[发明专利]一种基于STM32芯片的多路电压测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及电压测量领域，尤其涉及一种基于STM32芯片的多路电压测量系统。

背景技术

近年来，数据采集及其应用受到了人们越来越广泛的关注，数据采集系统也有了迅速的发展，它可以广泛的应用于各种领域。数据采集技术是信息科学的重要分支之一，数据采集也是从一个或多个信号获取对象信息的过程。数据采集是工业控制等系统中的重要环节，通常采用一些功能相对独立的单片机系统来实现，作为测控系统不可缺少的部分，数据采集的性能特点直接影响到整个系统。电压的测量最为普遍性，研究设计并提高电压测量精度的方法及仪器具有十分重要的意义。在电压测量设计中，单片机作为控制器，是整个设计的核心。除此之外，设计中还必须有模数转换器(ADC)。ADC用于直接采集模拟电压并将模拟信号转换成数字信号，它直接影响着数据采集的精度和速度。

为了解决上述问题，本发明提出一种基于STM32芯片的多路电压测量系统。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种基于STM32芯片的多路电压测量系统

具体的， 一种基于STM32芯片的多路电压测量系统，其特征在于，所述的测量系统包括STM32模块、LCD模块、SD卡模块、按键中断模块、ADC匹配模块，所述STM32模块不仅作为核心控制器，还包括ADC设备和STM32最小系统电路，所述LCD模块包括LCD驱动接口电路，所述SD卡模块包含SD卡驱动电路，所述STM32模块分别与所述按键中断模块、ADC匹配模块、LCD模块、SD卡模块电连接。

优选的，所述STM32最小系统使用外部高速时钟，外接8M晶振，其两个BOOT引脚都接低电平，以使用户闪存存储器为程序启动区域；

优选的，所述STM32最小系统的芯片采用J-Link下载模式，可进行硬件调试，所述STM32最小系统的电源引脚都接滤波电容以确保单片机电源的稳定；优选的，所述STM32最小系统拥有3个ADC,该ADC可以独立使用，也可使用双重模式来提高采样率；

优选的，所述STM32最小系统的ADC是12位逐次逼近型的模拟数字转换器，它有18个通道可测量16个外部和2个内部信号源，各通道的A/D转换可以单次、连续、扫描或间断模式执行；

优选的，所述ADC的结果可以左对齐或右对齐方式存储在16位数据寄存器中，且所述ADC最大的转换速率为1Mhz,即转换时间为1us(ADCCLK=14M,采样周期为1.5个ADC时钟下得到)，不能让ADC的时钟超过14M,否则将导致结果准确度下降；

优选的，所述STM32最小系统将所述ADC的转换分为2个通道组：规则通道组和注入通道组；

优选的，所述规则通道相当于运行的程序，而所述注入通道就相当于中断，在程序正常执行的时候，中断是可以打断程序正常执行的；

优选的，所述注入通道的转换可以打断所述规则通道的转换，在所述注入通道被转换完成之后，所述规则通道才得以继续转换，本系统中所述ADC采集的数据使用DMA进行传输，以达到高速实时的目的；

优选的，所述STM32模块的数字/模拟转换模块(DAC)是12位数字输入，电压输出的数字/模拟转换器，所述测量系统使用所述DAC模块来控制ADC匹配电路的增益；

优选的，所述测量系统使用的LCD为2.4寸，320×240分辨率，所述LCD模块使用所述STM32的FSMC接口控制；优选的，所述FSMC(Flexible Static Memory Controller)即可变静态存储控制器，是STM32系列中内部集成256KB以上Flash,后缀为xC、xD和xE的高存储密度微控制器特有的存储控制机制；

优选的，所述FSMC通过对特殊功能寄存器的设置，能够根据不同的外部存储器类型，发出相应的数据/地址/控制信号类型以匹配信号的速度，从而使得STM32系列微控制器不仅能够应用各种不同类型、不同速度的外部静态存储器，而且能够在不增加外部器件的情况下同时扩展多种不同类型的静态存储器，满足系统设计对存储容量、产品体积以及成本的综合要求。

优选的，所述测量系统使用的SD卡为MicroSD,且使用SDIO的4线模式；

优选的，所述测量系统的软件部分使用C语言编程，同时使用STM32官方提供的固件库，所述软件部分为了方便存储数据的查看和读取，在MicroSD卡部分使用了FATFS文件系统，利用所述SDIO驱动，把FATFS文件系统代码移植到工程之中，即可利用文件系统的各种函数，对已格式化的SD卡进行读写文件。