[實用新型]一種基于單片機的數字控制電路模塊

有效

• 申請號: 201721890116.2
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN207704233U
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發明（設計）人: 孫夢翔;錢曉力;李澤松
• 申請（專利權）人: 寧波市計量測試研究院（寧波市衡器管理所;寧波新材料檢驗檢測中心）
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 寧波天一專利代理有限公司 33207
• 代理人: 張晨

本實用新型公開了一種基于單片機的數字控制電路模塊，具體是指一種基于STM32F103RD單片機的數字控制電路模塊，其結構包括單片機，主要是將單片機通過多個引腳分別相連有電源供電電路模塊、蜂鳴器控制模塊、上位機串口通信模塊、DAC數控電壓輸出模塊、串口觸摸屏控制接口模塊、Flash配置信息儲存模塊、編程和下載模塊、復位和測試模塊，而通過將這些模塊與單片機進行結合設計，能更好實現產品的數字化控制功能，從而廣泛適用于很多工業控制場合；同時，該數字控制電路模塊的電路設計結構還具有模塊化、布局精致、使用方便、抗干擾能力強等優點；另外，對于提高產品性能，提升產品智能化水平，縮短產品研發周期，降低產品設計成本等都具有重要的意義。

技術領域

本實用新型涉及一種數字控制電路模塊，具體的說是指一種基于單片機的數字控制電路模塊。

背景技術

單片機也叫微控制器，是一種集成了CPU、RAM、ROM、中斷系統、I/O口、定時器等多種功能的集成電路芯片，隨著自動化、智能化技術的不斷發展，單片機技術廣泛應用于工業自動化、智能電子儀器儀表、家用電氣、通信和物聯網等領域，已經融入了我們社會生產和生活的方方面面。STM32F103RD 是ST（意法半導體）公司推出的一款基于Cortex-M3內核的32位單片機，全部引腳64個，其CPU的最高主頻72MHz，工作電壓（2.0~3.6）V，芯片上還集成了256kB 的Flash閃存，48kB的SRAM，8個定時器，2個DMA控制器，3個12位ADC，2個DAC，51個通用IO端口，SPI通信等外設。STM32F103系列單片機功能強大，實時性好，性價比高，不僅可以對內部寄存器編程，還可以使用官方提供的庫文件進行編程，不僅編程方便，還易于移植，是目前中低端自動化控制領域流行的微控制器。

然而，STM32F103系列單片機僅僅提供了一系列功能引腳，為了實現用戶特定的功能要求并且穩定運行，如果能夠進行一系列電路設計，如電源供電設計，復位功能設計，編程下載接口設計等，并進行合理的PCB布局布線，這樣的結構設計使用將更加方便，也能實現其數字化控制功能，并具有抗干擾能力強的特點。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題在于克服現有技術的缺陷而提供一種模塊化、布局精致、使用方便、能實現數字化控制功能、抗干擾能力強的一種基于單片機的數字控制電路模塊。

本實用新型的技術問題通過以下技術方案實現：

一種基于單片機的數字控制電路模塊，包括單片機，所述的單片機通過多個引腳分別相連有電源供電電路模塊、蜂鳴器控制模塊、上位機串口通信模塊、DAC數控電壓輸出模塊、串口觸摸屏控制接口模塊、Flash配置信息儲存模塊、編程和下載模塊、復位和測試模塊。

所述的電源供電電路模塊包括電源供電接口和電源轉換模塊；所述的電源供電接口外接一路5V電壓的電源，該5V電壓為整個模塊提供電能，包括為串口觸摸屏、DAC數模轉換芯片供電，轉為3.3V后也為單片機供電，另一路外接的12V電壓為備用電源；所述的電源供電接口通過8個引腳的XH2.54的接線排與外部相連。

所述的蜂鳴器控制模塊是由限流電阻、S8050三極管、SK24續流二極管和蜂鳴器組成，該蜂鳴器在觸摸屏和面板按鍵被按下時發出提示音。

所述的上位機串口通信模塊利用單片機的USART串口通信外設，并將42引腳、43引腳與串口通信芯片MAX3232的9引腳、10 引腳相連，該串口通信芯片MAX3232將單片機3.3V的信號電平轉換成-3V~15V，+3V~+15V的RS232通信電平，并在120kbps的通信速率下與上位機進行信息交換。

所述的DAC數控電壓輸出模塊是將5V電壓接入AD780基準電壓芯片產生2.5V的DAC數控轉換的基準電壓，DAC芯片TLV5638需要三個控制信號CS、CLK、DIN，并分別進入單片機的30引腳、35引腳和36引腳，利用單片機SPI2外設進行通信和控制，實現0~2.5V、分辨率小于1mV的低溫漂數控電壓輸出。