基于STM的教学楼电子打铃器专业课程设计.doc
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1、工业微控制器课程设计题 目: 教学楼电子打铃器设计 院系名称: 电气工程学院 专业班级: 学生姓名: 学 号: 指导老师: 成绩:指导老师署名: 日期: 目 录引言11系统概述11.1设计任务11.2设计要求12 方案设计和论证12.1单片机芯片选择方案22.2 作息时间控制钟系统概述22.3设计要求:22.4单片机总体设计思绪22.5各功效模块程序实现原理分析33 STM32性能介绍及硬件设计33.1 STM32单片机性能介绍33.2电子打铃系统硬件设计44 系统程序74.1主程序设计以下74.2 主程序内容84.3 定时器中止函数和按键程序图105 调试仿真11心得体会14参考文件:15引
2、言 当今时代是一个新技术层出不穷时代,在电子领域尤其是自动化智能控制领域,传统分立元件或数字逻辑电路组成控制系统,正以前所未有速度被单片机智能控制系统所替换。单片机含有体积小、功效强、成本低、应用面广等优点,能够说,智能控制和自动控制关键就是单片机。现在,一个学习和应用单片机高潮正在工厂、学校及企机关大规模地兴起。学习单片机最有效方法就是理论和实践并重,本文用STM32单片机设计一个电子打铃系统。此次设计中LED数码管电子时钟电路采取二十四小时制记时方法,此次设计采取STM32单片机,使用5V电源供电,而且在按键作用下能够进行调时,调分,复位功效。计时数据更新在计算机C语言驱动下每秒自动进行一
3、次,但不需程序干预其输出状态。1系统概述1.1设计任务 用STM32设计一个教学楼电子打铃器。 1.2设计要求 (1)设置最少3种打铃模式,比如正常模式、周末模式、考试模式等;(2)能够经过按键设置打铃时间和每种模式打铃次数等参数;(3)设置参数能够掉电存放;(4)含有LED显示接口。2 方案设计和论证2.1单片机芯片选择方案 stm32是一个低功耗,高性能32位单片机,片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)可反复擦写1000次Flash只读程序存放器。关键性能有:和MCS-51单片机产品兼容、全静态操作:0Hz33Hz、 三级加密程序存放器、32个可编
4、程I/O口线、三个16位定时器/计数器、八个中止源、全双工UART串行通道、掉电后中止可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉电标识符、易编程。2.2 作息时间控制钟系统概述: 本设计是一个含有打铃功效作息时间控制钟。它利用STM32单片机自带时基计时,进行年历计算,并用蜂鸣器驱动模块将它打出来;在进行时间计算,分每加一时,全部和要求作息时间比较,假如相等则进行对应控制或动作。由七段显示驱动模块、蜂鸣器驱动模块和按钮控制模块三部分组成,四个按键用于报时及校正时间。现代机关企业,尤其是学校要求对时间加以控制,要按时打铃及播放广播,以确保学习和工作正常运行。本设计实现了这些功效,给学校及其它机关企业带
5、来方便,整体性好,人性化强、可靠性高,实现了对时间控制智能化。2.3设计要求:利用单片机组成一个电子打铃器。根据学校上下课铃声次序设定定时间用一个蜂鸣器模拟电铃,正常模式和周末模式响铃1.8s考试模式时响铃3.6s。 经过LED能够正常显示2.4单片机总体设计思绪 (1)设计能正常工作一个单片机最小硬件系统,外围电路包含设置键盘 (2)进行软件设计,利用单片机系统时钟先设计一个高精度内部时钟系统,最小正确时间为期1秒; (3)在秒计数器基础上设计一个二十四小时时钟,并设计若干定时功效; (4)设计打铃实施机构,完成自动打铃功效。2.5各功效模块程序实现原理分析 该模块由蜂鸣器驱动模块,LED模
6、块和按钮控制模块组成。且全部经过STM32来实现。1 蜂鸣器驱动模块 采取压电式蜂鸣器,压电式蜂鸣器关键由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。多谐振荡器由晶体管或集成电路组成,当接通电源后(1.5-15V直流工作电压),多谐振荡器起振,输出1.52.5kHZ音频信号,阻抗匹配器推进压电蜂鸣片发声。2 按钮控制模块 四个按钮一端分别接地,另一端接单片机一个端口四个引脚,当某一个按钮按下时候,其对应引脚就由高电平变成低电平,然后经过单片机扫描读取引脚电平来判定按钮是否按下。3 LED模块 题目标要求只需用一个LED灯便能够显示传输是否在运行,故只接两个LED灯,LED0为显示传
7、输是否运行指示灯,SYS为系统是否有电源进行供电指示灯。3 STM32性能介绍及硬件设计3.1 STM32单片机性能介绍 STM32它拥有资源包含:48KB SRAM、256KB FLASH、2 个基础定时器、4 个通用定时器、2个高级定时器、2个DMA 控制器(共 12 个通道)、3 个SPI、2个IIC、5个串口、1个USB、1个CAN、3个12位ADC、1个12位DAC、1个SDIO接口及51 个通用IO口,该芯片性价比极高。各个引脚说明以下PA0 作用1,按键 KEY_UP 2,能够做待机唤醒脚(WKUP) 3,能够接 DS18B20 传感器接口(P2 设置)PA1作用1,NRF24L
8、01 接口 IRQ 信号 2,接 HS0038 红外接收头(P2 设置)PA2 作用 作为W25Q64 片选信号PA3 作用 作为SD 卡接口片选脚PA4 作用 作为NRF24L01 接口 CE 信号PA5 作用 作为W25Q64、SD 卡和 NRF24L01 接口 SCK 信号PA6 作用 作为 W25Q64、SD 卡和 NRF24L01 接口 MISO 信号PA7 作用 作为 W25Q64、SD 卡和 NRF24L01 接口 MOSI 信号PA8 作用 作为 接 DS0 LED 灯(红色)PA9 作用 作为串口 1 TX 脚,默认连接 CH340 RX(P4 设置)PA10 作用 作为串口
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