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STM32智能小车系列教程--器件选型

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

在上篇文章【一周波波(bō)秀】STM32智(zhì)能小车(chē)系列教程--入(rù)门基础中写了大概(gài)的提纲,这里我们(men)就开(kāi)始从大(dà)纲的第一步器(qì)件选型(xíng),开(kāi)始我们的教(jiāo)程。

相(xiàng)信大家(jiā)都动手(shǒu)做过东西(xī),那(nà)么大家(jiā)想一下,在开(kāi)始(shǐ)动手之前都需要准备什(shí)么(me)东西?是不(bú)是需要先有个想法,再思考这个想法的(de)可能性,然后选购一些需要的耗材(cái)。这(zhè)里我们的想法是做一个(gè)智能小车,也认可这个想法的可能(néng)性,并且选择用(yòng)STM32的单片机做主控。到这为止,整个项目(mù)的(de)架构已经(jīng)出现(xiàn)了,接下来就(jiù)要做(zuò)一些更加具体的事(shì)情(qíng)。

为什么(me)选(xuǎn)择(zé)STM32的单片机做主控?

要知道STM32这个系列的单片机型(xíng)号非常(cháng)多,先不说具体型号,光(guāng)是大类也有(yǒu)三种,主流系列有STM32Fx,低(dī)功耗系列有STM32Lx,高性(xìng)能(néng)系列有(yǒu)STM32Hx。(x代表(biǎo)某个具体数字,数值越大性能越强)

STM32系列是ST意(yì)法半导体公司为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式行业专门设计的(de)一款基于ARM Cortex®-M0,M0+,M3, M4和(hé)M7内核的微控制器。有兴趣的(de)可(kě)以去(qù)ST官(guān)网去查看一下,在官(guān)网(wǎng)有(yǒu)对STM32系列产品的专门介绍。

为什么选(xuǎn)择F10x系列?

之所以(yǐ)选择STM32F10x系列去(qù)做(zuò)这款智能(néng)小车,主要因为F1系列应用最广泛(fàn),资料也最丰富,而且(qiě)我们对性能也没有太高(gāo)的(de)要求,就没必要选择高(gāo)性(xìng)能的,对低功耗(hào)的需求不高,所以低(dī)功耗系(xì)列也可以忽略(luè)。

但是(shì)F10x系列又(yòu)细分(fèn)了(le)很多小(xiǎo)类,具(jù)体差别可以见下(xià)表(biǎo):

images%2Fcompany%2Fen.STM32F1_series_SS1031.jpg

可以看(kàn)出(chū)不同型号之间的差异主要在CPU主频上,那这个主频是做(zuò)什(shí)么呢?其实这个主频(pín)主(zhǔ)要决(jué)定了单片机运行速(sù)度,就像你经常听(tīng)说的电脑的CPU主频是多少(shǎo)GHz一样,这个数(shù)值(zhí)越高(gāo),就代(dài)表其运算(suàn)速度越快,处理能力越强(qiáng)。可以看出只有F103、F105和F107的主频在F10x系列是最高(gāo)的,这里我们选择F103系列(liè)就好,至于(yú)它们三者的区别,大(dà)家可以(yǐ)自己去ST官网了解一下。

那么问(wèn)题(tí)又来了,STM32F103这(zhè)个系列之下,又有很多子型号,这里贴一张图片让大(dà)家可以更加直观的看一下。

images%2Fcompany%2Fen.STM32F103_line_LN1565.jpg

这里的不同型号(hào)之间主要是(shì)管脚(jiǎo)数量、Flash大小和RAM大(dà)小之间的差别。那么在这些子型(xíng)号之间我们怎(zěn)么做出一个合理的选择呢(ne)?首先要关(guān)注一下管脚数(shù)量,因为需要接很多(duō)外设,就必然会用到一些管脚,如果选择了管(guǎn)脚数量(liàng)少的,就有(yǒu)可能不够用,如(rú)果选择管(guǎn)脚(jiǎo)数量太多(duō)的,就会造成浪费,而(ér)且(qiě)价格较高。所以我们需要选择一款最适合这(zhè)个项目的单(dān)片机。

首先(xiān)计算一(yī)下会用到的脚管数(shù)量:

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可以计算出我们需要60个管(guǎn)脚左右,再预留几(jǐ)个脚管刚(gāng)好(hǎo)就可(kě)以选择具有64个管脚型号的单片机了,我们这里选择(zé)STM32F103RC,72MHz主频、265K Flash、64K RAM这个性(xìng)能足够我们使用了。

我(wǒ)们来详(xiáng)细(xì)看一下STM32F103RC的详细特性

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(yǐ)看出(chū)这款单片机足(zú)够满足我们的开发需求。千里之行始(shǐ)于足下,到这里就完成了第一(yī)步,选择(zé)需要的(de)主控单片机,这也(yě)是迈入新(xīn)的世界的第一步,下一篇文章将(jiāng)选择电(diàn)机驱动芯(xīn)片和直(zhí)流电机进行介绍。


本(běn)教程(chéng)是系列教程,每(měi)周都(dōu)会在(zài)微信公众号更新,各位小伙伴(bàn),扫描下方二(èr)维码(mǎ)关注(zhù)中科四平,获取(qǔ)更多教程~

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