单片机产品设计与调试-基于STM32F1xx机型和HAL库函数 课件 任务1.3电路设计与调试

单片机产品设计与制作

（stm32机型）袁秀英石梅香项目1、利用GPIO和位带操作实现温度报警任务1.3电路设计与调试总目录1项目1、利用GPIO和位带操作实现温度报警

2项目2、利用SysTick实现温度报警与控制

3项目3、利用按键查询实现参数设定及显示

4项目4、利用外部中断实现工件计数显示

5项目5、利用定时器实现直流电动机PWM调速6项目6、利用计数器实现工件计数显示和打包控制

7项目7、利用ADC实现土壤湿度采集

具体工作任务设计基于STM32单片机的温度报警器，实现如下功能：

温度超过设定温度（30℃）时，报警灯点亮；否则，报警灯熄灭。请进行1、方案设计2、器件选型3、电路和程序设计4、完成软硬件调试。项目总目标1、了解单片机的发展及用途，理解其关键概念与术语；2、了解单片机产品的开发过程，会使用开发工具进行软硬件设计与调试；3、理解基于STM32F103ZET6的电源电路原理，能够独立进行电源电路的设计与调试；4、理解按键、温度开关等简单DI电路的原理，能够独立进行类似电路的设计与调试；5、理解LED等简单DO电路的原理，能够独立进行类似电路的设计与调试；6、掌握基于HAL库函数的GPIO引脚读写和位操作编程方法；7、能够按照分组管理的模块化设计方法进行程序设计与调试；8、了解STM32GPIO电路的内部结构；9、会查找相关资料、阅读相关文献。子目录1项目1、利用GPIO和位带操作实现温度报警

1.1任务1.1 认识STM32单片机及其开发工具1.2任务1.2 方案设计

1.3任务1.3 电路设计

1.4任务1.4 程序设计

1.5任务1.5 利用位带操作实现温度报警

1.6任务1.6 stm32软硬件深入（一）

任务1.3电路设计与调试本任务目标1、能查阅相关资料，说出STM32单片机的电源引脚和GPIO引脚的作用；2、能画出温度开关与单片机的连接电路，说出其原理；3、能画出LED与单片机的连接电路，说出原理；4、能举一反三，独立进行类似控制的电路设计；5、会进行电路测试。任务1.3电路设计与调试本任务目标1、能查阅相关资料，说出STM32单片机的电源引脚和GPIO引脚的作用；2、能画出温度开关与单片机的连接电路，说出其原理；3、能画出LED与单片机的连接电路，说出原理；4、能举一反三，独立进行类似控制的电路设计；5、会进行电路测试。没有单片机的温度报警器电路设计温度(t℃)温度传感器控制电路报警灯温度传感器TemperatureSensor发光二极管LEDLightEmittingDiodeθ电源PowerSupply串联电路限流电阻没有单片机的温度报警器电路设计温度(t℃)温度传感器控制电路报警灯有单片机的温度报警器温度(t℃)温度传感器控制电路报警灯stm32单片机有单片机的温度报警电路stm32单片机有单片机的温度报警电路供电电路输入电路输出电路晶振电路复位电路其他电路供电电路STM32F103ZET6的供电引脚VDD和VSS为片内数字电路供电分VDD1和VSS1、VDD2和VSS2……VDD11和VSS11供电电压2.0~3.6V，典型值3.3VVDDA和VSSA为片内模拟电路供电可外接独立电源，也可和VDD和VSS共用一组电源供电电压2.4~VDD(3.6V)VREF+和VREF-为片内AD提供精准基准电压可外接独立电源，也可和VDDA和VSSA共用一组电源VBAT为片内RTC提供备用电源可外接电池或其他电源也可和VDD共用一组电源供电电路STM32F103ZET6的供电引脚供电电路使用了四组电源的供电电路——画法1供电电路使用了四组电源的供电电路——画法1供电电路使用了四组电源的供电电路——画法2供电电路使用了四组电源的供电电路——画法2供电电路使用了一组电源的供电电路——画法1供电电路使用了一组电源的供电电路——画法2供电电路使用了两组电源的供电电路（开发板接法）供电电路开发板供图供电电路--电源电路测试3.3VGNDGND5V自主设计供电电路参考以上电源电路：（1）请设计使用两组电源的电源电路，要求一组为数字电源、模拟电源、基准电源供电，另一组是备用电池。（2）请设计使用三组电源的电源电路，要求一组为数字电源和模拟电源供电、一组为基准电源供电，另一组是备用电池。有单片机的温度报警电路stm32单片机有单片机的温度报警电路供电电路输入电路输出电路晶振电路复位电路其他电路输入电路输入输出引脚PA0~PA15PB0~PB15PC0~PC15PD0~PD15PE0~PE15PF0~PF15PG0~PG15通用输入/输出引脚GPIOGeneral-PurposeInput/Output每一根引脚即可做输入也可做输出做DI输入时，接收传感器等输入外设设备输入的高、低电平信号做DO输出时，向LED等输出设备发送高、低电平信号

输入电路输入输出引脚PA0~PA15PB0~PB15PC0~PC15PD0~PD15PE0~PE15PF0~PF15PG0~PG15PA0~PA15PB0~PB15PC0~PC15PD0~PD15VDD1~VDD11VSS1~VSS11VDDAVSSAVREF+VREF-VBATPE0~PE15PF0~PF15PG0~PG15OSC_INOSC_OUTNRSTBOOT0STM32F103ZET6输入电路144引脚GPIO引脚(PA0~PG15，112个)电源引脚(VDD1~VBAT，27个）复位引脚(NRST，1个)晶振引脚(OSCIN和OSCOUT，2个）启动引脚（BOOT0，1个）其它引脚（空引脚1个）输入电路3.3Vθ1K上拉电阻t>=设定值：开关闭合PA0经1K电阻上拉到3.3V即PA0输入高电平t<设定值：开关断开PA0外部悬空PA0STM32F103ZET6输入电路测试断电时，按下K_UP按键开关：通（）断（）通电时，按下K_UP按键PA0电压=断电时，抬起K_UP按键开关：通（）断（）通电时，抬起K_UP按键PA0电压=测试结果自主设计参考以上电路：请设计使用PE2和PF5接收2个按键输入的电路。有单片机的温度报警电路stm32单片机有单片机的温度报警电路供电电路输入电路输出电路晶振电路复位电路其他电路STM32F103ZET6PA0输出电路3.3Vθ1K上拉电阻t>=设定值：开关闭合PA0经1K电阻上拉到3.3V即PA0输入高电平t<设定值：开关断开PA0内部下拉到VSS即PA0输入低电平PC03.3V470限流电阻PC0输出低电平：LED点亮PC0输出高电平：LED熄灭输出电路测试输出电路测试结果PC0接3.3VLED：亮（）灭（）PC0接GNDLED：亮（）灭（）自主设计参考以上电路：请设计使用PE2和PF5控制2个LED的输出电路。电源、输入和输出电路汇总有单片机的温度报警电路stm32单片机有单片机的温度报警电路供电电路输入电路输出电路晶振电路复位电路其他电路暂不设计输入电路的其它接法stm32与开关量输入设备的连接电路开关量需要转换成高低电平的数字量送入STM32F103ZET6PA03.3V1K上拉电阻开关闭合PA0外部输入高电平开关断开PA0外部输入悬空开关闭合PA0外部输入低电平开关断开PA0外部输入悬空STM32F103ZET6PA0开关闭合PA0外部输入低电平开关断开PA0外部输入高电平STM32F103ZET6PA03.3V1K上拉电阻实验板按键电路设计PA0PE2PE3PE4STM32F103ZET6输入电路的其它接法stm32与数字量输入设备的连接电路数字量输入直接送入，注意共地STM32F103ZET6PG11输出电路的其它接法stm32与LED的连接电路STM32F103ZET6PA03.3V200限流电阻PA0输出低电平LED点亮PA0输出高电平LED熄灭PA0输出高电平LED点亮PA0输出低电平LED熄灭STM32F103ZET6PA0200限流电阻STM32F103ZET6实验板LED电路设计PC0PC1PC2PC3PC4PC5PC6PC7实验板的供电电路设计实验板的供电电路设计请根据老师要求，现场进行电源、输入、输出电路设计任务1.3电路设计与调试本任务目标1、能查阅相关资料，说出STM32单片机的电源引脚和GPIO引脚的作用；2、能画出温度开关与单片机的连接电路，说出其原理；3、能画出LED与单片机的连接电路，说出原理；4、能举一反三，独立进行类似控制的电路设计；5、会进行电路测试。项目总目标1、了解单片机的发展及用途，理解其关键概念与术语；2、了解单片机产品的开发过程，会使用开发工具进行软硬件设计与调试；3、理