FastBond2阶段1-基于STM32F030的超声波测距仪的框图设计
基于STM32F030的超声波测距仪,具有距离显示,接近报警等功能
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FastBond2阶段1
STM32F030
超声波测距仪
星辰i
更新2023-11-14
325

 

项目介绍

基于STM32F030的超声波测距仪,设备包含:

  • STM32F030单片机
  • oled显示
  • 超声波模块
  • 锂电池充电电路
  • 锂电池
  • 2个按键

 

方案框图

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https://www.digikey.cn/schemeit/project/超声波测距仪-b1e21408a56b4a19a8c773c7bba363a7

按下按键启动超声波测距功能,STM32F030通过超声波模块发送超声波,当超声波碰到远处障碍物的时候反射,被超声波模块接收到返回的信号,STM32F030通过比对两次时间的差计算出距离,通过oled进行显示。

 

Scheme-it工具介绍

Scheme-it是一款无需安装即可使用的便捷电路设计工具。它内置了丰富的参考设计库和符号库,覆盖了多个领域的设计文件和通用符号,让用户可以轻松选择并修改适合自己需求的设计。此外,Scheme-it还与Digi-Key元件目录相连,使用户能够快速查找和选择所需元件,极大地简化了设计过程。

除了功能强大的参考设计库和符号库外,Scheme-it还支持多种输出格式,并提供实时协作功能,使团队协作更加高效。用户可以将设计导出为图像、PDF、SVG和DXF等格式,并能够在同一设计上进行多人实时协作,方便分享和编辑设计。

综上所述,Scheme-it为电子设计师和爱好者提供了便捷而强大的设计平台,简化了电路设计流程,有助于用户快速实现其设计理念。

 

方案中可能用到的规定厂商元器件介绍

1.STM32F030 

STM32F030 是一款性能强劲且功能丰富的 32 位微控制器,具备丰富的外设和灵活的配置特性。包含高性能Arm®Cortex®-M0 32位RISC内核、高速嵌入式存储器(高达256 KB的闪存和高达32 KB的SRAM)以及广泛的增强型外设和I/O。STM32F030F4P6提供标准通信接口(最多两个I2C、最多两个SPI和最多六个USART)、一个12位ADC、七个通用16位定时器和一个高级控制PWM定时器。STM32F030F4P6微控制器的工作温度范围为-40至+85°C,电源电压为2.4至3.6V。一组全面的节能模式允许设计低功耗应用。

这使得它非常适合用于超声波测距仪的设计。通过充分利用 STM32F030 的定时器、GPIO 和 ADC 等外设,我们可以实现超声波传感器的驱动与数据采集。此外,STM32F030 还拥有低功耗特性,可在电源管理方面提供支持,从而延长测距仪的使用时间。

 

对本大赛的心得体会(包括意见或建议)

设计超声波测距仪需要考虑超声波传感器的选型和驱动、信号处理算法以及人机交互界面等方面。在超声波传感器的选型上,我们需要选择合适的超声波发射和接收模块,并利用 STM32F030 的定时器和 GPIO 实现超声波信号的发射与接收。同时,针对接收到的超声波信号,需要设计合适的信号处理算法,如时间差测量法(TDOA)或脉冲回波宽度测量法(PW-EM)来计算距离值。设计 LCD 显示屏,让用户能够直观地获取测距信息。

在整个设计过程中,我还发现了一些需要特别关注的问题。首先,超声波信号的传播特性和环境因素会对测距精度产生影响,需要进行充分的测试和校准。其次,软件部分的编程也至关重要,需要编写稳定可靠的信号处理算法和用户界面程序,确保测距仪的可靠性和易用性。

总的来说,设计基于 STM32F030 的超声波测距仪是一个综合考量硬件和软件的创新工程。通过充分发挥 STM32F030 的性能和外设特性,结合合适的超声波传感器和人机交互装置,我们可以设计出一款功能强大、精准可靠的超声波测距仪系统。这个设计过程不仅提升了我的硬件设计和编程能力,也让我对传感器应用和信号处理技术有了更深入的了解。

软硬件
电路图
附件下载
基于STM32F030的超声波测距仪的框图设计.pdf
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