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【蓝桥杯嵌入式入门与进阶】2.与开发板之间破冰：初始开发板和原理图2

news 2025/7/8 4:27:08

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0.电源相关的滤波电路

0.1主要作用

是为单片机 STM32G431RBT6 提供稳定、纯净的电源，并对模拟和数字部分进行合理的电源分配与接地处理，减少电源噪声和不同电路部分之间的干扰，保证单片机模拟和数字功能模块的正常、稳定运行。

0.2大致组成

其电路组成大致分为两个部分

0.2.1电路输入部分

VDD：整体电路的电源正极，为电路提供原始供电电压。

L1：电感，标注为 “600R@100MHz”，即在 100MHz 频率下其等效电阻为 600 欧姆。它主要起滤波和抑制高频噪声的作用，阻止电源线上的高频干扰信号进入后续电路，同时也能防止电路自身产生的高频信号反馈到电源端。

0.2.2滤波电容部分

C6（100nF）、C7（1uF）、C8（100nF）：这些电容组成滤波网络。

C7 容量相对较大，主要用于滤除低频段的纹波电压，提供较为稳定的直流电压；

C6 和 C8 为小容量电容，用于滤除高频噪声，保证电源的纯净度，为单片机及其他电路元件提供稳定的电源环境。

1.晶振电路

1.1主要作用

当给晶振加上电源后，石英晶体在电场作用下会产生机械振动，而机械振动又会产生电场，这种机电耦合效应在特定频率下会发生共振，从而产生稳定的振荡信号。电容 C4 和 C5 与晶振构成一个谐振回路，它们可以微调晶振的振荡频率，使其更加稳定和准确。该振荡信号通过 PF0 和 PF1 引脚输入到单片机内部，作为单片机的时钟源，为单片机的各个功能模块（如 CPU、外设等）提供工作时钟，协调单片机内部各部件的工作节奏。

晶振电路为单片机提供了精确的时钟信号，是单片机正常运行的基础。时钟信号决定了单片机执行指令的速度和各个操作的时序，例如指令的读取、解码、执行等都依赖于时钟信号的驱动。稳定且准确的时钟对于单片机实现精确的定时、数据处理、通信等功能至关重要。如果时钟信号不准确或不稳定，可能会导致单片机运行出错、通信异常等问题。

2.信号发生器电路

其实就是一个555电路，两个555电路接到单片机上，可以去测量频率

2.1主要作用

以第一个电路为例，PA15 连接的 J10 是一个外部触发信号接口，R40（10k 电位器）和 R32（100Ω 电阻）组成分压电路，通过图中的旋钮，可以调节555发出的方波的频率，C28（100nF 电容）用于滤波等。当触发信号使 TRIG 引脚电压满足条件时，NE555 芯片的输出端 OUT 输出相应电平信号，同时电路中的电容等元件会在不同阶段进行充电和放电，其过程受各引脚电平状态的控制。第二个电路（以 PB4 连接的 J9 为触发端）原理与第一个类似。

3.模拟输出

一个滑动变阻器，直接通过J11和J12连接到单片机上，进行AD采集

4.LED的指示灯

共阳极连接，LED，通过锁存器，连接到PC引脚

4.1主要作用

当锁存器芯片 U1 的 OE# 引脚为低电平，LE 引脚为高电平时，单片机通过 PC8 - PC15 引脚输出的数据会传输到锁存器芯片的 1D - 8D 引脚，并直接传输到 1Q - 8Q 引脚输出。若输出引脚为高电平，对应的 LED 两端无足够电压差，LED 熄灭；若输出引脚为低电平，VDD 通过限流电阻、LED 到地形成回路，LED 点亮。当 LE 引脚变为低电平时，锁存器将当前的输出状态锁存，即使单片机输出数据改变，LED 状态也保持不变，直到 LE 引脚再次变为高电平更新数据。

该电路通过锁存器芯片扩展了单片机的 I/O 口驱动能力，能同时控制 8 个 LED，且可以锁存数据，减少单片机的控制负担。单片机可以利用此电路实现多种功能，如状态指示（不同 LED 组合表示不同工作状态）、简单的信息显示（如流水灯效果等）。