《arm嵌入式系統(tǒng)》課程論文-基于stm32的溫度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、成績《ARM嵌入式系統(tǒng)》課程論文題目：基于STM32的溫度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：學(xué)生學(xué)號：年級：13級專業(yè)：電子信息工程班級：（1）班任課教師：電子工程學(xué)院制目錄1、設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求2第11頁1.1設(shè)計(jì)目的21.2設(shè)計(jì)意義22、溫度系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案制定32.1設(shè)計(jì)要求32.2方案論證33、硬件設(shè)計(jì)方案實(shí)施43.1單元模塊功能及電路設(shè)計(jì)43.2電路參數(shù)計(jì)算及元器件選擇53.2.1電源電路設(shè)計(jì)53.2.2溫度采集電路設(shè)計(jì)64、設(shè)計(jì)的仿真實(shí)現(xiàn)64.1設(shè)計(jì)思路64.2程序清單74.3STM32溫度系統(tǒng)設(shè)計(jì)仿真實(shí)現(xiàn)105、

2、心得體會和總結(jié)10參考文獻(xiàn)12基于STM32的溫度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生：劉笑指導(dǎo)教師：王宜結(jié)電子工程學(xué)院電子信息工程專業(yè)第11頁摘要：本設(shè)計(jì)是基于嵌入式技術(shù)作為主處理器的溫度采集系統(tǒng)，利用S3C44B0xARM微處理器作為主控CPU，輔以單獨(dú)的數(shù)據(jù)采集模塊采集數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了智能化的溫度數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理與顯示等功能，并討論了如何提高系統(tǒng)的速度、可靠性和可擴(kuò)展性。并解決了傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由于存在響應(yīng)慢、精度低、可靠性差、效率低、操作繁瑣等弊端，能夠完全適應(yīng)現(xiàn)代化工業(yè)的高速發(fā)展。關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)、ARM、S3C4

3、4B0、STM32、溫度采集、數(shù)據(jù)處理。1、設(shè)計(jì)內(nèi)容1.1設(shè)計(jì)目的：1、注重培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)知識、獨(dú)立分析和解決實(shí)際問題的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，并獲得科學(xué)研究的基礎(chǔ)訓(xùn)練。2、了解所選擇的STM32芯片各個引腳功能，工作方式，計(jì)數(shù)/定時，I/O口，中斷等的相關(guān)原理，并鞏固學(xué)習(xí)嵌入式的相關(guān)內(nèi)容知識。3、通過軟硬件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)利用STM32芯片對周圍環(huán)境溫度信號的采集及顯示。1.2設(shè)計(jì)意義：嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，且軟硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用

4、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它一般由以下幾部分組成：嵌入式微處理器、外圍硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)是面向用戶、面向產(chǎn)品、面向應(yīng)用的，它必須與具體應(yīng)用相結(jié)合才會具有生命力、才更具有優(yōu)勢。因此嵌入式系統(tǒng)是與應(yīng)用緊密結(jié)合的，它具有很強(qiáng)的專用性，必須結(jié)合實(shí)際系統(tǒng)需求進(jìn)行合理的裁減利用。嵌入式系統(tǒng)是將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)和各個行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合后的產(chǎn)物，這一點(diǎn)就決定了它必然是一個技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識集成系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)必須根據(jù)應(yīng)用需求對軟硬件進(jìn)行裁剪，滿足應(yīng)用系統(tǒng)的功能、可靠性、成

5、本、體積等要求。所以，如果能建立相對通用的軟硬件基礎(chǔ)，然后在其上開發(fā)出適應(yīng)各種需要的系統(tǒng)，是一個比較好的發(fā)展模式。目前的嵌入式系統(tǒng)的核心往往是一個只有幾K到幾十K微內(nèi)核，需要根據(jù)實(shí)際的使用進(jìn)行功能擴(kuò)展或者裁減，但是由于微內(nèi)核的存在，使得這種擴(kuò)展能夠非常順利的進(jìn)行。數(shù)據(jù)采集(DAQ)，是指從傳感器和其它待測設(shè)備等模擬和數(shù)字被測單元中自第11頁動采集非電量或者電量信號，送到上位機(jī)中進(jìn)行分析，處理。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是結(jié)合基于計(jì)算機(jī)或者其他專用測試平臺的測量軟硬件產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)靈活的、用戶自定義的測量系統(tǒng)。被采集數(shù)據(jù)是已被轉(zhuǎn)

6、換為電訊號的各種物理量，如溫度、水位、風(fēng)速、壓力等，可以是模擬量，也可以是數(shù)字量。采集一般是采樣方式，即隔一定時間（稱采樣周期）對同一點(diǎn)數(shù)據(jù)重復(fù)采集。采集的數(shù)據(jù)大多是瞬時值，也可是某段時間內(nèi)的一個特征值。準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)量測是數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)量測方法有接觸式和非接觸式，檢測元件多種多樣。不論哪種方法和元件，均以不影響被測對象狀態(tài)和測量環(huán)境為前提，以保證數(shù)據(jù)的正確性。傳統(tǒng)的溫度采集系統(tǒng)由于存在響應(yīng)慢、精度低、可靠性差、效率低、操作繁瑣等弊端，已經(jīng)不能完全適應(yīng)現(xiàn)代化工業(yè)的高速發(fā)展。隨著嵌入式技術(shù)的迅猛發(fā)展，設(shè)計(jì)高速

7、度、高效率、低成本、高可靠性、操作方便的溫度采集系統(tǒng)成為當(dāng)務(wù)之急?；赟TM32的溫度采集系統(tǒng)就成為了解決傳統(tǒng)溫度采集系統(tǒng)各種弊端的優(yōu)先選擇方案。2、設(shè)計(jì)方案2.1設(shè)計(jì)要求：1、查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，熟悉所選STM32芯片及溫度傳感器2、總體設(shè)計(jì)方案規(guī)劃3、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，熟悉AD轉(zhuǎn)換原理及過程，溫度傳感器與STM32芯片的硬件接口實(shí)現(xiàn)及溫度顯示。4、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，包括溫度的AD轉(zhuǎn)換及顯示的軟件實(shí)現(xiàn)，用C語言編程5、設(shè)計(jì)心得體會及總結(jié)2.2方案論證：有許多客觀需求促進(jìn)了STM32處理器的設(shè)計(jì)改進(jìn)。首先，便攜式的嵌入

8、式系統(tǒng)往往需要電池供電。為降低功耗，STM32處理器已被特殊設(shè)計(jì)成較小的核，從而延長了電池的使用時間。高的代碼密度是嵌入式系統(tǒng)的又一個重要需求。由于成本問題和物理尺寸的限制，嵌入式系統(tǒng)的存儲器是很有限的。所以，高的代碼密度對于那些只限于在板存儲器的應(yīng)用是非常有幫助的。另外，嵌入式系統(tǒng)通常都是價格敏感的，因此一般都使用速度不高、成本較低的存儲器。STM32內(nèi)核不是一個純粹的RISC體系結(jié)構(gòu)，這是為了使