物联网工程施工STM32

目录

STM32

1.硬件结构

2.单片机

3.USB接口

4.电源管理

5.无线模块

STM32开发板样貌具体如下

 STM32开发板的心得体会

STM32源码


STM32

STM32系列芯片是美国 ST公司生产的一款低功耗32位单片机,是目前市面上性价比最高的一款单片机。它的最大特点就是功耗低,只有5W。此外,还具有丰富的外围接口、低成本、高性能的特点。它以其众多优点成为很多开发板厂家首选的单片机之一。

1.接口丰富:除了常用的 UART、 SPI、串口外,还有两个网口用于网络通信。

2.支持 WIFI模块:通过 wifi可以实现手机对设备的控制。

1.硬件结构

STM32系列的开发板一般包括电源电路、复位电路、 IO口电路、 JTAG调试接口电路等。下面简单介绍下这几个电路。

1.电源部分:它主要包括电源 IC (外部供电芯片)和电源滤波电容,用来给芯片供电。另外,还需要配置一个220V交流转直流的接口。

2.复位电路:在复位时,需要把复位脉冲输出到 IC (外部复位开关)上,然后再把复位脉冲输出到复位开关的管脚上。通过这个复位脉冲可以使芯片恢复正常工作状态。

3. IO口部分:该部分主要由3个 IO口组成,分别是 UART、 SPI、 UART串口。在 UART口上还需要配置一个5V的复位输出和一个5V的 JTAG调试接口,用来接收串口数据并显示出来。在 SPI口上则需要配置一个3线的 JTAG调试接口,用于接收和发送调试数据。

4. JTAG调试接口: JTAG接口用于调试单片机的功能,在该接口上还需要配置一个复位输入和 JTAG调试输出接口。在这两个接口上还需要配置一个 JTAG调试输出和一个 JTAG测试输出接口。

2.单片机

单片机(英语: CodeControlCenter,缩写为 CCC),又称微控制器,是一种微型计算机,内建执行机构与程序存储器。单片机的运算速度快、功能强,功耗低、体积小,并具有高度可靠性和完善的保护机制等优点。广泛应用于工业控制、消费电子、网络通信等领域。单片机在电子设备中的应用日益广泛,如智能手机、平板电脑、便携式电脑、电视机顶盒、车载电脑等。单片机具有高度的智能化和自动化,体积小、功能强。随着嵌入式技术的发展,单片机成为嵌入式系统的核心。

单片机(CCC)是一种微型计算机,它由中央处理器(CPU)和内部存储器(RAM)及程序存储器(ROM)组成,是一种可以对外部存储设备进行操作和控制的微处理

3.USB接口

USB是英文 Universal Serial Bus的简称,即通用串行总线,是一种连接计算机和外部设备的串行外设接口,通过它可以使计算机的端口扩展成为一个外部总线接口。USB接口一般分为 USB1.1、 USB2.0和 USB3.0,其中 USB1.1和 USB2.0均支持热插拔;而 USB3.0则支持热插拔,即在不需要使用数据线连接时可以将数据线拔掉。相比而言, USB3.0的速度比 USB1.1快得多。

STM32的外设主要有:两个 UART、一个 SPI、两个 IO口、两个 WiFi网卡、一个串口扩展卡。

使用STM32的 USB接口,可以方便地把外设连接到 PC机,实现电脑和手机之间的数据传输。虽然现在大部分手机都支持 WiFi,但在一些智能手机上,为了实现数据传输还是需要通过 USB接口来实现。

4.电源管理

在介绍电源管理之前,我们先了解下单片机的功耗。从STM32系列单片机的内部结构可以看出,在一个时钟周期内,系统消耗的能量约为5W。而我们一般的单片机只有5W的功耗。STM32系列单片机的工作频率为60 MHz,一个时钟周期内可完成一个8位字节的指令处理,所以该系列单片机可以完成16个字节的指令处理。

综上所述,对于STM32系列单片机来说,工作频率越高,功耗也越大。那么,对于我们应用来说,选择适当的工作频率很重要。如果要在系统中集成一些外设,建议选用5W左右的芯片;如果需要省电模式、长时间稳定工作等功能,可以选用5W以上的芯片。在选择芯片时,建议根据需要选择合适的芯片。

5.无线模块

无线模块是开发板上的一个重要部件,在选择无线模块时要注意以下几点:

1.工作频率:目前市面上的无线模块分为2.4G和5G两种。

2.4G和5G的工作频率不同,所以要根据自己的产品来选择。

一般情况下,2.4G的工作频率在150 MHz~2 GHz之间,而5G的工作频率在1 GHz~5 GHz之间。

2.发射功率越大,接收灵敏度越高。目前市面上有两种发射功率:10 dBm和15 dBm。

3.传输距离也是选择无线模块时需要注意的问题之一。

一般情况下,传输距离在200米左右就可以了。

4.抗干扰能力是选择无线模块时需要考虑的另一个问题。

一般来说,抗干扰能力越强,接收灵敏度就会越高,产品性能也会更好。

发射功率过小,接收灵敏度就会降低;发射功率过大,接收灵敏度就会提高;不过一般情况下,发射功率在3 dBm左右即可。

STM32开发板样貌具体如下

 STM32开发板的心得体会

作为一种广泛应用的嵌入式开发平台,STM32开发板是基于ARM Cortex-M系列处理器的硬件平台。下面是一些关于STM32开发板的心得体会:
强大的性能:STM32开发板搭载了高性能的ARM Cortex-M处理器核心,具有较高的运算能力和执行效率。这使得它适用于各种复杂的嵌入式应用,包括工业自动化、物联网、智能家居等领域。
丰富的外设资源:STM32开发板提供了丰富的外设资源,如通用输入输出口(GPIO)、模数转换器(ADC)、串行通信接口(UART、SPI、I2C)等。这些外设可以方便地连接和控制外部设备,满足不同应用的需求。
完善的开发生态系统:STMicroelectronics为STM32系列提供了一套完整的开发工具链,包括集成开发环境(如STM32CubeIDE)、调试器/编程器(如ST-LINK)以及丰富的软件库和示例代码。这些工具和资源使得开发者可以快速上手和开发应用。
应用灵活多样:由于STM32系列开发板的丰富性能和外设资源,可以满足各种不同的应用需求。无论是简单的LED控制、传感器数据采集还是复杂的通信协议实现,STM32开发板都能提供灵活和可靠的解决方案。
社区支持和资源丰富:由于STM32系列在嵌入式领域的广泛应用,有庞大的开发者社区提供技术支持和资源分享。在遇到问题时,可以通过查找在线文档、参与论坛讨论或寻求帮助与他人交流,快速找到解决方案。
这些是对于STM32开发板的一些心得体会。当然,具体的开发经验还需要结合具体项目和使用情境来深入探索。

STM32源码

#include "stm32f4xx.h" void delay(uint32_t time_ms); int main(void) { // 启动系统时钟(使用HSI时钟源) SystemInit(); // 使能GPIO端口时钟(例如GPIOA、GPIOB等) RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE); GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; // 设置要操作的GPIO引脚 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT; // 设置引脚为输出模式 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // 设置引脚速度 GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; // 设置引脚推挽输出类型 GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; // 设置无上下拉电阻 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); // 初始化GPIO端口 while (1) { // 置位GPIO引脚,点亮LED GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0); // 延时一段时间 delay(1000); // 复位GPIO引脚,熄灭LED GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0); // 延时一段时间 delay(1000); } } // 延时函数,以毫秒为单位 void delay(uint32_t time_ms) { uint32_t i, j; for (i = 0; i < time_ms; i++) { for (j = 0; j < 10000; j++); } }

这是一个简单的示例代码,用于通过设置STM32微控制器上的GPIO引脚来控制LED的亮灭。代码中使用了STM32F4系列的启动函数和库函数进行配置和操作。
请注意,实际编程时需要根据您使用的具体型号、引脚及需求进行相应的修改。此外,确保已正确配置并连接外部设备(如LED)以便进行测试。

#include "stm32f4xx.h" void TIM2_Init(void); void delay_ms(uint32_t time); int main(void) { // 启动系统时钟(使用HSI时钟源) SystemInit(); // 初始化定时器 TIM2 TIM2_Init(); while (1) { // 等待定时器溢出 while (!TIM_GetFlagStatus(TIM2, TIM_FLAG_Update)); // 清除定时器溢出标志位 TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update); // 置位GPIO引脚,点亮LED GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0); // 延时一段时间 delay_ms(1000); // 复位GPIO引脚,熄灭LED GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0); } } // 定时器 TIM2 初始化函数 void TIM2_Init(void) { // 使能定时器 TIM2 时钟 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); // 初始化定时器 TIM2 TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_BaseStruct; TIM_BaseStruct.TIM_Period = 999; // 计数周期为 1000 TIM_BaseStruct.TIM_Prescaler = 8399; // 时钟预分频为 8400 TIM_BaseStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; // 设置为向上计数模式 TIM_BaseStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; // 设置时钟分割:不分割 TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_BaseStruct); // 启动定时器 TIM2 TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); } // 延时函数,以毫秒为单位 void delay_ms(uint32_t time) { volatile uint32_t i; for (i = 0; i < (time * 1700); i++); }

此示例代码演示了如何使用STM32的定时器(Timer)来实现定时功能。在这个例子中,我们使用定时器 TIM2 ,每当定时器溢出时,点亮LED,并经过一段时间后熄灭LED。
与上一个示例类似,确保您根据具体需求和型号进行相应的修改,并正确连接外部设备(例如LED)。

当然以上内容仅供参考,也有许多不足欢迎大家一起学习研究!