这篇文章将介绍“蓝桥杯”嵌入式竞赛官方竞赛板的原理图,只有理解了这些硬件电路才能有的放矢的来编代码。
首先介绍竞赛板布局,如下图所示:
竞赛板布局
从上图竞赛板布局图中可以看到竞赛板中所涉及到的硬件资源,分别为:ARM处理器、电源模块、按键(包含复位按键和独立按键)、LED指示灯、蜂鸣器、TFT液晶模块、AT24C02、SD卡座、USB转接芯片等。下面将简单介绍这些硬件资源,在这里只是起到抛砖引玉作用,后续在使用到相应模块时再做详细介绍。
注意:下面的这些电路图都是来源于竞赛资源包中的“7-嵌入式竞赛板资料”文件夹中的“CT117E电路原理图.pdf”文件。(1)ARM处理器
stm32f103rbt6这个处理器得作用类似于人的大脑, 所有外设是直接或者间接于处理器相连, 由处理器来实现相应的功能。
(2)电源模块
电源模块在整个系统中非常重要,它关系到各个外设以及处理器所需要的电源,如果电源模块不正常,那么系统就不稳定,相应功能也就不会实现。
从图中可以看到系统中需要5V和3.3V电源,5V可以通过CN2(USB-B)器件的一个引脚,再通过跳线帽将JP1插针的1,2引脚连接起来就可以,或者直接通过电源接口CN1进来5V然后再通过跳线帽将JP1插针的2,3引脚连接起来就可以, 3.3V可以通过AMS1117-3.3V LDO芯片将5V转换成3.3V供其他芯片使用。
(3)按键
1)复位按键
复位按键可以在板子跑飞的时候,在系统不断电的情况下,重新启动系统。
从图中可以看到复位按键一个引脚接地,另一个引脚和处理器相连。
2)独立按键
竞赛板上有4个独立按键,便于实现人机交互功能。每一个按键的其中一个引脚接地,另外一个引脚通过上拉电阻接到3.3V。
按键
从图中可以看到按键的其中一个引脚同时也连接到J2的17到20引脚,再通过跳线帽连接到J1的17到20引脚,而J1的17到20引脚是和处理器连在一起。也就是说当我们要使用4个独立按键时一定要通过跳线帽将J1和J2的17到20引脚一一对应连起来。
还有一类矩阵按键,板上没有,这里不做介绍,感兴趣的可以找度娘。
(4)LED指示灯
竞赛板上有8个LED指示灯,起到指示作用。
LED阵列
从图中可以看到8个LED的其中每一个都有一个引脚和锁存器74HC573连在一起,而74HC573与J2连在一起,与按键类似,再通过J1连接到处理器。
(5)蜂鸣器
竞赛板上带有一个有源蜂鸣器, 可做报警指示作用。
从图中可以看到只要给N_Buz引脚低电平,三极管导通,那么蜂鸣器就会响。 蜂鸣器的接法与LED类似,也是与J1和J2有关。
(6)TFT液晶模块
竞赛板上带有一个显示屏,主要根据现实中的实际情况显示一些有用的数据。
从图中可以看到TFT液晶屏的接法与LED类似,也是与J1和J2有关。不过,细心的读者可能会发现这个液晶屏的其中H_D0到H_D7的引脚与LED指示灯的一样。没错,确实是一样的,这样做的原因是处理器引脚不是足够多,由于有锁存器的存在使得液晶屏和LED的使用互不冲突。在竞赛中要特别注意。
(7)AT24C02
竞赛板上提供一个AT24C02芯片,用于存储有用的数据。
从图中可以看到其中2个引脚SCL SDA,数据I2C接口,通过J2和J1最后连接到处理器引脚。
(8)SD卡座
竞赛板上提供一个SD卡座,不过在往年的竞赛中一次也没有用到,暂时不做介绍。
以上就是对“竞赛板原理图”内容所做的简要介绍。至于其中的有些电路中有电阻、电容,三极管等的原因,将在后续介绍。在这里主要是了解这些电路,便于后续编程操作这些外设。