Индикатор - шилд с TFT 4.3 на stm32f103vet6

Автор: radioandrei74
Опубликовано 25.09.2019
Создано при помощи КотоРед.
Участник Конкурса "Поздравь Кота по-человечески 2019"

Проект начался с необходимости в создании универсальной платы для разработки проектов на базе процессоров stm32f103vet6. Плата разрабатывалась по принципу известных плат ардуино позволяющих подключать готовые платы (шилды) из среды ардуино и не только. Поэтому плата выглядит как шилд с разводкой на 20 выводной разьем PBS-20 скраю платы. За основу проекта взят Цветной TFT дисплей размером 4.3 дюйма с разрешением 480Х272 пикселей и широко известным контролером ssd1963. Для Питания контролера требуется два напряжения 3.3v и 1.2v. Подключается экран к плате через гибкий шлейф и 40 контактный разъем FPC-40-0.5. Подсветку экрана обеспечивает схема на контролере CAT4238.

Для питания платы выбрано два варианта:
1. от отдельного пяти вольтового дежурного блока питания, с возможностью управления силовым блоком питания. 
2. от встроенного стабилизатора MP2307 стабильно работающего в диапазоне от 9 до 25 вольт.

Сердцем проекта является 100 выводной микроконтроллер ARM stm32f103vet6 работающий на частоте 72мгц с объемом памяти 512 кбайт (512k x 8). Обилие контактов позволило не экономить на пинах. Для программирования котроллера необходимо скачать пакет STM32 ST-LINK utility на сайте www.st.com, выбрать фаил прошивки из архива и подключить сигнальные линии GND, CLK, DIO к программатору ST-LINK и подать питание на процессор. На время программирования, процессор рекомендую питать от внешнего источника питания. Текущий проэкт, схема и плата были созданы в редакторе Altium Designer, написан в среде программирования keil-C, архивы с исходниками обоих проектов вы найдете в конце статьи.

Первым проектом стал двухканальный Вольтметр-амперметр, рассчитан для измерений в лабораторном БП, 

плюс несколько дополнительных опций в виде часов с отображением даты и времени, паяльной станции, датчика DS18B20 для контроля за температурой радиатора и управлением вентилятора, каждый канал вольтметра управляет блоком реле, которое в свою очередь коммутирует вторичные обмотки трансформатора.

Свойства программы и характеристики:

• Двухканальный вольтметр, общий диапазон измерения от 0 до 30V. Схема измерения состоит из делителя напряжения на резисторах номиналом 1ком, 10ком и операционного усилителя MCP6001 используемого в качестве буфера
• Двухканальный амперметр от 0.00 до 30.00А на датчике ACS712ELC-5A (величина измеряемого тока тока зависит от применяемого датчика)

• управление выходными обмотками трансформатора, при достижении напряжения в 12 вольт на вольтметре, на пинах подписанными как transformer control out появится 3.3 вольта, оба пина подключены на релейный модуль, который переключатся между двумя вторичными обмотками трансформатора.

Оставшиеся два канала релейного модуля использовал для управления питанием силового трансформатора и для включения вентиляторов радиатора, охлаждающих силовые транзисторы и обдува внутреней части корпуса.

индикатор выполняет функции Паяльной станции, позволяет работать с паяльниками от станций LUKEY-852 и им подобным используя в качестве датчика температуры модуль MAX6675,

а в качестве шим ключа MOSFET запитанный от 24вольт

• управление кнопкой и энкодером с кнопкой,

однократное нажите кнопки, приводит к включению или выключению питания устройства

короткое нажатие кнопки кнопка энкодера, позволяет выборать  температуру нагрева паяльника, при нажатии кнопки энкодера более 5 секунд настраиваются встроенные часы. врашением энкодера меняем значение.

На краях платы расположены два подписанных шелкаграфией разъёма PBS-20

Описание разъёмов

----PBS-20 Х1----

ammeter channel для измерения тока, подключаем датчики ACS712ELC

voltmeter channel для измерения напряжения 0-30 вольт

the power key для включения силовой части схемы блока питания, подключен к релейному модулю

access to the fan для управления вентиляторами подключается в релейный модуль

Encoder для подключения энкодера с кнопкой

transformer control out подключены на релейный модуль, управляем вторичными обмотками трансформатора

----PBS-20 X3----

power button кнопка вкл, выкл

Vdd out питание 3.3 вольта от отдельного стабилизатора, применяется для питания внешних модулей, подключаемых к плате

DS18B20, название говорит само за себя. Это сигнальный вывод Датчика температуры радиатора

SCK, MOSI, MISO, CE – выводы, предназначенные для ISP, подключаем модуль контроля температуры MAX6675.

----P1---- разъем подключения громкоговорителя 4-16 ом, 1ватт. При включении питания проигрывается звук из SD карты с названием sound.waw

----P2---- часовая батарея 3.2 вольта

----P3---- разъем для программирования контролера программатором

----P4---- джемпер 5вольт, предназначен для выбора режима питания платы и для наладки.

----X5---- разъем питания 9-24 вольта

P.S/ брюки превращаются…
Как я уже писал, схема индикатора универсальна и применима в многих других проектах.
Одним из таких проектов стал генератор, позволяющий получить как синусоидальные сигналы, так и прямоугольных форм сигнала. В диапазоне частот от 10гц до 12,5 МГц

Для работы индикатора в качестве генератора, нужно запрограммировать процессор соответствующей прошивкой из архива, к пинам ISP подключить пять пинов программируемого модуля AD9833 и подать питание.

А также подключить энкодер с кнопкой., Управлять генератором очень просто, короткое нажатие кнопки позволяет выбрать один из регистров а вращением энкодера меняется значение. Длинное нажатие кнопки позволяет настроить дату и время

В плату заложен большой потенциал для разработки новых устройств, надеюсь мой шилд понравится
                                                                                                                                                             удачного повторения

Хочу выразить благодарность за участие и соавторстве многоуважаемого кота GFX.

Файлы:
корпус часть 1
корпус часть 2
схема и плата
даташиты
прошивка
герберы
проект генератора
проект вольтметра
экран
вид со стороны экрана
Фотография
Фотография
Фотография
Фотография

Все вопросы в Форум.