【正文】 是電子設(shè)備中必不可少的一部分，它為設(shè)備提供了能量。電源模塊電路如圖22所示。C2可以防止電感效應(yīng)而產(chǎn)生的自激，C6用來減小由于負(fù)載電流瞬時(shí)變化而引起的高頻干擾，C5用來進(jìn)一步減小輸出脈動和低頻干擾，使電源輸出更加穩(wěn)定。D1為電源指示燈。圖22 電源模塊電路 微控制器模塊1. STM32F103RBT6微控制器本設(shè)計(jì)中的微控制器采用意法半導(dǎo)體公司出產(chǎn)的STM32F103RBT6[4]芯片，STM32F103RBT6基于ARM CortexM3內(nèi)核設(shè)計(jì)[5]，片上集成有豐富的數(shù)字和模擬資源，允許最高72 MHz的工作頻率，是一款性價(jià)比很高的32位ARM處理器，是低成本ARM嵌入式應(yīng)用的極佳選擇。其引腳分布如圖23所示。圖23 STM32F103RBT6引腳圖STM32F103RBT6模塊接口電路如圖24所示。圖中，J3為插針，用于選擇系統(tǒng)的啟動模式：當(dāng)BOOT0=1時(shí)用戶閃存存儲器被選為啟動區(qū)域，此時(shí)可以通過串口下載程序；當(dāng)BOOT0=0時(shí)，系統(tǒng)存儲器被選為啟動區(qū)域。電容C17至C22為STM32F103RBT6電源引腳的旁路電容，能夠起到穩(wěn)定電源的作用，在PCB布板時(shí)應(yīng)盡量靠近MCU。Y2為8MHz晶振，為STM32F103RBT6提供工作時(shí)鐘，在設(shè)計(jì)時(shí)也要靠近MCU，避免干擾。為了PCB布線的方便，本設(shè)計(jì)中的 PC10～PC12引腳模擬VS1003的SPI接口。STM32F103RBT6微控制器各引腳的接口描述如表21所列。圖24 STM33F103RBT6模塊接口電路表21 STM32F103RBT6引腳接口分布表STM引腳編號連接器件備注3，4RTC時(shí)鐘晶振5，68MHz晶振Y2系統(tǒng)時(shí)鐘PA0～PA7 ，PC0～PC7觸摸液晶模塊接口JP1液晶16位數(shù)據(jù)口PB12～PB15SD卡 U2STM32的SPI接口PC10～PC12VS1003的SPI接口 U3采用STM32模擬SPI接口PA14，PA15，PD2，PB3VS1033控制接口 U3PB5～PB9觸摸液晶模塊接口JP1液晶控制接口PB0～PB2，PB10,PB11觸摸液晶模塊接口JP1觸摸控制接口PA11，PA12USB接口PA1318B20數(shù)據(jù)口 J4PC8，PC924C02接口 U52. DS10B20溫度傳感器STM32F103RBT6內(nèi)置了溫度傳感器，但其所測溫度為CPU的溫度，不能很好的反映空氣溫度，因而本系統(tǒng)另外使用美國DALLAS公司生產(chǎn)的 DS18B20[6]。DS18B20的外形及管腳排列如圖25所示。 216。 I/O為數(shù)字信號輸入/輸出端； 216。 GND為電源地； 216。 VDD為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時(shí)接地）。DS18B20的電路圖設(shè)計(jì)很簡單，如圖26所示，只需要將它的數(shù)據(jù)引腳與STM32F103RBT6的P_DATA引腳相接即可。 圖25 DS10B20引腳圖 圖26 18B20接口電路3. EEPROM 存儲器24C02系統(tǒng)掉電時(shí)需要保存一些系統(tǒng)配置信息，用于恢復(fù)關(guān)機(jī)前的狀態(tài)。STM32F103RBT6提供了備份數(shù)據(jù)寄存器BKP_DRx，但BKP_DRx只能保存10個(gè)16位數(shù)據(jù)，這對于本設(shè)計(jì)而言不能滿足需求。系統(tǒng)中需要保存的數(shù)據(jù)不是很大，采用24C02[7]即可滿足要求。24C02串行E2PROM是基于I2C總線的存儲器件，遵循二線制協(xié)議，它具有接口方便，體積小，數(shù)據(jù)掉電不丟失等特點(diǎn)。其引腳圖如圖27所示，各引腳的功能如表22所列。圖27 24C02引腳圖表22 24C02引腳功能說明管腳名稱功能A0﹑A1﹑A2器件地址選擇SDA串行數(shù)據(jù)/地址SCL串行時(shí)鐘WP寫保護(hù)VCC電源VSS地24C02接口電路設(shè)計(jì)如圖28所示。由于只用一個(gè)24C02，因而A0、A1和A2可直接接地。WP接地，關(guān)閉寫保護(hù)功能。圖28 24C02電路設(shè)計(jì) 帶觸摸功能的TFT液晶顯示模塊STM32F103RBT6有豐富的I/O接口，在選擇顯示器件時(shí)有充足的余地。以往的電路設(shè)計(jì)一般都采用LCD1602或LCD12864，不過它們都是黑白屏，不能提供彩色圖片顯示的功能。隨著TFT屏的廣泛使用，它的價(jià)格也越來越低，并且更符合本設(shè)計(jì)的要求，（型號WXCAT24TSI001），它的顯示驅(qū)動采用ILI9320[8]，其特征如下：216。 320240分辨率。216。 ~。216。 16位數(shù)據(jù)接口。216。 高的對比、高亮度、低功耗。216。 4wires模擬電阻式觸摸屏。當(dāng)觸摸屏被按下時(shí)會得到模擬的電壓值，因此要將該值轉(zhuǎn)換成坐標(biāo)就需要一個(gè)A/D控制器。這種觸摸屏的A/D控制芯片有很多，本系統(tǒng)觸摸控制芯片采用TI公司的ADS7846[9]低壓I/O觸摸屏控制器。其芯片引腳圖見圖29所示，各個(gè)引腳的功能如表23所列。圖29 ADS7846引腳圖表23 ADS7846芯片引腳說明引腳號引腳名稱引腳說明1+VCC電源 （～）2X+X+位置輸入3Y+Y+位置輸入4XX位置輸入5YY位置輸入6GND地7VBAT電池監(jiān)控器輸入8AUXADC輔助輸入9VREF基準(zhǔn)電壓輸入輸出（）10+VCC數(shù)字 I/O 電源 （～）11筆斷控制腳12DOUT連續(xù)數(shù)據(jù)輸出，數(shù)據(jù)在DCLK下降沿轉(zhuǎn)換，為高電平時(shí)輸出高阻抗13BUSYBUSY 輸出，為高電平時(shí)輸出高阻抗14DIN連續(xù)數(shù)據(jù)輸入，數(shù)據(jù)在DCLK上升沿保持15芯片選擇輸入，控制轉(zhuǎn)換時(shí)間，控制連續(xù)數(shù)據(jù)輸入輸出寄存器。為高電平時(shí)等同于掉電模式，僅僅對ADC有效16DCLK外部時(shí)鐘輸入端。時(shí)鐘驅(qū)動SAR轉(zhuǎn)換器，并與連續(xù)輸入輸出同步帶觸摸功能的TFT液晶顯示模塊電路如圖210所示。圖中，三極管Q1用來控制TFT背光，DB0～DB15是顯示驅(qū)動ILI9320的數(shù)據(jù)線，JP1為引腳插針，便于和微控制器模塊連接。圖210 帶觸摸功能的TFT液晶顯示模塊電路 VS1003音頻模塊雖然STM32F103RBT6具有最高72MHz的頻率，但它沒有獨(dú)立的DSP音效處理能力，如果直接用它來進(jìn)行音頻數(shù)據(jù)處理，很難實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的音頻輸出，同時(shí)考慮到自己的能力和精力有限，因而本系統(tǒng)的音頻解碼部分則另采用一款簡單實(shí)用的音效處理芯片VS1003[10]來完成。本模塊涉及到模擬信號與數(shù)字信號，在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮信號的隔離措施，模擬信號與數(shù)字信號的連接處需串聯(lián)磁珠或0歐電阻以避免信號干擾。1. VS1003概述VS1003是一個(gè)單片MP3/WMA/MIDI音頻解碼器和 ADPCM編碼器。它包含一個(gè)高性能、自主產(chǎn)權(quán)的低功耗DSP處理器核VS_DSP4；一個(gè)工作數(shù)據(jù)存儲器。串行的控制和數(shù)據(jù)接口，4個(gè)常規(guī)用途的I/O口，一個(gè)UART，也有一個(gè)高品質(zhì)可變采樣率的ADC和立體聲DAC，還有一個(gè)耳機(jī)放大器和地線緩沖器。VS1003通過一個(gè)串行接口來接收輸入的比特流，它可以作為一個(gè)系統(tǒng)的從機(jī)。輸入的比特流被解碼，然后通過一個(gè)數(shù)字音量控制器到達(dá)一個(gè)18位過采樣多位 DAC。通過串行總線控制解碼器。除了基本的解碼，在用戶RAM中它還可以作其他特殊應(yīng)用，例如DSP音效處理。VS1003的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳如圖211所示。本設(shè)計(jì)采用的這款芯片為LQFP48封裝，其引腳功能說明如表24所列。圖211 VS1003內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳圖表24 VS1003引腳功能表引腳號管腳名稱管腳功能4,20,21,22DGND處理器核與I/O地6,14,19IOVDDI/O電源（典型值： 最大值：）38,43,45，47APWR模擬電源（典型值：：）5,7,24,31CVDD處理器內(nèi)核電源（典型值： 最大值：）37,40,41,47AGND模擬地1和2MICP和MICN同相和反相差分話筒輸入，自偏壓3XRESET低電平有效，異步復(fù)位端8DREQ數(shù)據(jù)請求，輸入總線9GPIO2/DCLK通用I/O2，串行數(shù)據(jù)總線時(shí)鐘10GPIO3/SDATA通用I/O3，串行數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)13XDCS/BSYNC數(shù)據(jù)片選端/字節(jié)同步15VCO時(shí)鐘壓控振蕩器VCO輸出17和18XTALO和XTALI晶振輸出和晶振輸入23XCS片選輸入，低電平有效26RXUART接收口，不用時(shí)接IOVDD27TXUART發(fā)送口28SCLK串行總線的時(shí)鐘29和30SI和SO串行輸入和串行輸出32TEST保留做測試，連接至IOVDD33GPIO0/SPIBOOT通用IO/0，/SPIBOOT，使用100K下拉電阻34GPIO1通用I/O139和46RIGHT和LEFT右聲道輸出和左聲道輸出42GBUF公共地緩沖器44RCAP基準(zhǔn)濾波電容48LINE IN線路輸入2. VS1003解碼電路設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)VS1003解碼電路時(shí)，數(shù)字地與模擬