标题: Color-Light-Control-and-Four-Way-Responder based on STM32F103C8T6 [打印本页] 作者: 篮之新喜 时间: 2024-12-13 07:09 标题: Color-Light-Control-and-Four-Way-Responder based on STM32F103C8T6 Light Control and Responder
Abstract
The design project for a decorative lighting controller enhanced our practical skills and engineering capabilities. During our study of the foundational course in electronic technology, we consistently observed the integration of engineering concepts. “The design and implementation of practical electronic circuits play a crucial role in electronic engineering technology, and the ‘Fundamentals of Electronic Technology Course Design’ should closely align with real-world engineering practices (P4).” In this project, we utilized ME6211C33M5G-N, STM32F103C8T6, and SSD1306 as the primary components to control various lighting sequences of decorative lights. By configuring the STM32 clock tree to select an external 8MHz crystal oscillator as the clock source and setting the Phase-Locked Loop (PLL) clock multiplier to 9, we generated a 72MHz clock frequency as the main system clock for the STM32, meeting the clock requirements of various peripherals.
Keywords: Decorative Lighting Controller, ME6211C33M5G-N, STM32F103C8T6, SSD1306
单元电路的设计
1. 电源电路
ME6211C33M5G-N是一颗CMOS低压差线性LDO集成稳压芯片,属于大规模集成电路(LSI)，其工作电压范围是2V~6V，最大输出电流为500mA (Vin=4.3, Vout=3.3) ,待机模式下电流为0.1uA。可以或许将四节干电池提供的4.8~6V直流电稳压至3.3V提供给微控制器。
CMOS即 complementary MOSFET，互补型MOSFET，在大规模集成电路内里，NMOS和PMOS被集成在一起，通过同一个信号来控制，从而实现数字信号的逻辑NOT功能。这种结构是组成集成电路的底子单元。
开关电源与线性稳压电源(LDO)是电源的两种主要范例，线性稳压电源的电压反馈电路工作在线性区，开关电源是指用于电压调整的管子工作在饱和区和截至区即开关状态的。它们各有各的优点和应用场所。
LDO技术很成熟，制作本钱较低，可以到达很高的稳定度，纹波也很小，而且没有开关电源具有的干扰与噪音，但是效率低，效率低意味着发热量大，相当于把多余的压差转化成了热量，实用于供给微控制器作为电源。
线性电源一样平常是将输出电压取样然后与参考电压送入比较电压放大器，此电压放大器的输出作为电压调整管的输入，用以控制调整管使其结电压随输入的变化而变化，从而调整其输出电压。开关电源是通过改变调整管的开和关的时间即占空比来改变输出电压的。开关电源效率高、损耗小、可以降压也可以升压，但是交流纹波稍大些，实用于高的压差转化。
“M5”代表该芯片封装形式是SOT23-5，答应最大功率Pd=0.6W。
“G” 是该芯片是环保标识。
“-N”代表该芯片实用于中等元件密度的产物。
L、N、M表示焊盘伸出的大小的几何形状变化。
L = Least Use Environment (Level C - High Density)，密度品级L：
最小焊盘伸出——实用于焊盘图形具有最小的焊接结构要求的微型器件，可实现最高的元件组装密度。
N = Nominal Use Environment (Level B - Medium density), 密度品级N：
中等焊盘伸出——实用于中等元件密度的产物，提供结实的焊接结构。
M = Most Use Environment (Level A - Low Density),密度品级M：
最大焊盘伸出——实用于高元件密度应用中，典型的像便携/手持式或暴露在高打击或震动环境中的产物。焊接结构是最结实的，而且在需要的环境下很容易进行返修。
电源电路对于一个控制系统来说极其重要，关系到整个系统是否可以或许正常工作， 因此选择了ME6211C33M5G-N这款LDO为电源电路的核心。
输入滤波电容可以对输入电流滤波，同时防止断电后出现电压倒置。
输出滤波电容可以抑制自激震荡和稳定输出电压。稳压电路的工作过程需要从输出采样，然后根据其反馈值调节输出以达稳压的目的。如果此时没有输出滤波电容，只要因负载变化带来的电压波动频率恰好与稳压电路的调节速率差不多就会产生振荡效应，导致输出失控，以是稳压输出也必须加滤波电容，而且增长滤波电容也可以进一步增长稳压输出的稳定性。
大小电容并联时，大电容滤除低频噪声，小电容滤除高频噪声，电容值和需要滤除噪声频率的平方成反比。
