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STM32智能小车系列教程--器件(jiàn)选型

发表(biǎo)时间:2018-10-10 09:38作者:中科(kē)四平网址:http://www.shangrao.liaocheng.jixi.ww38.viennacitytours.com

在上(shàng)篇文章【一周波波秀】STM32智能小(xiǎo)车系列(liè)教程(chéng)--入门基础中写了大概的提纲,这(zhè)里我们就开始从(cóng)大纲(gāng)的第一步器(qì)件选型,开始我们的教程。

相信大(dà)家都动手做过东西,那么大家想一下(xià),在开始(shǐ)动手之前都需(xū)要准备什么东西?是不是需要先有个想法,再思考这(zhè)个想法的可能性,然后选购一些需要的(de)耗材。这里我们的想法是做(zuò)一个智能小车(chē),也认(rèn)可这个想法的(de)可(kě)能性,并且(qiě)选择用STM32的单片机做主控。到这(zhè)为(wéi)止,整个项目的架(jià)构已经出现(xiàn)了,接下来就要(yào)做一些更(gèng)加具(jù)体的事(shì)情。

为什么(me)选择STM32的单片机(jī)做主(zhǔ)控(kòng)?

要(yào)知道(dào)STM32这个系列的单片机型号非常多,先不说具体型号,光是大类(lèi)也(yě)有三(sān)种,主流(liú)系(xì)列(liè)有STM32Fx,低功耗系(xì)列有(yǒu)STM32Lx,高(gāo)性能系(xì)列有(yǒu)STM32Hx。(x代表(biǎo)某(mǒu)个具体(tǐ)数字,数值越(yuè)大性能越强)

STM32系列是ST意法半导(dǎo)体公司(sī)为(wéi)要(yào)求高性(xìng)能、低成本、低功(gōng)耗的嵌入式行业专门设计的一款(kuǎn)基于ARM Cortex®-M0,M0+,M3, M4和M7内核的微控制器。有兴趣的可以去ST官网去查(chá)看(kàn)一(yī)下,在官网(wǎng)有对STM32系(xì)列产品(pǐn)的专门介绍。

为什么(me)选(xuǎn)择F10x系列?

之所以(yǐ)选择STM32F10x系(xì)列去(qù)做这款(kuǎn)智能小车(chē),主要因为(wéi)F1系列(liè)应用最广泛(fàn),资料也(yě)最丰富,而且(qiě)我(wǒ)们对性能也没有太高的要求(qiú),就(jiù)没必要选择高(gāo)性能的,对低功耗的需求(qiú)不高,所以低功耗系列也可以忽(hū)略。

但是F10x系列又细分(fèn)了很多小类,具体(tǐ)差别可以见下表:

images%2Fcompany%2Fen.STM32F1_series_SS1031.jpg

可以看出不同型号之(zhī)间的差异主(zhǔ)要在CPU主频上,那这个主频是做什么呢?其实这个主频主要决定了单片机运行(háng)速度,就像你(nǐ)经常听说(shuō)的电脑的CPU主频是多少GHz一(yī)样,这个数值越高,就代表其运(yùn)算(suàn)速度越快,处理(lǐ)能力(lì)越强。可以看出只有F103、F105和F107的主(zhǔ)频在F10x系列是最高的,这(zhè)里我们选择F103系列就(jiù)好,至于它们三者的区别,大家可(kě)以自己(jǐ)去ST官网了解一(yī)下(xià)。

那么问题又来了,STM32F103这个系列之下,又(yòu)有(yǒu)很多子型号,这(zhè)里贴一张图片让大家(jiā)可以更加直观的看一(yī)下。

images%2Fcompany%2Fen.STM32F103_line_LN1565.jpg

这里的不同型号之间主(zhǔ)要是管脚数(shù)量、Flash大小和RAM大小之间的差别。那么(me)在(zài)这(zhè)些子型号(hào)之间我们怎(zěn)么做(zuò)出一个合理(lǐ)的(de)选择呢?首(shǒu)先要关注一下管脚(jiǎo)数(shù)量,因(yīn)为(wéi)需要接很多外设,就必然(rán)会用到一(yī)些管脚,如果(guǒ)选择了(le)管脚数量少的,就有可能不够用(yòng),如果选择管脚数量(liàng)太(tài)多的(de),就会造成浪费,而且价格较高。所以我们需要选(xuǎn)择一款最适合这个项目的(de)单片机。

首(shǒu)先计算一下会用到的脚管数量:

006WkPJlly1fw0lyd7827j305v0kht8y.jpg

可以(yǐ)计算出我们需要(yào)60个管脚左右,再预留(liú)几个(gè)脚管(guǎn)刚(gāng)好就(jiù)可以选(xuǎn)择具有64个管脚型号(hào)的单片机了,我(wǒ)们这里选择(zé)STM32F103RC,72MHz主频、265K Flash、64K RAM这个性能(néng)足(zú)够我们使用了。

我们(men)来详细看一下STM32F103RC的详细(xì)特性

Core: ARM® 32-bit Cortex®-M3 CPU

72 MHz maximum frequency, 1.25 DMIPS/MHz (Dhrystone 2.1) performance at 0 wait state memory access

Single-cycle multiplication and hardware division

Memories

256 to 512 Kbytes of Flash memory

up to 64 Kbytes of SRAM

Flexible static memory controller with 4 Chip Select. Supports Compact Flash, SRAM, PSRAM, NOR and NAND memories

LCD parallel interface, 8080/6800 modes

Clock, reset and supply management

2.0 to 3.6 V application supply and I/Os

POR, PDR, and programmable voltage detector (PVD)

4-to-16 MHz crystal oscillator

Internal 8 MHz factory-trimmed RC

Internal 40 kHz RC with calibration

32 kHz oscillator for RTC with calibration

Low power

Sleep, Stop and Standby modes

VBAT supply for RTC and backup registers

3 × 12-bit, 1 μs A/D converters (up to 21 channels)

Conversion range: 0 to 3.6 V

Triple-sample and hold capability

Temperature sensor

2 × 12-bit D/A converters

DMA: 12-channel DMA controller

Supported peripherals: timers, ADCs, DAC, SDIO, I2Ss, SPIs, I2Cs and USARTs

Debug mode

Serial wire debug (SWD) & JTAG interfaces

Cortex®-M3 Embedded Trace Macrocell™

Up to 112 fast I/O ports

51/80/112 I/Os, all mappable on 16 external interrupt vectors and almost all 5 V-tolerant

Up to 11 timers

Up to four 16-bit timers, each with up to 4 IC/OC/PWM or pulse counter and quadrature (incremental) encoder input

2 × 16-bit motor control PWM timers with dead-time generation and emergency stop

2 × watchdog timers (Independent and Window)

SysTick timer: a 24-bit downcounter

2 × 16-bit basic timers to drive the DAC

Up to 13 communication interfaces

Up to 2 × I2C interfaces (SMBus/PMBus)

Up to 5 USARTs (ISO 7816 interface, LIN, IrDA capability, modem control)

Up to 3 SPIs (18 Mbit/s), 2 with I2S interface multiplexed

CAN interface (2.0B Active)

USB 2.0 full speed interface

SDIO interface

CRC calculation unit, 96-bit unique ID

ECOPACK® packages

可以看出这(zhè)款单(dān)片机足(zú)够满足(zú)我们的开发需求。千里之行始于足下,到这里就(jiù)完成(chéng)了第一步,选择需要的主控单片机,这也是迈入新的世(shì)界的(de)第一步,下(xià)一篇文章将选择电机驱(qū)动(dòng)芯片和直流电机进行介绍(shào)。


本教程是系列教(jiāo)程,每周都会在(zài)微信公众(zhòng)号更新,各位小伙伴,扫描下方二维码关注中科四平(píng),获取更多教程~

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