内容介绍

一、前言

在FastBond3基础部分的文档中，完成了方案框图的绘制，这次挑战部分将会完成整个PCB的绘制以及实现点亮一个led的功能。

项目和创意方向介绍：本项目旨在开发一款基于STM32G030的自制开发板，预留多个IO口，以便为后续的开发和学习提供良好的基础平台。同时将在此板上实现点亮一个LED灯的功能，以探索物联网方向的创意应用。

二、原理图及PCB介绍

供电部分使用Typec接口5V供电，通过AMS1117降压到3.3V给STM32F103CBT6和STM32G030F6P6供电。

AMS1117：

AMS1117是一款输出电流为1A的三端输出低压差线性稳压器，有1.2V、1.8V、2.5V、3.3V、5.0V及输出电压可调等多种版本，其在1A的电压降仅为1.2V。以其优异的性能和极致的经济性能，适用于各种电器产品。

●有固定输出电压1.2V、1.8V、2.5V、3.3V、5.0V及可调输出电压版本

●固定输出电压1.2V电压精度为2%

●固定输出电压1.8V、2.5V、3.3V、5.0V及可调输出电压精度为1.5%

●温度范围:-40℃~ + 125℃

AMS1117的应用电路IN和OUT端都需要接1个100nF的滤高频，和一个220uF的贴片型铝电解电容滤低频。

STM32G030F6P6

STM32G030F6P6主流超值系列Arm Cortex-M0+ MCU，工作频率高达64 MHz。它们提供高水平的集成，适用于消费，工业和家电领域的广泛应用，并为物联网(IoT)解决方案做好准备。包括一个内存保护单元(MPU)、高速嵌入式存储器(高达64 kb的Flash程序存储器和8 kb的SRAM)、DMA和广泛的系统功能、增强的I/ o和外设。器件提供标准通信接口(2个i2c, 2个spi / 1个I2S和2个usart)， 1个12位ADC (2.5 MSps)，最多19个通道，1个低功耗RTC, 1个高级控制PWM定时器，4个通用16位定时器，2个看门狗定时器和1个SysTick定时器。设备工作环境温度为-40 ~ 85℃。它们可以在2.0 V到3.6 V的电源电压下工作。优化的动态消耗与一套全面的节能模式相结合，允许设计低功耗应用。VBAT直接电池输入允许保持RTC和备用寄存器供电。

特性

核心：Arm 32 位 Cortex-M0+ CPU，频率高达 64 MHz^®^®
-40°C至85°C工作温度
记忆
- 高达 64 KB 的闪存，带保护功能
- 8 KB SRAM，带硬件奇偶校验
CRC计算单元
复位和电源管理
- 电压范围：2.0 V 至 3.6 V
- 上电/断电复位（POR/PDR）
- 低功耗模式：睡眠、停止、待机
时钟管理
- 4 至 48 MHz 晶体振荡器
- 带校准功能的 32 kHz 晶体振荡器
- 内部 16 MHz RC，带 PLL 选项
- 内部 32 kHz RC 振荡器（±5 %）
多达 44 个快速 I/O
- 所有映射均可在外部中断向量上
- 多个 5 V 耐压 I/O
具有灵活映射功能的 5 通道 DMA 控制器
12 位、0.4 μs ADC（多达 16 个外部通道）
- 高达 16 位，具有硬件过采样功能
- 转换范围：0 至 3.6V
8 个定时器：16 位用于高级电机控制、4 个 16 位通用定时器、2 个看门狗、SysTick 定时器
日历 RTC，带闹钟和定期从停止/待机唤醒
通信接口
- 两个i2c总线接口支持Fast-mode Plus (1mbit /s)与额外的电流吸收，一个支持SMBus/PMBus和从停止模式唤醒
- 两个USART，带主/从同步SPI;一个支持ISO7816接口、LIN、IrDA 功能、自动波特率检测和唤醒功能
- 2个spi (32mbit /s)， 4 ~ 16位可编程位帧，1个多路复用I2S接口
开发支持：串行线调试（SWD）
所有封装均ECOPACK2兼容

STM32G030F6P6的外围电路很简单，仅添加了两个去耦电容和一个控制使用的LED。

在这里将DAPlink部分与STM32G030F6P6部分分隔开，通过跳线帽连接。

在设计时还使用了指定厂家Rohm Semiconductor制造的100欧的贴片电阻，功率为0.063W，容差 ±1%。

三、成品功能测试

pcb打板后焊接的照片，在这里遇到了一个问题，就是两端的排针相距的有一点远，使用跳线帽无法将DAPlink与STM32G030F6P6进行连接，所以现在只能使用杜邦线将两端连接，影响了整体的美观。

关键代码及说明：

uint8_t Rx_dat = 0;
uint8_t Tx_str1[] = "hello world!\r\n";
uint8_t Tx_str2[] = "LED1 Open!\r\n";
uint8_t Tx_str3[] = "LED1 Closed!\r\n";
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
    if(huart->Instance == USART1)
    {
        if(Rx_dat == 0xa1)
        {
						HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_RESET);
						HAL_UART_Transmit(&huart1,Tx_str2,sizeof(Tx_str2),10000);
						HAL_UART_Receive_IT(&huart1,&Rx_dat,1);
        }
        else if(Rx_dat == 0xa2)
        {
						HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_SET);
						HAL_UART_Transmit(&huart1,Tx_str3,sizeof(Tx_str3),10000);
						HAL_UART_Receive_IT(&huart1,&Rx_dat,1);
				}
    }
}
/* USER CODE END 0 */

/**
  * @brief  The application entry point.
  * @retval int
  */
int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */
	
	  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
//	HAL_Delay(1000);
	HAL_UART_Transmit(&huart1,Tx_str1,sizeof(Tx_str1),10000);    //向上位机发送“hello world!”
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_SET);
	HAL_UART_Receive_IT(&huart1,&Rx_dat,1);    
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
//				HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_8);
//		HAL_UART_Transmit(&huart1,Tx_str1,sizeof(Tx_str1),10000); 
		HAL_Delay(1000);

  }
  /* USER CODE END 3 */
}

程序中首先初始化GPIO、UART两种功能。其中UART用于测试DAPlink的功能，GPIO用于点亮LED灯，在串口中断中对上位机发送的数据进行处理，一上电STM32G030F6P6向上位机发送"hello world!，LED是熄灭的状态，当接收到A1时，LED亮并且向上位机发送"LED1 Open!"，当接收到A2时，LED熄灭并且向上位机发送"LED1 Closed!"。以上就是主要程序的说明，实现的一个简单的点亮LED的功能。

四、活动总结

通过本项目的设计与实现，在项目中，我学会了设计一个简单的单片机外围电路，预留出IO口，为后续的开发和学习提供一个良好的基础平台，并且实现了点亮一个led灯的功能，检验了整个系统的可靠性，这不仅增强了我的硬件设计能力，还提升了解决问题的能力和在设计过程中考虑系统完整性的能力。未来，我将继续深入学习和探索，感谢此次活动能够让我自制一个STM32开发板。