【临时抱佛脚之蓝桥杯物联网日志】蓝桥杯基本情况，开发板
一、蓝桥杯基本情况
二、了解开发板
1.LoRa 终端
2.传感器模块
温度传感器
矩阵键盘
模拟电压输出
脉冲输出
光敏与红外热释电
3.调试器
4.时钟
5.OLED显示屏
6.继电器
7.通用接口
8.主控STM32L071KBU
一、蓝桥杯基本情况
蓝桥杯竞赛分为两类:软件类和电子类.而物联网和单片机,嵌入式同属于电子类,物联网是近几年才开始举办的竞赛.
竞赛题分为客观题(30分)和程序设计题(70分).客观题多为选择题,但选择题可能存在多选,且一道题只有0和满分,即选择题选错,不选,少选都不得分.
程序设计题要求如下:
之后会给出系统框图,硬件配置和功能要求.按要求完成并提交即可
二、了解开发板
1.LoRa终端
LoRa在物联网中非常重要,我现在还没学到
2.传感器模块
温度传感器
官方的温度传感器采用的是STS30-DIS-B芯片,同样也可以参考手册(在赛点资源包)
如图所示:
芯片的SCA(1)和SCL(4)采用了I2C协议(SCA和SCL是I2C的管脚名字)
其中下拉电阻RP分别为100kΩ,只要插上电,LD11就会亮
温度传感器与STM32引脚的关系
| 模数转换 | 开发板主板 |
| 1_ALE | PB0 |
| 1_SCL | PB6 |
| 1_SDA | PB7 |
矩阵键盘
独立按键连接到了PC14,电路图如图所示.当S1接通(按下)时,电路是接地的,是低电平.反之则为高电平.因此,低电平为按下,高电平为弹起
矩阵键盘模块为：2 x 3 矩阵按键.原理图如图所示:
例如B1被按下,则ROW1和COLUMN1会变成低电平,反之证明B1被按下.
ROW和COLUMN对应的管脚如图所示:
模拟电压输出
模数转换(ADC)是通过调节两路变阻器实现的,如图为蓝桥杯官方提供的模数转换原理图
AIN1是一个滑动变阻器,通过变化阻值调节电压,从而影响输出电压.再通过程序测出AIN2的阻值,即可计算出输出电压
脉冲输出
光敏与红外热释电
光敏与红外热释电模块：1 路光敏电阻分压输出、1 路热释电传感器输出信号
3.调试器
蓝桥杯物联网的下载器采用的是CMSIS-DAP,该部分充当的下载程序和在线调试程序的角色
原理图如图所示:(5V转3.3V电路挺不错,kiu走)
下载口:用于下载程序,芯片本身也需要跑程序
LED灯:下载程序时,灯会闪烁用于提示
5V转3V3:USB提供电压为5V而单片机运行需要3V3,因此需要转换
去耦电容:是电路中装设在元件的电源端的电容，此电容可以提供较稳定的电源，同时也可以降低元件耦合到电源端的噪声，间接可以减少其他元件受此元件噪声的影响。
串口:使用跳线帽调节串口模式,插上以后可以实现串口通信
供电部分:通过USB口供电,F1是保险丝
拨码开关:别动!用于下载和调试程序,如果懂了就都调到ON上
4.时钟
LoRa 终端目标微控制器 STM32L071KBU 没有配置外部振荡器，用户可使用的系统时钟源为微控制器内部的 LSI、MSI 和 HSI。
STM32时钟树图如下:
5.OLED显示屏
官方的板子是从Allvision technology Inc买的,然后再进行一些没差的改造,因此我们在学习的过程中可以参考一下Allvision technology Inc官方手册.如图所示,是手册的原理图
现在许多OLED使用I2C协议控制,官方也不例外,因此在设计电路时通常会使用一个I2C接口连接,而这个板子上的OLED连接在第三个I2C线上,分别连接了引脚PA8和PB4.如图
剩余两个部分:LCD_RST是复位脚,而S_+3V3的意思是:供电3.3V
电源控制引脚在PB5.OLED 的电源控制通过一个 P-MOS 管实现，当 PB5 为低电平时，使能 OLED 的供电电源。
6.继电器
以K1为例:电流由PA0流入,经达林顿管放大,变成RELAY1 .若RELAY1为高电平,那么线圈工作,K1与K3相连,则LD2被点亮,反之则灭.
7.通用接口
如图所示:左边为两列排母,目的是为了防插错
8.主控STM32L071KBU
板子上由两块STM32芯片,其中L系列是主控,另一个F1系列是下载器,都是3V3电源和GND(接地).
下图是主控芯片的一部分,右边的电容为旁路电容(可将混有高频电流和低频电流的交流电中的高频成分旁路滤掉的电容).
VDDIO和VDD分别为芯片的IO电压和供电电压(芯片core内部的晶体管是很脆弱的，包括驱动能力和自我保护能力等，必须通过IO cell才可以和板级的元器件进行信号传递。IO电压就是专门给IO用的电源。)
整个主控芯片原理图如图所示:
左边PA0-14都是GPIO引脚功能,其作用已经标注在原理图中.例如:PA2,PA3用作串口的输入和输出.
右上角5_+3V3就是OLED显示器的供电部分
PC15处,如果为低电平,那么3V3就可以直接导通,从而使中间的小灯放光,反之不发光
BOOT0处,此处是选择程序的启动方式,将BOOT0拉到低电平则是说明用主闪闪存器启动.STM32共有三种启动方式,具体参考:https://blog.csdn.net/qq_19760839/article/details/121068663
NRST处为复位脚,通过S2硬件复位.
附:1 、DCD（ Data Carrier Detect）：载波检测
2 、RXD（Receive(rx) Data）：串口数据输入
3 、TXD（Transmit(tx) Data）：串口数据输出
4 、DTR（ Data Terminal Ready ）:数据终端就绪
5 、GND（Ground）：信号底线。
6 、DSR（data set ready）：数据发送就绪
7 、RTS（Request To Send）：发送数据请求
8 、CTS（Clear to send）：发送清除
9 、RI （ Ring Indicator）：铃声提醒
文章参考:撞上电子-了解开发板
STM32配置时钟
通讯协议之串口通讯
蓝桥杯物联网-OLED
蓝桥杯物联网实训平台产品包:
链接：https://pan.baidu.com/s/1eeJhTDYq7zPeJ8LScUEehg?pwd=x6sn
提取码：x6sn
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