基于STM32手写绘图板的设计

引用格 式 ：雷金桥 ，陈德伦 ，欧 阳次 山 ，等 ．基 于 ＳＴＭ３２手写 绘 图板 的设 计 ［Ｊ］．微型 机与应 用 ，２０１６，３５（９）：１０１—１０２．
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｈａｎｄｗｒｉｔｔｅｎ ｄｒａｗｉｎｇ ｂｏａｒｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＳＴＭ３２
Ｌｅｉ Ｊｉｎｑｉａｏ ，Ｃｈｅｎ Ｄｅｌｕｎ。，Ｏｕｙａｎｇ Ｃｉｓｈａｎ ，Ｓｈｅｎ Ｘｉａｏｌｉ （１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ Ｊｉｌｉａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３ １００１ ８，Ｃｈｉｎａ；
摘 要 ：系统 以 ＳＴＭ３２处理 器为控 制核 心 ，主要 包含 恒流 源模 块 、输入 模 块 、放 大 输入检 测模 块 、显 示模 块 等。通 过将 覆铜 板 上
变化的 电压使 用精 密放 大 器放 大后 送给 Ａ／Ｄ转换 电路进 行 数 据采 集 ，单 片机 对采 集 的数 据 进行 处理 ，计算 出触点 的 坐标 并在
价 格 低 廉 、携 带 方 便 的 手 写 绘 图 板 有 广 泛 的 应 用 需 求 空
间 。本 文介 绍 了一 种 手 写绘 图 板 系 统 的设 计 ，采用 ＳＴＭ３２
高性 能 处 理 器 作 为 核 心 控 制 芯 片 ，显 示 器 选 用 ＴＦＴ真 彩
液 晶 ，实 时性 高 ，人 机 界 面友 好 。 该 系 统 具 有操 作 简 单 、
携 带 方 便 、测 量 快 速 、性 价 比高 等 优 点 。
１ 手 写绘 图板描 点原 理
覆 铜 板 的 一 条对 角 线 端 点 Ａ 和 Ｄ 接 正 ，另 一 条 对 角
线 ｃ和 Ｂ接负 ，检测表笔触点 电压 ，记录 数据 Ｍ。然后单
片机 控 制 ＭＯＳ管 开 关 切 换 成 Ａ 和 Ｄ接 负 ，Ｂ和 ｃ接 正 ，检
液晶显 示屏 上进 行显 示。运 行结 果表 明 ，该 系统 可 以正确识 别手 写输入 的图形和 文 字。
关 键 词 ：ＳＴＭ３２Ｆ１０３；微 信 号 放 大 ；恒 流 源 ；手 写 绘 图 板
中 图 分 类 号 ：ＴＮ７４１
文 献 标 识 码 ：Ａ
ＤＯＩ：１０．１９３５８／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４—７７２０．２０１６．０９．０２９
测 表 笔 触 点 电 压 ，记 录 数 据 Ⅳ。最 后 进 行 数 据 处 理 ，计 算
出触 点 坐标 。 电位 线 分 布 比 Ａ
较 均 匀 有 规 律 ，数 据 处 理 较
简 单 ，可 以 获 得 电 压 与 位 置
的关 系 。覆 铜 板 示 意 图 如 图
Ｃ
Ｄ
１所 示 。
图１ 覆铜板示意图
Ｃａｓｅｓ ｏｆ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
基 于 ＳＴＭ３２手 写 绘 图板 的设 计
雷金 桥 ，陈德 伦 ，欧 阳 次 山 ，沈 小 丽
（１．中 国计 量 学 院 计 量 测 试 工 程 学 院 ，浙 江 杭 卅Ｉ ３１００１８；２．中 国计 量 学 院 机 电工 程 学 院 ，浙 江 杭 州 ３１００１８）
２ 系统 电路 设计 手 写 绘 图板 系 统
主 要 由 恒 流 源 模 块 、
输 入 模 块 、放 大 输 入 检 测 模 块 、显 示 模 块
图２ 系统结构框图
Leabharlann Baidu
等 电路 组 成 。系 统 结 构 如 图 ２所 示 。 ２．１ ＳＴＭ３２处 理 器 及 系 统 接 口电 路
微 处 理 器 是 整 个 系 统 的 控 制 和 处 理 部 分 。 ＳＴＭ３２Ｆ１０３处理 器 是 ３２位 的 ＡＲＭ 微 控 制 器 ，采 用 Ｃｏｄｅｘ — Ｍ３内核 ，工 作 频 率 为 ７２ ＭＨｚ。外 设 接 口 丰 富 ，包 括 ２ 个 １２ ｂｉｔ的 Ｄ／Ａ转 换 器 、３个 １２ ｂｉｔ的 Ａ／Ｄ转 换 器 、３个 通 用 ｌ６ ｂｉｔ定 时 器 和 一 个 ＷＭ 定 时 器 。 内 部 集 成 ６４ ＫＢ 的 ＳＲＡＭ、１２８ ＫＢ的 闪存 。该 内 核 设 计 满 足 集 高 性 能 、低 功 耗 、实 时 应 用 、具 有 竞 争 性 价 格 于 一 体 的嵌 入 式 领 域 的 要 求 。ＳＴＭ３２处 理 器 的 主 要 接 口电 路 如 图 ３所 示 。
２．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ Ｊｉｌｉａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３１００１８，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｓｙｓｔｅｍ ｔａｋｅｓ ｔｈｅ ＳＴＭ３２ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ ａｓ ｉｔｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｏｒｅ，ａｎｄ ｍ ａｉｎｌｙ ｉｎｃｌｕｄｅｓ ｃｏｎｓｔａｎｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｏｕｒｃｅ ｃｉｒｃｕｉｔ，ｉｎｐｕｔ ｃｉｒｃｕｉｔ， ｉｎｐｕｔ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｍ ｐｌｉｆｉｅｒ ｃｉｒｃｕｉｔ ａｎｄ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ ｃｉｒｃｕｉｔ． Ｔｈｅ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｄａｔａ ｏｆ ｔｈｅ Ａ／Ｄ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｃｉｒｃｕｉｔ ｉｓ ｇｉｖｅｎ ｂｙ ｔｈｅ ｖｏｌｔａｇｅ ａｍ ｐｌｉ— ｆｉｅｒ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｃｈａｎｇｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｃｏｐｐｅｒ ｃｌａｄ ｌａｍｉｎａｔｅ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｄａｔａ ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ ｂｙ ｔｈｅ Ａ／Ｄ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ，ｔｈｅ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｔａｃｔ ｐｏｉｎｔｓ ａｒｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｂｙ ｓｅｒ ｅ ， ａｎｄ ｄｉｓｐｌａｙｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙ ｓｔａ１． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｃａｎ ｃｏｒｒｅｃｔｌｙ ｉｄｅｎｔｉｆｙ ｔｈｅ ｇｒａｐｈｉｃｓ ａｎｄ ｔｅｘｔ ｏｆ ｔｈｅ ｈａｎｄｗｒｉｔｉｎｇ ｉｎｐｕｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ＳＴＭ ３２Ｆ１０３； ａｍ ｐｌｉｆｉｅｒ ｃｉｒｃｕｉｔ； ｃｏｎｓｔａｎｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｏｕｒｃｅ； ｈａｎｄｗｒｉｔｔｅｎ ｄｒａｗｉｎｇ ｂｏａｒｄ
０ 引 言
随 着科 学 技 术 的快 速 发 展 ，手 写 绘 图 板 在 教学 和 生 活
中 的应 用越 来 越 广 泛 。 目前 市 面 上 大 多 数 的手 写 绘 图 板
虽 然 精 度较 高 ，但 价 格 较 昂 贵 ，操 作 复 杂 ，显 示 不 方 便 ，而
且 在 很 多 场合 对 手 写 识别 精 度 要 求 不 高 。 因 此 操 作 简 单 、