#第七届立创电赛#智能设备

* 1、项目功能介绍

        本项目是基于国民技术N32G430C8L7的实时姿态显示、USB电流电压表的智能设备，功能是能够实时显示姿态和能够测量电压和电流，能够通过按键或蓝牙控制各种灯的状态，营造不同的环境。

*2、方案介绍

2.1系统方案结构

        本方案设计的架构如图2.1所示，主要分为LED灯模块、蓝牙模块、主控制器N32G430C8L7、电压电流采样电路、 MPU6050 传感器、OLED显示模块和扩展接口等组成，旨在能够学习国民技术N32G430系列的使用。

2.2硬件电路连接设计

具体电路详看与原理图设计。

 

* 3、实物图

*4、硬件电路

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 4.1电源部分

        根据查找国民技术提供的手册可知N32G430C8L7主控制器需要 2.4V 至 3.6V 的工作电压。因此本设计的电源部分通过 USB 口提供 +5V 电源，再使用稳压芯片 AMS1117-3.3V 将供电电压 5V 转换成 3.3V 电压。SW3为电源的开关；C14、C15 是输入电容，作用是对输入电源进行滤波；C16、C17是输出电容，作用是抑制自激振荡。LED1灯为电源指示灯。电源部分的电路原理图如图所示。

图4.1.1 电源电路

4.2主控单元

       N32G430C8L7 微控制器产品采用高性能 32 位 ARM Cortex™-M4F 内核，集成浮点运算单元（FPU）和数字信号处理（DSP），支持并行计算指令。最高工作主频 128MHz，集成高达64KB片内加密存储Flash，并支持多用户分区权限管理，支持16KB 的嵌入式 SRAM。内置一个内部高速 AHB 总线，两个低速外设时钟总线 APB 及总线矩阵，支持40个可复用 I/Os，提供丰富的高性能模拟接口，包括1个12位 4.7Msps ADC，支持16个外部输入通道和3个内部通道，同时提供多种数字通信接口，包括 4个U(S)ART、2个I2C、2个SPI/I2S、1个CAN 2.0B通信接口。N32G430C8L7 微控制器产品可稳定工作于-40°C 至+105°C的温度范围，供电电压2.4V至3.6V，提供多种功耗模式供用。

       本次项目使用的芯片为N32G430C8L7。设计电路时需要注意的是芯片的每个电源的引脚都需要额外接一个100nF的外接的滤波电容，芯片的1脚需要额外接4.7uf的滤波电容。电路图如图所示。

图4.2.1 主控电路

4.3LED模块电路

        LED模块是由三个LED灯（红灯、蓝灯、绿灯）和限流电阻组成。LED灯的阳极接上拉电阻，阴极接IO，分别接PA6、PA7、PB1。当IO口输出低电平时，LED亮；输出高电平时，LED灯熄灭。电路如图所示。

图4.3.1 LED模块电路

4.4 BOOT选择电路、复位电路、下载调试接口电路

图4.4.1 下载调试电路

4.5 WIFI/蓝牙模块

        本项目预留了一个WIFI/蓝牙接口，以便后期的开发使用，电路图如图所示。

图4.5.1 WIFI/蓝牙模块

4.6按键电路

        本项目有三个独立按键，可用于功能选择，分别接芯片的PB3、PB4、PB5，当IO口检测到对应的电平为低电平时，表示对应的按键按下，反之，按键没有按下。电路图如图所示。

如图4.6.1 按键模块

4.7 8MHz晶振电路

4.8电压电流采样电路

*5.软件设计

           详细代码见附件。

*6.遇到的问题

        这是我第一次参加训练营活动，也是我第一次焊接电路，因此在焊接过程中经常焊坏，在焊接芯片时容易导致焊锡粘在一起，后来配合松香使用，才不会那么容易焊坏，因使用了松香，使用导致板子看起来不是很美观。

*7.收获

        非常感谢嘉立创和国民技术为我提供参加这次暑假训练营活动的机会，在这个过程中，对于我而已，每一步都是很大的挑战，但却学到了很多知识。

        本次项目是我第一次参加训练营，虽然电路是参考提供的案例设计的，在这个过程学会了如何设计电压电流采样电路及设计电路的一些注意事项，同时也学会了使用嘉立创EDA。也新接触了国民技术MCU的开发工程，学会了焊接电路的一些小技巧。总而言之，在这次训练营中学会了很多很多东西。希望以后有更多的这样的活动可以参加。