基于ARM和无线传感器网络的公交站台实时显示系统doc.docVIP

第6章 主控制模块设计 主控制模块主要是协调ID刷卡模块、GSM无线信息收发模块、显示模块间的协调工作而设置的，它主要是由ARM芯片来完成这个功能。它要能够接收来自ID刷卡模块的ID卡号信息，通过支配GSM无线信息收发模块，将ID卡信息发送到上位机公交车基站，又要接收来自GSM无线信息收发模块传来的上位机公交车基站的显示信息，将这个信息提取出来，转发给显示模块。这样来实现整个系统的协调工作。 6.1 主控制芯片的硬件解析 本系统选择的是STM32F103RBT6类型的Cortex-m3系列的ARM芯片作为主控芯片。该芯片有64个Pin脚，和5个USART口可供使用。完全能够完足本系统的需求。 6.1.1 主芯片的电路图 图6-1 控制模块主电路图 当有电压加在当前的芯片上的时候，D3LED灯会亮，这样可以表示当前的芯片是有正常工作的电压的。C2为一个最简单的启动复位电路，当芯片刚家电的时候，与C2相连的管脚处于低电平，经过一段时候后，C2处于高电平[1]。 6.1.2 系统时钟电路 本系统的主芯片有两个时钟，一个是RTC系统板不能改变的时钟，另一个是可以随时更换的外部时钟晶振。 图6-2 系统时钟电路 上面是可以随时更换的外部晶振电路。在具有外部晶振的时候，系统是使用外部晶振频率工作的。下面的是RTC晶振电路。这个晶振是不可以更换频率的，当没有外部晶振的时候此晶振电路为芯片提供工作脉冲[13]。 6.1.3 外部引脚扩展电路 芯片的引脚要进行扩展出来方便实验的接线和与其它模块进行连接。这里使用的是双列插排来扩展，分成两列双列插排。每个列共有16个，这样有64个插排针与芯片的64个引脚相连来扩展。 图6-3 引出管脚图 6.2 主控制芯片的程序设计 主控芯片的程序，应该在合适的硬件基础上执行，首先应该对整个系统的硬件进行初始化。然后分配各个硬件部分的功能。最后在将这个系统运行的主动权交给用户程序进行执行。 由于ARM芯片的初始化比较复杂，这里使用的是STM公司提供的初始化代码进行初始化ARM芯片，编写软件的IDE使用的ARM Keil工具进行编写软件。使用的单片机C语言编写[2]。因为这种语言与芯片初始化代码一样。编译比较容易。 6.2.1 端口初始化函数 端口初始化函数主要是设置串口1的输入输出模式，输入输出端口的地址。端口2的输入输出模式，输入输出端口的地址和端口3的输入输出模式，输入输出端口[6]。 void GPIO_Configuration(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_GPIOC|RCC_APB2Periph_GPIOD|RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE); /**********串口1的设置***************/ /*Configure USART1 Tx(PA.09) as alternate function push-pull*/ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9; //选中管脚 9 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP; // 复用推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; //最高输出速率50MHz GPIO_Init(GPIOA,GPIO_InitStructure); //选择A端口 /*Configure USART1 Rx(PA.10) as alternate function push-pull*/ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10; //选中管脚10 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING; //浮空输入 GPIO_Init(GPIOA,GPIO_InitStructure); //选择A端口 /*Configure USART2 Tx(PA.02) as alternate function push-pull*/ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_2; //选中管脚 2 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP; // 复用推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; //最高输出速率50MHz