【文章內(nèi)容簡介】 到紅外傳感器可以檢測(cè)的范圍內(nèi)時(shí)，紅外傳感器就輸出一個(gè)變化的信號(hào)，通過單片機(jī)讀取后就知道衣架現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)到什么位置了。實(shí)物圖如圖 所示。 圖 紅外檢測(cè)傳 感器 如圖 所示，三極管 Q 采用 9013 小功率三極管，單片機(jī)通過 IO 口驅(qū)動(dòng)三極管的 b極，通過 1K 電阻進(jìn)行限流，防止電流過大燒毀三極管和單片機(jī)。 紅外接收管的工作功率為 75mW，開啟電壓 ，為了實(shí)現(xiàn)接收，采用如圖 所示， NE5532 運(yùn)放作為電壓跟隨器跟隨接收管上電壓的變化，單片機(jī)通過 IO 口中斷讀取數(shù)據(jù)，通過 10K 電阻進(jìn)行限流，防止電流過大燒毀三極管。 圖 紅外發(fā)射電路 圖 紅外接收電路 我們分別在室內(nèi)和室外兩個(gè)地方各安裝一個(gè)傳感器，當(dāng)衣架運(yùn)動(dòng)是室內(nèi)時(shí) ，為了不讓衣架運(yùn)動(dòng)過度，通過紅外傳感器檢測(cè)到衣架后，將衣架停止。當(dāng)衣架運(yùn)動(dòng)是室外時(shí)，為了不讓衣架運(yùn)動(dòng)過度，通過紅外傳感器檢測(cè)到衣架后，將衣架停止，晾曬衣物。 STM32 控制器 STM32 系列單片機(jī)是一款高性能、低成本、低功耗的嵌入式應(yīng)用的單片機(jī)，它的內(nèi)核是 ARM CortexM3。 ST 公司對(duì) STM32 進(jìn)行了產(chǎn)品劃分，按性能分成兩個(gè)不同的系列：STM32F103 屬于增強(qiáng)型系列和 STM32F101 是基本型系列。增強(qiáng)型 STM32F103 系列的系統(tǒng)時(shí)鐘頻率可達(dá)到 72MHz，是同類中低端產(chǎn)品中性能是屬于最高的一款產(chǎn)品。 STM32F101 基本型的系統(tǒng)時(shí)鐘頻率是 36MHz，它的 16 位產(chǎn)品比其他公司的 16 位產(chǎn)品在價(jià)格上 有大幅提升了性能，是 16 位單片機(jī)用戶的最好的選擇。 STM32F103 與 STM32F101 系列都內(nèi)置 32K到 128K 的閃存，所不一樣的是 SRAM 的最大容量是和外部設(shè)備接口的組合。當(dāng)系統(tǒng)時(shí)鐘的頻率為 72MHz 時(shí)，單片機(jī)從內(nèi)部閃存位置開始執(zhí)行初始代 碼， STM32 總的系統(tǒng)功耗36mA，是 32 位單片機(jī)市場中功耗最低的一款產(chǎn)品，電流頻率比為 。圖 是STM32F103C8T6 的實(shí)物圖。 圖 STM32F103C8T6 STM32F103C8T6 總共有 48 個(gè)引腳， PA0— PA15 端口 A15 個(gè)、 PB0— PB15 端口 B15 個(gè)，2 個(gè)外部晶振引腳 OSC_IN、 OSC_OUT， 1 個(gè)復(fù)位引腳 NRST， 2 個(gè) 的實(shí)時(shí)時(shí)鐘晶振引腳， BOOT0 程序驅(qū)動(dòng)腳。 VDDA、 VDD_ VDD_ VDD_3 與 VSS、 VSS_ VSS_2 、VSS_3 總共 8 個(gè)電源引腳，包括模擬供電電源。內(nèi)核采用 ARM 32 位的 CortexM3，最高72MHz 工作頻率，單周期乘法和硬件除法；存儲(chǔ)器采用從 64K 字節(jié)的閃存程序存儲(chǔ)器，高達(dá) 20K 字節(jié)的 SRAM；時(shí)鐘、復(fù)位和電源管理采用 伏供電和 I/O 引腳，上電 /斷電復(fù)位(POR/PDR)、可編程電壓監(jiān)測(cè)器 (PVD)， 8MHz 晶體振蕩器，內(nèi)嵌經(jīng)出廠調(diào)校的 8MHz 的 RC振蕩器，內(nèi)嵌帶校準(zhǔn)的 40kHz 的 RC 振蕩器，產(chǎn)生 CPU時(shí)鐘的 PLL，帶校準(zhǔn)功能的 32kHz RTC振蕩器；低功耗模式有睡眠、停機(jī)和待機(jī)模式， VBAT 為 RTC 和后備寄存器供電； 2 個(gè) 12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器， 1us 轉(zhuǎn)換時(shí)間 (多達(dá) 16 個(gè)輸入通道 ) ，轉(zhuǎn)換范圍： 0 至 ，雙采樣和保持功能，還有內(nèi)部溫度傳感器；內(nèi)部共有 7 通道 DMA 控制器，支持的外設(shè)有 3 個(gè)定時(shí)器、ADC、 SPI、 I2C 和 USART 等；調(diào)試模式可選擇串行單線調(diào)試 (SWD)和 JTAG 接口。如圖 所示。 圖 引腳圖 圖 與圖 是 STM32F103C8T6 的外部時(shí)鐘，本方案采用 8M 外部晶振，進(jìn)過內(nèi)部 9 倍頻后得到 72M 系統(tǒng)時(shí)鐘，圖 5 與圖 6 中的 30pF 電容與 10pF 電容 為晶振的啟動(dòng)電容，不能偏大也不能偏小，鏈接 8M 的晶振上經(jīng)典值電容應(yīng)該選擇 30pF， 晶振上的電容最大不能超過 15pF，晶振連接圖如圖所示。 圖 8M時(shí)鐘 圖 單片機(jī)最小系統(tǒng)包括單片機(jī)芯片、晶振、復(fù)位電路，圖 所示為單片機(jī)的復(fù)位電路，SW1 為復(fù)位按鍵，常態(tài)為開，當(dāng)按下時(shí)為閉合， R4 為 10K 電阻，上拉電阻的選取沒有固定的要求，通常選取 10K， C5 為濾波電容，大小選擇 104 電容，也就是 100nF 陶瓷電容，防止復(fù)位按鍵抖動(dòng)， 導(dǎo)致系統(tǒng)誤復(fù)位，啟動(dòng)濾除系統(tǒng)脈沖的作用，保護(hù)最小系統(tǒng)的正常工作。通常機(jī)械按鍵都有一個(gè)抖動(dòng)過程，就需要通過這個(gè)電容來濾除按鍵產(chǎn)生的抖動(dòng)。 圖 復(fù)位電路 通常供電電源都有小幅波動(dòng)，需要通過使用大電容來濾除電源抖動(dòng)，圖 的 4 個(gè)電容是靠近 STM32F103C8T6 的電源引腳上放的，防止電源引腳有抖動(dòng)信號(hào)的干擾。 104 電容為通用的選取阻值。 圖 濾波電路 為了實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的正常工作，就需要為單片機(jī)提供穩(wěn)定的供電電源，這里使用 LM1117線性穩(wěn)壓芯片為單片機(jī)提供穩(wěn)定的 + 電源，圖 中 P6 與 P7 為排針，方便杜邦線的插拔， C C6 為 +5V 電源的輸入濾波電容，穩(wěn)定輸入的 +5V 電壓，使用 100nF 濾除高頻干擾， 100uF 濾除低頻干擾， C C7 為輸出濾波電容，穩(wěn)定輸出電壓，使用 100nF 濾除輸出的高頻干擾， 100uF 濾除輸出的低頻干擾，為單片機(jī)提供可靠的供電電源。 圖 穩(wěn)壓供電電路 圖 為單片機(jī)下載方式選擇端，或者是程序驅(qū)動(dòng)方式選擇端。 STM32 有三種啟動(dòng)模式對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)介質(zhì)均是芯片內(nèi)置的，它們是： 1）用戶閃存 = 芯片內(nèi)置的 Flash。 2） SRAM = 芯片內(nèi)置的 RAM 區(qū)，就是內(nèi)存啦。 3）系統(tǒng)存儲(chǔ)器 = 芯片內(nèi)部一塊特定的區(qū)域，芯片出廠時(shí)在這個(gè)區(qū)域預(yù)置了一段Bootloader，就是通常說的 ISP 程序。這個(gè)區(qū)域的內(nèi)容在芯片出廠后沒有人能夠修改或擦除，即它是一個(gè) ROM 區(qū)。 在每個(gè) STM32 的芯片上都有兩個(gè)管腳 BOOT0 和 BOOT1，這兩個(gè)管腳在芯片復(fù)位時(shí)的電平狀態(tài)決定了芯片復(fù)位后從哪個(gè)區(qū)域開始執(zhí)行程序，見下表： BOOT1=x BOOT0=0 從用戶閃存啟動(dòng)，這是正常的工作模式。 BOOT1=0 BOOT0=1 從系統(tǒng)存儲(chǔ)器啟動(dòng)，這種模式啟動(dòng)的程序功能由廠 家設(shè)置。 BOOT1=1 BOOT0=1 從內(nèi)置 SRAM 啟動(dòng)，這種模式可以用于調(diào)試。 要注意的是，一般不使用內(nèi)置 SRAM 啟動(dòng) (BOOT1=1 BOOT0=1)，因?yàn)?SRAM 掉電后數(shù)據(jù)就丟失。多數(shù)情況下 SRAM 只是在調(diào)試時(shí)使用，也可以做其他一些用途。如做故障的局部診斷，寫一段小程序加載到 SRAM 中診斷板上的其他電路，或用此方法讀寫板上的 Flash或 EEPROM 等。還可以通過這種方法解除內(nèi)部 Flash 的讀寫保護(hù)，當(dāng)然解除讀寫保護(hù)的同時(shí) Flash 的內(nèi)容也被自動(dòng)清除，以防止惡意的軟件拷貝。 一般 BOOT0 和 BOOT1 跳線都跳到 0(地 )。串口下載的情況下， BOOT0=1， BOOT1=0 ，再復(fù)位，點(diǎn)擊下載，下載完成后，把 BOOT0 的跳線接回 0，也即 BOOT0=0， BOOT1=0 。所以為了方便期間我