STM32电压测量系统设计与Proteus仿真教程

资源摘要信息:"本资源主要介绍了使用STM32单片机进行电压采集、测量、并通过串口和LCD1602显示屏显示结果的过程，同时在Proteus中进行了仿真。本文将详细解释相关知识点，包括STM32单片机的工作原理、ADC采集、PWM方波输出、串口通信以及LCD显示等方面。" 一、STM32单片机概述 STM32单片机是由STMicroelectronics（意法半导体）生产的一种32位ARM Cortex-M系列微控制器。它们广泛应用于嵌入式系统中，具有高性能、低功耗、丰富的外设接口和强大的处理能力。本资源中所使用的型号为STM32F103R6，属于STM32F1系列。 二、ADC采集电压 模拟-数字转换器（ADC）是将模拟信号转换为数字信号的电子组件。STM32F103R6单片机内含多个12位的ADC通道。在本资源中，使用ADC通道对电压进行采集，然后通过算法将其转换为数字值。该过程涉及到的主要知识点包括： 1. ADC初始化设置：配置ADC的工作模式，选择合适的采样时间、分辨率以及触发源等。 2. 电压采集流程：启动ADC转换，等待转换完成，然后读取转换结果。 3. 电压值计算：将ADC的数字值转换回对应的电压值。 三、PWM输出 脉宽调制（PWM）是一种通过改变信号的占空比来控制电机或其他设备的技术。STM32单片机的定时器可以配置为输出PWM波形。本资源中，使用STM32F103R6单片机输出PWM方波来模拟滑动变阻器调节电机转速。主要知识点包括： 1. PWM配置：设置定时器的工作模式，选择合适的时钟源、预分频器、计数值以及输出比较模式。 2. 占空比调整：通过修改输出比较寄存器的值来调整PWM波形的占空比。 四、串口通信 串行通信是一种常见的数据传输方式，STM32单片机通过串口（USART）与其他设备或计算机进行数据交换。本资源中使用串口输出电压值和占空比。主要知识点包括： 1. 串口初始化：配置串口波特率、数据位、停止位、校验位等参数。 2. 数据发送：通过串口发送字符串数据，通常先将数据转换为字符串格式。 3. 串口接收：如何正确配置和使用中断来接收来自其他设备的数据。 五、LCD显示功能 LCD1602是一种常见的字符型液晶显示模块，可以显示16个字符，共2行。在本资源中，使用LCD1602显示采集到的电压值。主要知识点包括： 1. LCD1602初始化：设置LCD显示模式，如显示模式、光标模式等。 2. 数据发送到LCD：将数据（包括电压值和占空比）发送到LCD显示。 3. 显示控制：实现滚动显示、清屏、光标移动等显示控制功能。 六、Proteus仿真 Proteus是一种电路仿真软件，可以模拟微控制器和其他电子元件的实际工作情况。在本资源中，使用Proteus软件对上述电压采集和显示过程进行仿真。主要知识点包括： 1. Proteus仿真环境搭建：安装Proteus软件并创建新项目。 2. 元件添加和配置：在Proteus中添加STM32单片机、LCD1602显示屏和所需的外围电路元件。 3. 仿真运行与调试：编译代码并在Proteus中加载HEX文件运行仿真，观察仿真过程中的电压变化和PWM输出情况。 总结来说，该资源涵盖的IT知识点非常全面，不仅包括了STM32单片机的基础应用，还涉及到了串口通信、PWM调制、LCD显示以及在Proteus中的仿真测试。这些知识点对于初学者来说非常有帮助，可以加深对嵌入式系统开发的理解。