2。3单片机最小系统

2。3。1STM32F103单片机

图2-1监测系统框图

图2-2为STM32F103最小系统核心板的实物图,图2-3为STM32F103芯片引脚图。

图2-2STM32F103核心板实物图

(1)STM32F103单片机主要功能概述

STM32F103单片机是中等容量增强型，32位的基于ARM的Cortex™-M3CPU核心的带64k或128K字节闪存的微控制器，Cortex™-M3处理器是最新一代的嵌入式ARM处理器，它为实现MCU的需要提供了低成本的平台、缩减的引脚数目、降低的系统功耗，同时提供卓越的计算性能和先进的中断系统响应。具有最高72MHz工作频率，7个定时器、2个ADC、9个通信接口，多达80个快速I/O端口。

(2)STM32F103单片机的引脚

STM32F103单片机使用48个引脚，双列直插式封装，外部引脚如图2-3所示。其中，各引脚的功能为:

①主电源引脚

VCC（9、24、36、48脚）：接＋3。3V电源正端。

GND（8、23、35、47脚）：接电源地端。

②外接晶体或外部振荡器引脚

XTAL1（4、6脚）：接外部晶振。在单片机内部，它是一个反相放大器的输入端。当使用外部振荡器时，XTAL1引脚应接地。

XTAL2（3、5脚）：接外部晶振。在片内接至反相放大器的输出端和内部时钟电路的输入端。当使用外部振荡器时，此脚接外部振荡器的输出端。

③控制信号线来自优I尔Y论S文C网WWw.YoueRw.com 加QQ7520~18766

RESET（7脚）：单片机复位信号输入端，复位/掉电时内部RAM的备用电源输入端。

图2-3STM32F103单片机引脚图

2。3。2晶振电路

晶振电路包括4个20pF的电容和8MHz的晶振与32MHz的晶振。电容是起振作用，帮助晶振更容易起振，取值范围是15-33pF。晶振越大单片机的执行速度就越快,晶振电路如图2-4所示。

图2-4晶振电路图

2。3。3复位电路

复位电路由10uF的极性电容和10的电阻组成。由于电容电压不能突变,当系统一上电，RESET脚将会出现高电平，高电平持续的时间由电路的RC值来决定。单片机当RESET脚的高电平持续两个机器周期以上就会复位。

在电路中设置电容值是10uF，电阻值是10。根据公式，可以计算出电容充电到电源电压的0。7倍（单片机的电源是5V，所以充电到0。7倍即为3。5V），所需要的时间是10

×10uF=0。1s。所以在开机0。1s内，单片机系统自动复位。

2。3。4电源电路

图2-5复位电路结构图论文网

电源电路采用3。3V的直流电源，将电压接到单片机的VCC引脚上，然后单片机的GND引脚接地完成电源电路的连接。该核心板带有LM1117转换电路，能够将3。3V电压转换为传感器需要的5V电压，其结构如图2-6所示。

图2-6电源电路结构图

2。4PH值传感器模块

一款使用方便的PH计检测传感器模块，该款传感器模块可以作为单片机等控制器设计的模拟PH计，具有连线简单、方便实用等特点。板载电源指示灯、BNC接口和温度传感器接口。使用时，将PH传感器接到板载BNC接口，另一端放入待测液体中。模块的模拟量P0接到STM32F103的PA1口。如图2-7所示。

图2-7PH值传感器模块实物图

2。5浊度传感器模块

浊度传感器是利用光学原理，该模块内有一对红外对管，污染物会阻挡光线的透过，阻挡的光线越多，模拟量输出电流越小，需要外接控制进行AD转换，在本设计中，采用STM32F103自带的模数转换，换算得到对应环境下的浊度情况，为了与国际浊度标准进行比对，故预处理数据时减去一个较大的数，使阻挡光线量与电流大小成正比。如图2-8所示。