基于单片机储物收费系统的设计.pdf

随着科技的发展，单片机的应用日益广泛，从纳米机器人到各种医疗设备，甚至在日常生活中，如智能家居和停车场系统都随处可见单片机的身影。本文探讨了一个以STM32处理器为核心的高性能储物计费系统的设计，该系统广泛应用于公共场所如公园、购物市场和超市等。其主要组成部分包括STM32控制器、LED报警灯、蜂鸣器、复位电路、按键等，并涉及如何通过实时时钟模块进行计时收费，以及单片机如何上传数据至上位机并接受上位机控制的过程。 系统工作原理：设计采用的是基于ARM公司Cortex-M3内核的STM32处理器，具有72MHz的高速时钟频率和高性价比。其最小系统由电源电路、时钟电路、复位电路和程序下载电路组成。本系统利用外部高速晶振，通过J-Link下载模式进行程序下载和调试。系统流程涵盖了存储物品、赋予编号、计时收费、屏幕显示等功能。 系统配置：首先介绍RTC（实时时钟模块）功能结构及其配置，主要用于定时计数。RTC模块在系统中担任独立的定时器角色，通过软件配置，可以为用户提供时钟日历功能。而USART（串口通信结构）配置则用于实现与外部设备的数据交换。本文中系统使用USART2进行数据传输，并且具备了高达4.5Mbits/s的可编程波特率，满足了系统通信的要求。蜂鸣器和LED灯的配置则分别用于系统报警和状态指示，通过编程控制可以实现系统的警告和提示功能。 在硬件设计方面，系统采用STM32微控制器作为核心处理单元，以实现计时收费、数据上传以及接收上位机控制的综合功能。系统整体基于单片机硬件开发，所涉及的程序编写和硬件接口的技术细节在文中有所描述。 特别地，系统中还包含了一定的硬件程序开发内容，例如RTC模块的编程计数器使用示例，以及如何通过编程实现定时器功能，从而保证储物计费系统的精准计时。文章进一步提到了如何通过USART通信模块实现与上位机的数据通信，以及如何通过外部的硬件设备进行数据交换。 本文还展示了系统设计中的硬件方框图、RTC结构框图和USART串口结构图，这些图示有助于更好地理解系统设计的架构和工作流程。而蜂鸣器原理图和LED报警系统的部分则解释了硬件如何根据程序的指令执行报警动作。 文章提到了电桥的应用，具体到美国Anaren公司生产的型号为B0266-3的电桥，其适用于1.7GHz至3.4GHz的频率范围，并具备良好的端口隔离度和低插入损耗。这些电桥在设计中可能用于特定的频率处理场景。 整个系统的设计理念、硬件选择、程序编写和调试过程的详细阐述，为开发人员提供了专业指导。此外，文中还涉及了在硬件开发过程中需要了解的参考文献，这不仅有助于系统开发，也为其他相关领域的研究人员提供了学习和参考的材料。