新一代嵌入式微处理器STM32F103开发与应用

基于Cortex-M3内核的STM32F103系列芯片是新型的32位嵌入式微处理器,它是不需操作系统的ARM,其性能远高于51系列单片机,但开发过程与51系列单片机一样简便,因而在很多应用场合可替代51系列单片机。本文从STM32F103系列芯片性能特点和片上资源入手,重点介绍其开发工具以及开发流程。并以温度测量为例,具体说明了基于Keil?Vision4软件的工程建立、源程序编辑、编译,基于J-Link仿真器的程序下载,程序在线调试,片上运行等过程,最终测量的温度转换为数字量,通过串口发送至PC机显示。

基于STM32F103XX微处理器的Micro SD卡读写

基于STM32F103XX微控制器的远程智能心脏检测仪采用Micro SD作为存储介质保存特定的心电信号。所存Micro SD卡中的存储数据要能够在计算机上直接存取,需要存储的数据以FAT32文件格式写入Micro SD卡。研究了使用STM32F103XX微处理器,采用SPI模式与Micro SD接口,将数据写入Micro SD的软件方法及硬件设计。采用的FAT开源文件系统FATFS是专门为小型嵌入式系统而设计的,容易移值和使用,占用硬件资源相对较小而且功能强大。

一种基于OSAL的STM32F103微处理器多任务作业调度机制

针对STM32F103微处理器未嵌入任何RTOS系统,无法方便地对多任务作业进行调度的特点,提出了一种基于OSAL的多任务调度机制。在STM32F103微处理器移植入一个操作系统抽象层(OSAL),由OSAL负责管理和调度各个任务;在嵌入式停车场管理机中进行应用验证,验证表明该机制能在较大程度上在节约内存空间,且系统实时性响应快,能较好地实现STM32F103微处理器资源分配和多任务作业调度功能。

基于STM32F103C8T6的游乐场智能手环设计

针对当前游乐场管理效率低,游客体验感差等问题,设计了一种基于STM32F103C8T6的游乐场智能手环系统;利用STM32F103C8T6作为主控芯片、通过MAX30102心率传感器进行游客心率数据的采集,采样频率为每秒钟4次,并设置报警阈值;ESP8266WiFi模块作为智能手环与服务器交流的传输媒介,调整工作模式为Station模式下,使用基于指纹匹配的定位算法实现WiFi定位;通过可以反复擦写与编程的XZ-T1010C型抗金属型RFID标签存储游客信息,实现了WiFi定位、自动计费、心率检测等功能;测试表明,设计的游乐场智能手环系统心率检测误差最大不超过3次/分钟,并能够很好地记录和保存游客信息,能够满足游客需求,提高游乐场管理效率,大大节省游乐场人力成本。

基于STM32F103的脑控小车设计

对于以往TGAM脑电传感器的应用场景较少的现象,本文基于STM32F103智能小车开发板、TGAM脑电传感器、蓝牙传输模块和超声波模块等主要部件设计并实现了一款脑控小车,对以往的TGAM应用方案进行了创新和优化,大大增加了脑电的传输距离,提高了脑电提取的效率,使小车的控制方式更加丰富,为智能交通、医疗器械等领域提供了一种新的方案。

基于STM32F103处理器食堂售饭机设计

本文设计的食堂售饭机,在实现消费金额手动输入功能的基础上,根据需求增加了定额消费功能。为不同用户的需要,提供矩阵式键盘和PS/2键盘以供选择。通过RC522对IC卡进行读写,消费记录安全存储在掉电保护的FLASH存储器上,便于用户后期查询和结账。本售饭机读卡速度快,误读率低,支持挂失卡消费报警,已成功应用于多个企事业单位的食堂消费场合,使用状态良好。

基于STM32F103氢气泄漏监测系统的设计与实现

针对氢气泄漏无气味不易察觉的问题,设计了一款基于STM32F103的氢气泄漏监测系统,系统包含主控模块、氢气监测模块、温湿度监测模块、报警模块以及显示模块。鉴于氢气传感器遇水时灵敏度会下降,故系统通过加入温湿度模块确保在复杂环境场景下氢气泄漏监测的准确性。氢气监测模块使用SMD1012,温湿度监测模块采用AHT22,具有功耗小、稳定性高、响应率高等优点。温湿度数据和氢气数据处理均采用加权平滑算法,实验结果表明:加权平滑算法能够降低数据误差,优化系统的性能。

基于STM32F103和Zigbee的智慧路灯控制系统

针对传统路灯灯具更换难、资源浪费等问题,提出一种基于STM32F103和Zigbee的智慧路灯控制系统,以嵌入式软硬件为设计基础,由路灯节点、监控平台及无线通信构成。分为基于单片机的自动路灯控制系统和基于Zigbee的智能路灯监控系统。其中基于单片机的自动路灯控制系统采用STM32F103控制芯片及外围电路实现自动灯杆控制和自适应灯光控制,基于Zigbee的智能路灯监控系统采用Zigbee技术实现监控平台对各路灯状态的监控和管理。实践表明:该文所设计的智慧路灯系统符合新时代新科技新基建背景下的智慧城市发展需要,具有一定的实用价值。

基于STM32F103RCT6的多功能智能手杖的设计与应用

介绍了一种面向老年人的智能手杖,旨在解决老年人在行走过程中遇到的反应迟缓、视力衰退、行动不便和失去平衡等问题。智能手杖采用碳素材料制作手柄和底座,手杖主体采用铝合金不锈钢材质制造。主控芯片使用STM32F103RCT6,通过Wi-Fi芯片ESP8266连接心知天气服务器以获取实时天气信息。手杖配备MAX30102芯片以检测使用者的实时心跳和血氧水平,并通过六轴加速度传感器获取手杖的实时角度和加速度数据。主控芯片接收和处理相关数据,以获取手杖的实时姿态。一旦手杖检测到异常情况,通过GSM通信将相关数据发送给老年人的监护人。监护人可以及时获得老人的当前位置和其他信息,为老年人的出行安全提供可靠的保障。

基于STM32F103ZET6处理器的低压电气设备监测系统设计

通过对矿井低压电气设备常见故障的原理分析,结合矿井实际的需求,设计了一种基于STM32F103ZET6处理器的低压电气设备监测系统,即将监测、保护、通讯、控制功能于一体,通过电压、电流信号采集并整定计算处理,达到实时监测故障,并对故障进行判别、报警、显示及处理等功能,从而完成整个监控系统的稳定运行。

STM32F101VB微处理器在气相色谱仪中的应用

由于传统的气相色谱仪外围接口电路存在不通用缺陷,且控制核心单片机无法满足现代气相色谱仪对多维图谱大量数据处理的要求。针对上述问题,研究了一种基于STM32F101VB微处理器的气相色谱仪控制电路。该微处理器使用高性能的ARM Cortex-M3 32位的RISC内核,具有增强I/O端口和APB总线的功能,适用于气相色谱仪的新型控制核心。该设计满足了现代气相色谱仪对通用接口和多维大量数据处理的要求。

基于STM32F103C8T6的恒温智能控制系统设计

本课题主要是基于STM32F103C8T6的一款游泳池用恒温智能控制系统的设计与研究,随着嵌入式技术的发展,人们对这方面研究的加深,利用单片机技术从而对游泳池实现恒温控制不仅简单易操作而且方便灵活性大。本系统主要是由主控、加热器、调温旋钮、OLED显示、温度传感器、WiFi通信等组成,分为手动调节温度和自动感应调节两部分。本系统是通过无线通信接入互联网采用WiFi、MQTT通信协议与ONENET进行通信,实现现场操作和PC端ONENET云平台上远程操控调节水温温度,在无人情况下设定好温度会进行自动调节进行加热,运用防水数字型温度传感器探测线检测水温温度,实时显示水温并将数据通过串口通信上传到PC端,通过观察红色区域提示是否恒温,经过调设温度达到自动加热的效果利用硬件电路和软件控制实现上述功能。在现场也会有OLED显示屏将传感器感应的温湿度显示出来,更便于观察,同时也可以现场通过旋钮调节温度,在ONENET平台上可以调节温度上下限,以防止温度过高过低影响游泳池内恒温。

基于STM32微处理器的蓝牙热敏打印机的研制

蓝牙是一种采用无线电波传输代替移动设备之间电缆传输的短距离无线通信技术。热敏打印机具有高精度、低噪声、可靠性强等优点。将二者结合就产生了便携式蓝牙热敏打印机,可用于移动警务系统、移动办公、移动物流系统等。本设计采用基于ARM Cortex-M3内核的STM32系列微控制器开发蓝牙热敏打印机。蓝牙通信模组为HHW-UART-S10,热敏打印头为PT487F-B。先简要介绍蓝牙通信原理与打印原理,重点介绍针对模块特点的低功耗硬件电路设计和虚拟串口的软件设计。最后经过测试,各项性能均能达到指标要求,并对本产品设计进行了小规模量产。

基于STM32F103的自主肌电控制功能性电刺激的研究与设计

为解决不同患者对于功能性电刺激强度的适应能力和肢体角度的控制,设计了一款自主肌电控制功能性电刺激。该系统以STM32F103为开发平台,对肌电信号进行采集和刺激输出控制。硬件电路包含运算放大电路、全波整流电路、有源滤波电路和电流镜电路等。软件实现通过STM32F103的直接寄存器访问技术、数模转换模块和模数转换模块进行肌电信号峰值探测和刺激信号输出强度控制。测试表明:该系统能够实现肌电峰值探测,并使用肌电信号峰值控制刺激信号动态输出。

基于STM32F103的智慧大棚无线温度传感器节点设计

针对智慧大棚复杂环境温度采集网络难覆盖的问题,文中设计了基于STM32的智慧大棚无线温度传感器节点系统,系统以STM32F103为核心,包括主控模块、数据采集模块、无线传感器模块以及电源模块。其实现原理是通过DS18B20采集数据,利用CC2530搭设的无线传感网络将数据传输至STM32F103进行处理,同时将数据传送至PC端或者移动终端设备,方便用户实现远程控制。实验结果表明,该系统在处理功耗、通信质量等方面均优于传统系统。

STM32处理器的锂电池组保护电路设计

为实现对电池组的过电压、欠电压、过电流等基本保护和电池组的温度保护,以及电池组单体电池间电压均衡功能,提出了一种针对由4节锂离子电池组成的锂电池组保护电路.该电路以STM32F103处理器和X3100电池保护芯片为核心进行设计,采用C语言编写,使用Keil软件调试.可用于各种使用锂电池供电并且以STM32处理器为核心开发的电子产品.

基于STM32F103的高速卷绕机横动导丝控制系统设计

为解决因横动导丝形变量过大而造成的高速卷绕机空转问题,实现对机械设备元件的有效控制,设计基于STM32F103的高速卷绕机横动导丝控制系统;在CPU主控电路体系中,设置STM32F103控制器元件,并以此为基础,控制锭轴夹头、机械卷绕头两类机械零部件,完成控制系统的主要应用模块设计;按照变卷装转化原则,判断设备元件之间的联接关系,再根据横动导丝同步涡动频率求解结果,推导弹性微分方程,实现对高速卷绕机的动力学建模处理;分别求解边界条件与有限元模态系数,实现对模态控制量的精准计算,结合相关应用部件结果,完成基于STM32F103的高速卷绕机横动导丝控制系统设计;实验结果表明,上述系统作用下,空卷状态下导丝形变量不超过0.77 mm、满卷状态下导丝形变量不超过8.35 mm,始终达不到10 mm的变形极值,可以解决高速卷绕机的空转问题,符合有效控制机械设备元件的实际应用需求。

基于STM32F103RBT6的智能柜硬件设计

随着科技的高速发展,物联网技术产品开始落地并逐渐融入人们的工作与生活。近年来,外卖需求增多,又因为疫情防控需要,无接触收发货物的形式深入人心,由此运输行业追随新的客户需求快速更新行业标准,无接触智能柜产品得以出现并迅速成为了快递的配送终端。本文紧紧围绕目前快递行业终端硬件产品的需求,构思设计了以STM32F103RBT6单片机为控制核心的恒温智能柜。系统硬件设计划分了柜体存储模块、门禁控制模块和柜内核心模块三部分,在器件选型上具体介绍主要外围器件的功能及应用参数,完成了对硬件整体及各模块的性能测试。

基于STM32处理器的ModbusTCP/RTU网关设计

采用ARMCortex-M3内核微处理器STM32F103结合RS485/232及以太网通信构建了ModbusTCP/RTU总线通信网关,介绍了硬件设计和基于uIP协议栈的软件设计方法,实现将Modbus设备接入以太网。实验证明利用该网关可以通过以太网对遵循ModbusRTU协议的设备实施网络化远程控制。

基于STM32F103的颜色及形状识别系统设计

颜色及形状识别是机器视觉技术的一个重要组成部分,针对一些硬件资源有限的应用场景,文章提出了一种基于STM32F103的颜色及形状识别系统设计。设计通过OV7725摄像头模块进行图像的数据采集,先将图像数据转化到HSV空间,实现颜色识别及图像的二值化,然后通过图像腐蚀操作,识别到有效的区域,采用边长特征的方法来进行形状识别,最后,将识别后的结果数据通过串口传送出去。测试结果表明,该系统设计能实现红、黄、绿等颜色及圆形、正方形和三角形的形状识别。