嵌入式系統及應用課程設計——基於STM32的溫濕度監測系統


  大三上學期期末總結,嗯,沒錯上學期,寫在新學期開始,hhh。

  上學期學了一門嵌入式系統及應用的課程,期末的課程設計題目是基於STM32的溫濕度監測系統

  記得剛開始做課程設計的時候,聽說先設計畫出原理圖,然后制作PCB板,再交付制板商制板,購買原件,焊接原件,通電,下載程序,最后調試運行,書寫課程設計論文。

  瓦特?我們嵌入式系統課上學習了ARM架構,只記得理論特高深,記憶深的是先給STM32開發板上Linux操作系統,然后在Linux操作系統下編寫程序,然后使用MakeFile文件快速編譯,最后運行。

  為什么課程設計需要使用DXP這個之前見都沒見過的軟件(如下圖所示),從原理圖開始?

       

  心中奔過好幾萬只。。。,但是令我感到意外的是我們學校雖然渣,我們班的同學在簡單的抱怨,被老師回懟了一通之后,竟然慢慢開始學習使用這個軟件了,先把老師給的資料下載下來,開始搭建環境。

  看着大家認真的樣子,我也開始。。。混了起來,沒錯先混一段時間再說,hhhh。

  不過我也在東跑西看的發現大家的問題,從一開始的下載DXP需要破解的問題,然后畫原理圖的時候注意先將元件導入元件庫中,然后根據老師給的原理圖,一步一步的把一部分一部分的原理圖畫出來,注意網絡標號不要弄錯。

  畫了大概一周吧,老師突然發現一部分電路是錯誤的(暗自慶幸先混了一段時間)。最后等到大家把坑都趟完了,我才開始慢慢悠悠的畫了起來。

  接下來就是根據之前畫的原理圖,然后挑選合適的板子(雙層單層,厚度等等),然后導入之前的原理圖,仔細看一下元器件少了沒有,再開始擺放元器件,走線。

  最后就是根據提示使用手動布線的方式,將網絡標號相同的接口通過導線連接起來。其中有些線需要改變一下粗細才能更合理,更安全的布線,其中我記得是需要5V的電源線都要比其他的線粗一些。PCB畫完之后就可以交付制板商制板了。

  在大家的不懈努力之下,最終還是完成了PCB的制作。然后順利的將老師之前准備的好的PCB板發給了紙板商,沒錯,就是老師之前准備好的。

  因為我們畫的根本不能用,單獨的不同板子需要定制,價錢也更貴,而且我們畫的板子我們自己都不敢用,萬一,不,二一花了定制的價錢還買了一塊廢板子,豈不是耽誤時間,還浪費錢?

  不過這期間我們起碼懂得了一個嵌入式系統應用的硬件開發流程,體驗了一次硬件工程師的快樂(慘如狗啊)日常。

  然后印刷版和元器件回來了,如下圖所示。

                                             

  剛開始看的時候,哇,感覺無從下手啊,我的心就像這一堆零件一樣,撒了一桌子,於是我就又開始了開心的混子生活,先混一段時間再說吧。

  然后看着大家每天認真的跑到實驗室開始焊了起來,在老師的細心示范下,叫我們怎么先把STM32芯片焊上,告訴了我們,把芯片焊好,這個板子就成功了一半。

  焊接芯片,首先要使用扁平的烙鐵頭,然后先上一點焊錫,然后一點一點的刮出來,最后只留下引腳上一點焊錫即可。

  看着大家熱火朝天的干着,終於到了明天下午就要驗收成品的日子。我才慌的一批的把元器件拿到實驗室,吸取他們的教訓,開始一點一點的焊接了起來。

  首先是芯片,我的室友已經忙活幾天了,聽說已經焊了好幾塊芯片了,他看到我准備焊的時候一把揪住了我,說,我來吧,這個很重要。然后我就又開心的當起了混子,順便充當大佬的把其他幾個焊糊的同學修了幾下(體驗一下)。

  由於之前焊接過單片機的板子,剩下的元器件還是我來焊了。這一坐就是一下午,一直到晚上七八點,終於焊完了。能不能成功,按老師說的,就是屍體也是個全屍了吧,hhh。

  第二天上午給板子燒上程序(程序是老師之前給的,大致看了一下也沒懂),首先看到燈亮了,同學說,有脈搏,是個活的,然后一看屏幕就是不會出現之前設定的字符,不會是個植物人吧,同學說,別急,先把液晶顯示屏的亮度調一下,調完之后發現還是不會顯示。

  拿了同學的板子仔細對照了一下,沒問題,初步判定是線路的問題,然后使用萬用表的蜂鳴器一條一條的測了一遍,並沒有發現什么問題。

  最后在我想放棄的時候,僥幸拿來同學的液晶屏換了一下,發現能用,那就是液晶屏的問題了,最后欣喜的換了一塊液晶屏,順利完工,成品如下圖所示。

                                         

  到此也就基本完成了該課程設計,后期的論文只是將材料組合一下,有點小遺憾的是沒有親自焊接一下芯片,沒有耐下心來寫一下控制程序(那個時候在寫JAVA的課程設計),需要的同學可以在百度網盤下載一下我的課程論文和使用的資料,提取碼是9qqr,包括需要導入的元器件、原理圖、PCB、程序和設計論文

  本次課程設計中實現了一個基於STM32F103ZET6的智能溫濕度檢測系統,目的是實現溫濕度的采集和顯示,溫濕度的采集是作為自動化科學中一個必須掌握的檢測技術,也是一項比較實用的技術。

  寫在最后,總的來說通過這一門課程,我們認識到了嵌入式系統的軟件和硬件的設計、實現流程,讓我們懂得了如果想要深入學習應該需要具備哪些技能,比如了解ARM芯片,會使用Linux操作系統,完成程序的編寫及下載,需要懂得數電模電的知識,設計電路,使用DXP完成原理圖和PCB圖的制作,然后焊接,調試


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