STM32控制器的LVDT位移测量系统设计报告

"基于STM32控制器的LVDT位移测量系统设计" 这篇课程设计报告详述了一个基于STM32控制器的LVDT（Linear Variable Differential Transformer，线性可变差动变压器）位移测量系统的开发过程。LVDT是一种常用的位移传感器，能够非接触地测量物体的直线位移，具有高精度和长寿命的优点，常用于工业自动化、航空航天等领域。 设计目标是创建一个能够测量38mm范围内位移且精度达0.5%的系统。系统需要具备LVDT信号的调制与解调功能，能够存储测量数据并在断电后保留，同时配备4位八段数码管实时显示数据，通过RS232通信接口与上位机交换数据，以及包含功能按键、指示灯和蜂鸣器报警功能。 设计内容包括了对相关资料的查阅、传感器的选择、系统方案与主控芯片（STM32）的确立，以及各个单元电路的设计，如微处理器电路、电源模块、JTAG/SWD调试电路。LVDT传感器的测量原理是通过其电磁感应特性，当核心移动时，产生电压差，从而计算出位移。电路设计部分需要考虑如何有效读取和处理这些信号。显示模块负责数据显示，串口通信模块用于与上位机通信，储存模块则用于保存测量数据。此外，设计报告还包括了总结和心得体会，以及附录中关于MAX7219驱动芯片和I2C总线的详细信息。 STM32是基于ARMCortex-M内核的32位微控制器，以其高性能、低功耗和丰富的外设接口等特点，非常适合于这种需要复杂信号处理和实时数据传输的应用。整个系统的工作流程大致是：STM32接收LVDT传感器产生的电压信号，对其进行处理，然后通过RS232接口将处理后的数据发送到PC端，同时在本地通过数码管显示测量结果。在系统运行过程中，用户可以通过功能按键操作，指示灯显示状态，而蜂鸣器则在必要时发出报警。 该设计不仅提供了硬件设计的详细方案，还涵盖了软件设计和系统集成的部分，充分体现了STM32在实际工程应用中的灵活性和实用性。通过这样的设计，学生可以深入理解嵌入式系统设计的基本流程，掌握LVDT传感器的应用和STM32微控制器的使用技巧。