第1章 LPC214xARM7微控制器與最小系統……………… 1

1.1 LPC214x的特性與封裝………………… 1

1.1.1 LPC214x的主要特性…………………… 1

1.1.2 LPC214x的封裝形式與引腳功能…………… 3

1.2 LPC214x的內部結構與功能……………… 6

1.2.1 LPC214x的內部結構…………………… 6

1.2.2 LPC214x的內部結構功能描述……………… 6

1.3 LPC214xARM7最小系統設計與製作……………… 14

1.3.1 LPC214xARM7CPUPACK板電路…………… 14

1.3.2 LPC214xARM7最小系統實驗板電路………… 18

1.4 可選擇的ARM 微處理器…………………… 25

1.4.1 ARM 體系結構簡介…………………… 25

1.4.2 ARM7微處理器………………… 28

1.4.3 ARM9微處理器………………… 29

1.4.4 ARM11微處理器………………… 30

1.4.5 Cortex A 微處理器…………………… 33

1.4.6 Cortex R微處理器…………………… 35

1.4.7 Cortex M 微處理器………………… 37

1.4.8 SecurCore微處理器…………………… 39

1.5 STM32F系列32位元微控制器最小系統的設計與製作………… 40

1.5.1 STM32系列32位元微控制器簡介…………… 40

1.5.2 STM32F103xx系列微控制器的主要特性…………… 42

1.5.3 STM32F103xx系列微控制器的內部結構…………… 44

1.5.4 STM32F系列32位元微控制器系統板簡介…………… 45

1.5.5 STM32F系統板電原理圖和PCB圖…………… 50

1.5.6 STM32F系統板的應用設計與實踐…………… 53

第2章 顯示器電路……………………… 55

2.1 鍵盤及LED數碼管顯示器電路的設計與製作…………… 55

2.1.1 ZLG7290B的主要特性………………… 55

2.1.2 ZLG7290B的應用電路………………… 57

2.1.3 ZLG7290B應用中應注意的一些問題…………… 57

2.1.4 ZLG7290B顯示鍵盤應用程式設計……………… 60

2.2 液晶顯示器模組的連接與程式設計……………… 65

2.2.1 FYD12864 0402B漢字圖形點陣液晶顯示模組簡介…… 65

2.2.2 LPC2148最小系統開發板與FYD12864 0402B的連接……… 65

2.2.3 FYD12864 0402B漢字圖形點陣液晶顯示模組程式設計示例…… 66

2.3 觸控式螢幕模組的連接與程式設計…………………… 73

2.3.1 觸控式螢幕模組簡介…………………… 73

2.3.2 LPC2148最小系統開發板與觸控式螢幕模組的連接………… 75

2.3.3 觸控式螢幕模組的程式設計示例………………… 76

第3章 ADC和DAC電路…………………… 88

3.1 ADC電路的設計與製作…………………… 88

3.1.1 LPC214x的ADC簡介………………… 88

3.1.2 LPC214x的ADC程式設計示例………………… 90

3.2 DAC電路設計與製作………………… 99

3.2.1 LPC214x的DAC簡介………………… 99

3.2.2 LPC214x的DAC程式設計示例……………… 100

第4章 電機控制………………………… 102

4.1 LPC214x的計時器/計數器和脈寬調製器………… 102

4.1.1 計時器/計數器(計時器0和計時器1)………… 102

4.1.2 脈寬調製器……………………… 105

4.2 直流電機控制…………………… 109

4.2.1 直流電機電樞的調速原理與調速方式………… 109

4.2.2 直流電機驅動電路設計……………… 110

4.2.3 直流電機與LPC214x的連接……………… 115

4.2.4 直流電機控制程式設計示例……………… 115

4.3 步進電機控制…………………… 118

4.3.1 步進電機的工作原理及方式簡介……………… 118

4.3.2 基於“L297+L298N”的步進電機驅動與控制電路……… 119

4.3.3 基於“L297+L298N”的步進電機控制程式設計示例………… 123

4.3.4 基於TA8435H 的步進電機驅動與控制電路……… 129

4.3.5 基於TA8435H 的步進電機控制程式設計示例………… 134

4.4 舵機控制………………………… 138

4.4.1 舵機簡介…………………… 138

4.4.2 舵機與LPC214x的連接……………… 141

4.4.3 舵機控制程式設計示例…………………… 141

第5章 感測器電路……………………… 144

5.1 光電感測器及其應用………………… 144

5.1.1 光電感測器選型………………… 144

5.1.2 利用反射式光電感測器檢測障礙物…………… 145

5.1.3 利用反射式光電感測器檢測黑線……………… 147

5.1.4 利用光電感測器檢測光源………………… 151

5.2 超聲波感測器及其應用…………………… 162

5.2.1 超聲波感測器的基本特性與選型……………… 162

5.2.2 超聲波感測器用於障礙物檢測與測距………… 163

5.2.3 超聲波感測器用於障礙物檢測與測距程式設計示例………… 167

5.3 圖像識別感測器及其應用………………… 172

5.3.1 圖像識別模組的內部結構………………… 172

5.3.2 圖像識別模組的電路………………… 172

5.3.3 圖像識別模組的應用………………… 177

5.3.4 SPCA563A 圖像識別模組程式設計示例…………… 179

5.4 色彩感測器及其應用………………… 193

5.4.1 常用的幾種色彩感測器的解決方案…………… 193

5.4.2 TCS230可程式設計顏色光頻率轉換器…………… 195

5.4.3 顏色識別模組的程式設計示例………………… 198

5.5 電子羅盤及其應用…………………… 204

5.5.1 電子羅盤簡介…………………… 204

5.5.2 BQ CA80 TTL電子羅盤與微控制器的連接………… 205

5.5.3 BQ CA80 TTL電子羅盤模組的程式設計示例……… 205

5.6 傾角感測器及其應用………………… 209

5.6.1 傾角感測器簡介………………… 209

5.6.2 LPC214x開發板與MSIN LD60傾角感測器的連接……… 210

5.6.3 MSIN LD60傾角感測器程式設計示例…………… 210

5.7 角度感測器及其應用………………… 215

5.7.1 WDD35D 4角度感測器簡介…………… 215

5.7.2 LPC214x開發板與WDD35D 4角度感測器的連接…… 216

5.7.3 WDD35D 4角度感測器程式設計示例…………… 216

第6章 資料存儲………………………… 220

6.1 E2PROM24LC256…………………… 220

6.1.1 E2PROM24LC256簡介……………… 220

6.1.2 24LC256的典型應用電路………………… 220

6.1.3 24LC256讀/寫操作程式設計示例…………… 221

6.2 SK SDMP3語音模組及其應用……………… 223

6.2.1 SK SDMP3模組簡介……………… 223

6.2.2 音訊功率放大器電路………………… 226

6.2.3 SK SDMP3模組的程式設計示例…………… 228

第7章 資料傳輸………………………… 232

7.1 無線資料傳輸…………………… 232

7.1.1 基於nRF905的無線收發器電路模組………… 232

7.1.2 LPC214x開發板與無線收發器電路模組的連接………… 236

7.1.3 無線收發器電路模組的程式設計示例……………… 237

7.2 CAN 匯流排應用…………………… 249

7.2.1 CAN 匯流排簡介…………………… 249

7.2.2 在嵌入式處理器上擴展CAN 匯流排界面…………… 250

7.2.3 CAN 匯流排網路結構…………………… 251

7.2.4 CAN 匯流排模組設計…………………… 252

7.2.5 CAN 匯流排網路程式設計示例……………… 256

第8章 系統應用………………………… 262

8.1 基於ARM 微控制器的隨動控制系統……………… 262

8.1.1 設計要求…………………… 262

8.1.2 總體方案設計…………………… 263

8.1.3 系統各模組方案論證與選擇……………… 263

8.1.4 理論分析及計算………………… 268

8.1.5 系統主要單元電路設計……………… 270

8.1.6 系統軟體設計…………………… 277

8.2 音訊信號分析儀……………………… 302

8.2.1 賽題要求…………………… 302

8.2.2 基於單片機和FPGA 的設計方案……………… 303

8.2.3 基於LPC214xARM 微控制器的設計方案實例………… 305

8.3 正弦波信號發生器…………………… 310

8.3.1 AD9850/51DDS模組簡介………………… 310

8.3.2 LPC214x開發板與AD9850/51DDS模組的連接……… 312

8.3.3 AD9850/51DDS模組的程式設計示例……………… 312

8.4 基於ARM 微控制器的聲音導引系統……………… 316

8.4.1 設計要求…………………… 316

8.4.2 系統方案設計…………………… 318

8.4.3 系統主要單元的選擇與論證……………… 319

8.4.4 系統組成…………………… 321

8.4.5 理論分析及計算………………… 321

8.4.6 系統電路設計…………………… 322

8.4.7 系統軟體設計…………………… 324

第9章 開發環境及ISP下載………………… 333

9.1 MDK整合式開發環境………………… 333

9.1.1 MDK整合式開發環境簡介………………… 333

9.1.2 工程的編輯……………………… 334

9.2 ISP下載………………………… 338

參考文獻………………………… 340