基于STM32的嵌入式系统设计实验教学研究与实践。
在我们介绍了研究背景、研究目的和研究意义。
接着在我们详细讨论了STM32嵌入式系统设计概述、实验教学设计与实践、基于STM32的嵌入式系统设计案例分析、实验教学效果评估以及教学改进与展望。
在我们总结了实验教学研究的成果，提出了未来发展方向，并进行了结语。
本文旨在探讨如何利用STM32嵌入式系统设计来提高实验教学效果，以及为独立学院的教学改进提供参考借鉴。
【关键词】独立学院、STM32、嵌入式系统设计、实验教学、研究、实践、案例分析、教学效果评估、改进、展望、成果总结、未来发展方向、结语。
1. 引言1.1 研究背景随着嵌入式系统在各个领域的广泛应用，对于嵌入式系统设计与开发的需求也逐渐增加。
而在当前的高校教育中，嵌入式系统设计的实验教学也逐渐受到重视。
独立学院作为新兴的教育形式，其实验教学更是扮演着至关重要的角色。
目前针对嵌入式系统设计的实验教学仍存在一定的不足之处，例如实验内容的单一性、难度与实际需求不相符等问题。
开展基于STM32的嵌入式系统设计实验教学研究具有重要意义。
通过对独立学院基于STM32的嵌入式系统设计实验教学的深入研究与实践，可以不仅提升学生在嵌入式系统设计领域的综合应用能力，同时也有助于培养学生的创新意识和工程实践能力。
本研究将围绕着该主题展开，期望能为教学改革和学生能力培养提供有益的参考和借鉴。
1.2 研究目的本研究的目的是探索独立学院基于STM32的嵌入式系统设计实验教学的有效方法，为学生提供更加实践性和针对性的教学体验。
通过深入研究嵌入式系统设计的概念和技术原理，以及STM32微控制器的特点和应用领域，旨在提高学生对嵌入式系统设计的理解和应用能力。
通过设计实验教学方案，探索如何将理论知识与实践操作相结合，培养学生的动手能力和解决问题的能力。
嵌入式系统stm32原理及应用
嵌入式系统stm32原理及应用汇编实现LED灯闪1. 本文目的基于汇编语言实现最简单的LED灯闪烁。
汇编语言（assembly language）是一种用于电子计算机、微处理器、微控制器或其他可编程器件的低级语言，亦称为符号语言。
汇编的作用有很多，这里我们更偏终于对高级语言的理解，高级语言C 语言、C++语言有很多概念，如果我们懂汇编，看懂每一行代码编译器生成的汇编代码，我们就能知道这行代码计算机在做什么，从本质上理解高级语言。
同时，启动代码使用的也是汇编语言，汇编是高手的必经之路。
2. 硬件平台•开发板CPU： STM32F103RBT6•开发板板载：o W25Q32 ： SPI1（PA4 PA5 PA6) CS(PA2)o24C02 （PA4 PA5 PA6)CS(PA3)o SD卡: SPI1o LED0: PA8 LED1: PD2 LED2: PC12o KEY_WKUP：PA0 KEY0：PA13 KEY：PA15o DS18B20: PA0o HS0038: PA13. 软件开发环境MDK uVision V5.24.2.04. 实现步骤•新建文件夹 test ，在此处新建 mdk 工程5. 代码分析•新建工程工程位置••选择CPU••添加cortex的接口标准••复制代码添加后编译下载运行•;led.sLED0 EQU 0x422101a0RCC_APB2ENR EQU 0x40021018GPIOA_CRH EQU 0x40010804Stack_Size EQU 0x00000400AREA STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3 ;AREA命令：堆栈段不初始化可读写 8字节对齐Stack_Mem SPACE Stack_Size ;保留一个用零填充的存储器块__initial_spAREA RESET, DATA, READONLY__Vectors DCD __initial_sp ; Top of StackDCD Reset_Handler ; Reset HandlerAREA |.text|, CODE, READONLY ;通知汇编器，开始代码段THUMB ;汇编器支持THUMB指令REQUIRE8 ;该文件标识为REQ8属性PRESERVE8;汇编文件是8字节对齐ENTRY ;声明整个程式的入口点Reset_HandlerBL LED_InitMainLoop BL LED_ONBL DelayBL LED_OFFBL DelayB MainLoopLED_InitPUSH {R0,R1, LR}LDR R0,=RCC_APB2ENR ORR R0,R0,#0x04LDR R1,=RCC_APB2ENR STR R0,[R1]LDR R0,=GPIOA_CRH BIC R0,R0,#0x0FLDR R1,=GPIOA_CRH STR R0,[R1]LDR R0,=GPIOA_CRH ORR R0,R0,#0x03LDR R1,=GPIOA_CRH STR R0,[R1]MOV R0,#1LDR R1,=LED0STR R0,[R1]POP {R0,R1,PC}LED_ONPUSH {R0,R1, LR}MOV R0,#0LDR R1,=LED0STR R0,[R1]POP {R0,R1,PC}LED_OFFPUSH {R0,R1, LR}MOV R0,#1LDR R1,=LED0STR R0,[R1]POP {R0,R1,PC}DelayPUSH {R0,R1, LR}MOVS R0,#0MOVS R1,#0MOVS R2,#0DelayLoop0 ADDS R0,R0,#1CMP R0,#330BCC DelayLoop0MOVS R0,#0ADDS R1,R1,#1CMP R1,#330BCC DelayLoop0MOVS R0,#0MOVS R1,#0ADDS R2,R2,#1CMP R2,#15BCC DelayLoop0POP {R0,R1,PC}END1234567891011121314151617181920212223242526272829 3031323334353637383940414243444546474849505152535455 5657585960616263646566676869707172737475767778798081 828384858687888990919293949596979899100101102103104 1）首先分配一个STACK段，该段不初始化，可读写，按8字节对齐。
基于STM32的嵌入式操作系统程序设计及实现本科毕业论文
本科毕业论文（设计）论文题目：基于STM32的嵌入式操作系统程序设计及实现姓名：学号：班级：年级：专业：学院：指导教师：完成时间：作者声明本毕业论文（设计）是在导师的指导下由本人独立撰写完成的，没有剽窃、抄袭、造假等违反道德、学术规范和其他侵权行为。
对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
因本毕业论文（设计）引起的法律结果完全由本人承担。
毕业论文（设计）成果归武昌工学院所有。
特此声明作者专业：电子信息工程作者学号：0930********作者签名：年月日基于STM32的嵌入式操作系统程序设计及实现郝宇The Design and Implementation of embedded operating system program based on STM32Hao, Yu2013年5月20日摘要随着科学技术不断的进步，工业生产越来越先进复杂，操作系统µC/OS-II 是高效、稳定、可靠、节能的系统，广泛应用安防，消费电子中。
而基于Cortex-M3架构下的STM32是一款性价比优越新型微处理器，将µC/OS-II移植到STM32上能够发挥其高效的性能，从而投入社会生产，制造出很多有用又实惠的电子产品，为我们的生活带来便利。
本文主要的研究内容是µC/OS-II操作系统理论分析、移植方法、应用程序设计及调试仿真实现。
首先，对µC/OS-II的理论分析，研究其实际应用及系统结构；其次，分析STM32硬件平台及µC/OS-II的移植需求；最后，在µC/OS-II 上开发LCD，LED，按键KEY等应用程序，并对多任务系统调试分析。
主要研究结论如下：（1）µC/OS-II操作系统主要分为任务管理、内存管理和时间管理三大部分，其间通信是通过消息队列和消邮箱。
（2）µC/OS-II移植主要在OS_CPU.H，OS_CPU_C.C，OS_CPU_A.ASM三个文件中，涉及到数据类型、堆栈、中断定义和任务切换等。
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一、本文概述随着科技的快速发展，嵌入式测控系统在众多领域如工业自动化、航空航天、智能家居等的应用越来越广泛。
作为一种集数据采集、处理、控制于一体的系统，嵌入式测控系统对于提高设备性能、实现精准控制以及提升整体系统智能化水平具有重要意义。
本文旨在探讨基于STM32的嵌入式测控系统的设计过程，分析其关键技术和实现方法，为相关领域的研究人员和实践者提供有益的参考。
STM32是一款由STMicroelectronics公司推出的高性能、低功耗的嵌入式微控制器，广泛应用于各种智能设备和系统中。
基于STM32的嵌入式测控系统结合了STM32微控制器的强大功能和测控系统的实际需求，能够实现高效的数据采集、精确的控制输出以及灵活的通信接口设计。
本文将详细介绍系统的硬件设计、软件编程、数据处理以及系统测试等关键步骤，并通过实例分析展示其在实际应用中的效果。
通过阅读本文，读者将了解基于STM32的嵌入式测控系统的基本原理和设计方法，掌握相关技术和工具的使用，为实际项目开发提供有力支持。
本文还将探讨未来嵌入式测控系统的发展趋势和挑战，为相关领域的研究和发展提供思路和启示。
二、STM32微控制器基础STM32微控制器是STMicroelectronics公司生产的一系列基于ARM Cortex-M架构的32位Flash微控制器。
由于其高性能、低功耗、易于编程和丰富的外设接口，STM32在嵌入式测控系统设计中得到了广泛应用。
架构与性能：STM32微控制器基于ARM Cortex-MMMM7等核心，拥有高性能、低功耗、实时性强等特点。
其内部集成了高速存储器、多种外设接口和丰富的通信协议，如UART、SPI、I2C、USB等，为测控系统的设计与实现提供了强大的硬件支持。
编程与调试：STM32微控制器支持C语言和汇编语言编程，可使用Keil uVision、IAR Embedded Workbench等集成开发环境进行软件开发。
实验指导书基于STM32的嵌入式系统原理与设计.docx
实验指导书（实验）课程名称：基于STM32的嵌入式系统设计实验实验一电路板焊接与调试-•实验简介完成实验板上部分兀件的焊接，焊接完成后进行基本测试。
实验目的及原理掌握STM32F103实验板的基本原理，掌握焊接电路板的基本技能，掌握下载测试程序的基本方法。
原理：详细内容参考教材《基于STM32的嵌入式系统原理与设计》MCU和周边电路如图为MCU及其周边电路。
图1 MCU及其周边电路1. 唤醒电路，高有效，不按时接220K 电阻下拉。
2. 复位电路，低有效。
带RC 启动复位。
3. 配置启动，用跳线选择B00T1和BOOTO 接高电平或低电平。
4. 高速晶振电路，采用8M 晶振，在STM32内部倍频为72M 。
5. AD 参考电路，采用LC 滤波，可跳线选择直接接VCC 或通过TL431稳压电路产生的参考电压。
6. 后备电池。
可通过跳线选择直接接VCC 或电池。
7. AD 输入，可选择使用RC 滤波，共8路。
&低速晶振电路，选用32. 768kHz 晶振，为产生准确的串口波特率。
USB 转串口电路USB 转串口电路可以方便没有串口的笔记本电脑用户通过USB 接口下载代码到FLASH 中，及进行RS232串行通信。
USB 转串口芯片是CP2102,该芯片稳定性较好。
当其正常工作的时候，灯LED6亮。
该 芯片DP/D+引脚连MINI USB 接口的脚3, DM/D-引脚连MINI USB 接口的脚2,为一对USB 输入输出线。
TXD 与 RXD 引脚接 MCU 的 PA10 (USART1_RX)和 PA9 (USART1_TX)。
I2C 接口电路Jusbm USB图2 USB 转串口接口电路14NCNCNCNCNCNCNCONS.LO(一XE- (一ON 二 N (INHdsfls 二N 二一二乂ON本书选择的EEPROM 是AT24C02是256字节的电可擦出PROM,通过I2C 协议与STM32 进行通信，连接十分简单。
stm32系列课程设计
stm32系列课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解STM32的基本结构和原理，掌握其内部硬件资源的使用方法。
2. 学会使用C语言进行STM32程序设计，掌握常用的数据类型、运算符、语法结构等。
3. 了解STM32的外设接口及功能，学会配置和使用各类外设。
技能目标：1. 能够运用所学知识，设计并实现基于STM32的小型嵌入式系统。
2. 培养学生动手实践能力，熟练使用调试工具，如仿真器、示波器等。
3. 提高学生的问题分析能力，培养解决实际问题的思维方法。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术和嵌入式系统的兴趣，激发学习热情。
2. 培养学生良好的团队合作意识，学会与他人共同解决问题。
3. 培养学生严谨的科学态度，养成独立思考、积极探索的习惯。
本课程针对高年级学生，以STM32系列微控制器为载体，结合课本知识，深入浅出地介绍嵌入式系统设计。
课程注重实践操作，要求学生在掌握基本原理的基础上，能够运用所学知识解决实际问题。
通过本课程的学习，旨在提高学生的理论水平和实践能力，培养具备创新精神和实际操作能力的优秀人才。
二、教学内容1. STM32微控制器概述：介绍STM32系列微控制器的基本特点、结构原理和应用领域。
- 教材章节：第一章 嵌入式系统概述2. STM32硬件资源：学习STM32的内部结构、外设接口及功能。
- 教材章节：第二章 STM32硬件资源3. C语言编程基础：回顾C语言的基本语法、数据类型、运算符和程序结构。
- 教材章节：第三章 C语言编程基础4. STM32程序设计：学习基于C语言的STM32程序设计方法，掌握常用的库函数和编程技巧。
- 教材章节：第四章 STM32程序设计5. 外设驱动及应用：学习各类外设（如GPIO、USART、ADC等）的配置和使用，设计实际应用案例。
- 教材章节：第五章 外设驱动及应用6. 嵌入式系统设计：结合实际项目，培养学生设计、编程、调试嵌入式系统的能力。
基于STM32的嵌入式系统原理与设计实验报告
XXXX学院XX级嵌入式系统设计实验报告班级：指导老师：学期：小组成员：实验一我的第一个工程实验一．实验简介我的第一个工程，流水灯实验二．实验目的掌握STM32开发环境，掌握从无到有的构建工程。
三．实验内容熟悉MDK KEIL开发环境，构建基于固件库的工程，编写代码实现流水灯工程。
通过ISP下载代码到实验板，查看运行结果。
使用JLINK下载代码到目标板，查看运行结果，使用JLINK在线调试。
四．实验设备硬件部分：PC计算机（宿主机）、亮点STM32实验板、JLINK。
软件部分：PC机WINDOWS系统、MDK KEIL软件、ISP软件。
五．实验步骤1.熟悉MDK KEIL开发环境2.熟悉串口编程软件ISP3.查看固件库结构和文件4.建立工程目录，复制库文件5.建立和配置工程6.编写代码7.编译代码8.使用ISP下载到实验板9.测试运行结果10.使用JLINK下载到实验板11.单步调试12.记录实验过程，撰写实验报告六．实验结果及测试七．实验总结实验二带按键控制的流水灯实验一．实验简介在实验一的基础上，使用按键控制流水灯速度，及使用按键控制流水灯流水方向。
二．实验目的熟练使用库函数操作GPIO,掌握中断配置和中断服务程序编写方法，掌握通过全局变量在中断服务程序和主程序间通信的方法。
三．实验内容实现初始化GPIO，并配置中断，在中断服务程序中通过修改全局变量，达到控制流水灯速度及方向。
使用JLINK下载代码到目标板，查看运行结果，使用JLINK在线调试。
四．实验设备硬件部分：PC计算机（宿主机）、亮点STM32实验板、JLINK、示波器。
软件部分：PC机WINDOWS系统、MDK KEIL软件、ISP软件。
五．实验步骤1在实验1代码的基础上，编写中断初始化代码2在主程序中声明全局变量，用于和中断服务程序通信，编写完成主程序3编写中断服务程序4编译代码，使用JLINK下载到实验板5.单步调试6记录实验过程，撰写实验报告六．实验结果及测试七．实验总结实验三串口发送和接收实验一．实验简介编写代码实现串口发送和接收，将通过串口发送来的数据回送回去。
基于STM32的嵌入式无线遥控系统的设计与实现
基于STM32的嵌入式无线遥控系统的设计与实现作者：关键词：远程遥控，STM32，WIFI，嵌入式系统摘要：随着无线局域网技术的快速发展，无线终端已融入我们的生活，无论是智能手机还是笔记本，WiFi功能是必不可少。
在智能化背景下的21世纪，许多“基于物联网技术”的产品已经悄悄进入生活中，众多基于ARM（Acorn RISC Machine）内核以及其他内核技术的产生，极大的扩充了智能控制领域。
本次设计，设计完成了一个主体采用STM32（由意法半导体集团开发设计）开发板以及ATK-RM04-WIFI（高性能UART-ETH-WIFI模块）通信模块，利用控制端PC机或者手机，通过WIFI远程操控设备，实现一个对象对多个对象的控制系统,其成本低廉。
通过pc机/手机客户端向stm32发送特定指令让与stm32连接的步进电机以指定速度转动指定角度。
本设计的程序非常精简，操作起来简便易行。
0.1 设计背景在智能化背景下的21世纪，物联网技术已经开始成为着重研究的技术。
物联网，顾名思义，就是物物相连的互联网。
利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起，形成人与物、物与物相联，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。
物联网是互联网的延伸，它包括互联网及互联网上所有的资源，兼容互联网所有的应用。
0.2 设计概述本设计是针对物联网中远程遥控方面进行研究，实施之初，通过调研市场，了解了市场上某些同类产品的优劣势，希望通过比对，了解各产品，并对其某些不足方面进行深化和改进。
经过市场调研，了解到众多现有产品有非常明显的缺陷，只能单对单的控制，不能实现一个遥控器实现多个开关的控制,有部分能够实现多对多控制的，但相对的，成本非常高。
本设计鉴于以上市面上遥控产品的缺陷，进行改进。
主体采用S0TM32开发板以及ATK-RM04-WIFI通信模块，利用控制端PC机或者手机，通过WIFI远程操控设备，实现一个对象对多个对象的控制。
嵌入式系统原理与应用项目设计报告
《嵌入式系统原理与应用》项目设计报告院、系、部信息工程学院专业班级计算机科学与技术姓名学号学期2022-2023-1学期2022年11 月 27 日基于STM32单片机的家庭智能药盒系统一、研究的背景和意义随着对这种刚性的市场需求认识的加深，一开始出现的便携小药盒，造型简单，容量小，不能满足人们的需求，于是，随即又发展出现了大容量且功能齐全的药盒。
随着逐渐更新完善，发展出现了造型多样的全新设计的人性化智能电子药盒。
为更多人带来便利。
以前大多电子药盒的电路通常由分立的数字电路器件组成，不仅功能单一，而且重量和体积都比较大，特别是功耗大，提高了使用成本，因而具有很大的局限性。
所以更加智能的电子药盒成为新的需要。
药物漏服是影响老年患者身心健康的一个重要问题。
随着年龄的增长，老年人的记忆力和身体机能出现种种衰老现象，导致慢性疾病增多，针对性的口服用药种类也相应增多，同时由于家庭子女的忙碌、老人的生理性的记忆力下降等原因而出现药物漏服现象。
目前，药物治疗已经发展到个体用药阶段，需要老年患者在不同时间吃不同的药，几乎很难独立完成，尤其是居家患者身边子女忙碌，很少有时间监督吃药的情况，为了避免药物漏服现象发生，本次设计的智能药盒就是针对这些老年人而设计的，是一种为了方便老年人按时服药、子女可以很好的知道老年人是否在正确的时间用药而设计的药物存储盒，它可以更好地管理患者吃药麻烦的问题，根据对老年人每天吃药的时间进行定时，来实现一天内对老年人每天三次或更多次的定时提醒，提醒使用者服用多种药物中的一种或多种，以帮助人们改掉不按时吃药的坏习惯。
二、研究的主要内容本技术一款智能吃药呵护控制系统，系统主要实现功能是监督老年人吃药和反馈相应信息。
整个控制系统采用数字控制器MCU为控制中枢，外加无线通信模板。
主要通过STM32单片机作为系统主控芯片，采用无线蓝牙技术，可以通过手机APP设定老人吃药时间和查看吃药状态，当设定时间到，则相应的药盒信号指示灯会亮，同时蜂鸣器进行报警，提示老人吃药时间和吃药的种类，当拨动到位开关，可以从手机APP上看到药盒已经打开，表示老人吃药完毕。
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4.1 需求分析 4.1.1 需求
• 需求，是用户想要达到的目标。目标没搞清楚，技术再先 进也达不到理想的结果。因此，项目的开发都是从需求开 始的。
1.用户是“上帝”，但不一定是专家。需求没搞清楚需要 返工的时候，多批评自己而不是责怪用户。 2.与用户友好沟通，多接触多学习。 3.立下字据让用户签字确认。项目的开发应以协议或合同 为准，可以满足用户额外的部分需求，有的时候用户看到 产品才觉得需要做需求的改进。
•
从第2章的硬件设计来看，亮点STM32开发板的功
能完全满足了项目的需要，有独立的模拟和数字接口， 因此使用该开发板就可以实现项目的需要，对应的问题 转化为分配具体的管脚功能。有多路的串口，因为串口1 已经转为USB接口输出，工程中采用串口4就可以满足项 目的需要。
• 亮点STM32开发板的模拟接口（附录A,P234 表A-4）还 提供了4路的GPIO，因此不需要采用其他接口了。
收命令和发送数据。 • 2. 7路模拟输入，检测电压电流信号。 • 3. 3路GPIO输入信号，分别是3个电源的过流信号。
• 从机需编程实现的主要功能： • 多路AD采集 • GPIO信息采集 • 采集信息打包发送到串口
MDK KEIL
4.2 工程设计 4.2.1 总体设计
4.2 工程设计 4.2.2 硬件端口设计（分配）
LOGO
LOGO
基于STM32的嵌入式 系统原理与设计
第四章 工程项目实例
要点
需求分析 工程设计 软件开发 设计题
第四章 工程项目实例
• 学到的知识要转化为成果，就要开发工程项目。 将学到的知识应用于实际，才能转化为价值。在工程项目 中克服困难解决问题，才能将知识转化为能力。
• 本书的工程实例应用于实际的多电源检测系统工程。由于 基于STM32的μC/OS和μC/GUI部分在亮点嵌入式后续的 书籍中，因此，本章完成不需要μC/OS和μC/GUI的从机 部分，主机部分需要μC/OS和μC/GUI，在后续书籍中给 出。
作业
•无
LOGO
LOGO
亮点嵌入式
4.3 软件开发 4.3.2 主程序编程
主循环下半部分，读GPIO，根据结果设置CJDY[8]的各个位。 然后，将数组CJDY的数据循环发送到串口。CJDY为16位 类型，因此先发高8位，再发低8位。
设计题
一采集系统采集系统以12位精度和100K采 样率采集3通道模拟电压，将其通过网络 发送到远程主机，设计基于STM32的方案 完成采集和发送硬件和软件设计，并编程 实现。
• 功率设备与电源之间需要隔离。
MDK KEIL
4.1 需求分析 4.1.2 分析
• 需要检测7路模拟电压，由于功率设备和电源之间 去要隔离，因此需要采用主从机的模式，主机和 从机之间需进行高压隔离。
• 主机应具备带触摸液晶屏，需要的接口如下： • 1. 1路RS232接口，通过隔离电路与从机通过RS232相连，发
端口功能分配见P224表4-1
4.2 工程设计 4.2.3 从机软件设计
• 采集7路模拟量，并将其值通过串口发送给主机 • 在主循环中实现即可。注意对7路模拟量都需要通过一个
积分滤波的方式进行滤波，然后周期性的发送给主机。 考虑采用DMA方式采集AD数据， • 设计软件流程图4-2
4.2 工程设计 4.2.3 从机软件设计
• 发送数据格式（简单协议）
4.3 软件开发 4.3.1 宏和变量定义
• 为方便系统修改，增强系统的可读性，定义了AD采集次 数和AD通道数，过流信号的管脚和通道等宏，这些定义 在bp_config.h中。
4.3 软件开发 4.3.1 宏和变量定义
• 全局变量在主程序main.c中定义，定义了一个二维数据 AD_Value用来存储每个通道一次DMA采集缓存的采集数 据，一维数组After_filter用来存放滤波后的数据。
• 5M.功D率K设备KE：IL
被检测信号：电压（表示功率） 控制信号：数字量5根，根据功率查表进行设置。
4.1 需求分析 4.1.1 需求
• 需要以图形的方式在480X272的屏幕上显示各电 源电压电流值，需要以触摸的方式按键控制各电 源及功率设备的开关，需要输入功率值以5根数字 信号控制功率设备。
送命令和接收数据。 • 2. 1路模拟输入，检测功率信号。 • 3．10根GPIO输出，其中5根设置功率，4根设置4个电源的
开关，1根用来设置电源4的发射。 MDK KEIL
4.1 需求分析 4.1.2 分析
• 从机不需要液晶屏，需要的接口如下： • 1. 1路RS232接口，通过隔离电路与主机通过RS232相连，接
MDK KEIL
4.1 需求分析 4.1.1 需求
该工程项目的被测控设备如下表： • 1.电源A：
被检测信号：电压，电流，过流 控制信号： 开关 • 2.电源B： 被检测信号：电压，电流，过流 控制信号： 开关 • 3.电源C： 被检测信号：电压，电流，过流 控制信号： 开关 • 4.电源D： 被检测信号：电压 控制信号： 开关,发射
4.3 软件开发 4.3.2 主程序编程
• 初始化变量，时钟使能，初始化串口，初始化ADC和 DMA，启动DMA启动AD转换，延时等待转换完成后暂停转换，这时缓冲区 中为采集到的数据。调用函数对缓冲区的采集数据进行 处理，将滤波后的数值存储到全局数组CJDY中