STM32F103核心板温湿度采集与语音播报系统

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资源摘要信息:"温湿度采集PCB及原理图.zip文件包含了STM32F103核心板直插的硬件设计方案以及温湿度采集与语音播报系统的相关技术文档。此设计采用了STM32F103微控制器作为系统核心,实现对环境温湿度的实时监测并结合OLED显示屏提供直观的环境数据展示,同时还具备了通过语音播报功能向用户报告环境状况的能力。文件夹内含有PCB布线图和原理图文件,这些文件详细描绘了电路板的布局以及电子元件之间的连接关系,对于硬件工程师进行PCB设计与开发具有重要的参考价值。" 知识点: 1. STM32F103核心板: STM32F103是STMicroelectronics(意法半导体)生产的一款基于ARM Cortex-M3内核的32位微控制器,广泛应用于工业、消费电子和通信领域。核心板通常包含了处理器核心、基本的电源电路、时钟电路、复位电路、存储器和必要的外围接口电路,它能够方便用户进行二次开发。 2. 温湿度采集: 温湿度采集通常需要使用温湿度传感器,如DHT11、DHT22或SHT21等,来监测环境中的温度和湿度信息。这些传感器能够测量周围空气的温度和相对湿度,并将测量结果以数字信号的形式输出给微控制器。 3. 语音播报功能: 语音播报功能通常需要集成一个语音芯片或者通过数字信号处理技术来实现音频信息的播放。该功能能够将环境温湿度信息转换成语音信息,通过内置扬声器或者外部扬声器传达给用户,使得信息交流更加直观和人性化。 4. OLED显示屏: OLED(有机发光二极管)显示屏是一种自发光显示技术,相比传统的LCD显示屏,OLED屏幕具有更快的响应速度、更低的功耗、更高的对比度以及更广的可视角度。在温湿度采集系统中,OLED屏幕用于显示实时的温度、湿度数据,提升用户交互体验。 5. PCB布线图和原理图: PCB布线图(PCB layout)是指电路板上元件布局与走线的设计图,它直接决定了电路板的物理结构和元件之间的电气连接方式。原理图(schematic)则是用来表示电路原理的图表,它展示了电路中各个元件如何相互连接,以及它们的工作原理。对于硬件工程师而言,原理图和布线图是设计和制造电路板的基础和关键。 6. 硬件设计与开发: 硬件设计与开发是一个涉及电子工程、计算机工程、信息工程等多学科知识的领域,它要求设计师根据项目需求,选择合适的元件,设计电路原理图,并绘制PCB布局,最终制作出满足功能需求的实体硬件设备。在本资源中,硬件设计涵盖了温湿度采集模块、微控制器核心板、OLED显示模块和语音播报模块的设计与集成。 7. STM32F1系列的应用: STM32F1系列微控制器由于其丰富的外设接口、高运行频率、高性价比以及灵活的配置能力,非常适合用于实现各种嵌入式系统。特别是在需要采集和处理环境参数,如温湿度信息,结合用户界面进行信息反馈的应用场景中,STM32F1系列微控制器能够提供足够的性能和丰富的功能。
2021-04-21 上传
声明:该设计资料来源于立创社区,仅供网友学习参考,不可用于商业用途。 基于STM32 的 USB温湿度计概述: 该USB温湿度计基于STM32F070F6P6 设计完成。STM32F070F6P6 是ST公司新出品不久的一款 ARM Cortex-M0芯片,内置 32 Kbytes Flash,6K SRAM,12Bit ADC,运行主频48MHZ,支持USB 2.0 SLAVE通信接口,更重要的是它是TSSOP20封装的! 曾经在立创商城上,有个SHT30温湿度计的方案验证板,但该设计有个麻烦的地方,那就是需要另外接串口装置才能观察到MCU测量得到的SHT30温湿度数据。为此本人,决定用带这款支持USB通讯功能的STM32F0x0超值系列ARM芯片--- STM32F070F6P6,结合温湿度传感器AM2320,制作一款USB温湿度计。 它使用很简单:直接插入PC机的USB端口,然后打开串口助手之类的软件,即可观察到现场的温湿度数据。通过这个制作,大家可以学习一下AM2320的I2C和单总线的驱动方法,还有如何使用ST的Cube MX软件来实现一个USB转串口(USB TO CDC)的通信设备。 系统构架图: 系统解说:本系统有二大部分组成,分别是:支持USB通信的ARM Cortex-M0主控芯片 STM32F070F6P6和AM2320数字式温湿度传感器。 视频演示: 作品亮点 ① 无需额外仪器装置,直插到PC后运行串口助手软件即可观察到实时的温湿度数据。 ② 采用引脚紧凑、低成本、同时支持USB通信的Cortex-M0 AMR STM32F070作为主控。 ③ 使用出厂时己校准数字信号输出的AM2320作为传感器单元。插件,极易好焊接! ④ 温度分辨率是: ±0.1度,精度±0.5度;湿度分辨率: ±0.1%RH,精度:±3%RH ⑤ 提供2种演示范例,支持单总线和标准I2C 两种通信方式来驱动AM2320传感器。 ⑥ 板上STM32F070的全部I/O都被引出,可当作一个低廉的最小系统板、开发板使用。 ⑦ 本方案验证板采用USB BUS总线供电,无需额外再提供电源。 原理图分为多个部分,逐个详见分析讲解,详见“相关文件”进行下载 USB温湿度计实物展示: 软件部分的描述 限于篇幅,这里不太方便展示全部代码,比如USB通信实现和单总线、I2C总线驱动温湿度传感器AM2320等等。需要指出的是,USB通信部分,本人直接采用了ST官方出品的STM32CubeMX软件,该软件是一个基于GUI界面配置软件,通过鼠标操作芯片的配置和功能,最终该软件即可自动产生初始化代码和一个应用程序框架范例。本电子制作就是使用这个默认生成的USB转串口(USB CDC协议)应用程序,然后添加相关的温湿度采集驱动完成的。 调试过程和应用实例 按前面提供的BOM清单,正常焊接完毕后,接着把HEX烧录到ARM STM32F070F6P6芯片,即可完成准备工作。随后,将USB电缆把该PCBA电路模块和电脑链接起来(如果Windows 系统提示需要安装驱动程序,那按默认位置按照即可)。最后,打开串口助手之类的软件,即可观察到现场的温度和湿度数据。 总结 STM32F070F6P6 是一个内置USB功能、性价比很高的芯片,结合AM2320实现了比之前SHT30方案验证板更好的应用体验。该PCB板设计时,把STM32F070F6P6的全部I/O都引出了,因此,该板可当作一个低廉的最小系统板、开发板使用。如果想学习ARM Cortex-M0 芯片的应用,特别是USB总线通信的实现过程,那本文介绍的这个电子制作作品和PCB空板,是一个不错的入门选择! 基于STM32F070和AM2320的USB温湿度计实验板购买链接:https://www.szlcsc.com/product/details_97773.html