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【STM32F429心得\疑问】+基于STM32F429+STM32F427的机器管家的设...

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alan_bach 发布时间:2014-4-8 23:33

- A% V( L8 v$ a4 Q. i% h4 t" c我们首先连了解下,STM32F429的基本功能与硬件架构。
3 a- @+ M, ]/ e2 d
+ t5 l- S5 ^5 X6 `2 G# |  u& y" ^粗略翻译了下STM32F429的数据手册。芯片功能介绍如下
$ T8 q( c9 i3 R9 O0 Q4 ?
$ q* m8 y/ W- F. ~, f% n•内核: ARM的32位Cortex ™ -M4处理器与FPU ,3 E" j0 b0 q9 t# a2 o6 A
自适应实时加速存储器 (ART加速器™ )允许0等待状Flash存储操作,* J# `8 B; F% f8 p! O4 p! i
频率高达180 MHz的, MPU , 225 DMIPS/1.25 DMIPS / MHz的( Dhrystone的2.1 ,和DSP指令
. E. f+ m0 O9 U/ h2 w7 P* m6 b7 [; _2 ^  p
•存储; m% E) {8 s4 k
- 高达2 MBFlash存储分为两个区域,允许同时读 - 写。
  N2 u& D; \1 f - 高达256 +4 KB的SRAM包括64 KB的CCM (核心耦合存储器)数据存储器。1 j0 V; {  O$ U- U# ?, `* q
- 高达32 - bit数据总线灵活的外部存储控制器:SRAM,PSRAM,SDRAM/LPSDR SDRAM , Flash ROM(NOR/NAND)! f" ^3 b2 V+ @

6 q( w( ~& g, T7 {6 N/ o•LCD并行接口,8080/6800 模式。
% ~  B* F5 ^, O8 q+ b! W• LCD-TFT控制器,最多与专用的Chrom -ART加速器™的SVGA分辨率增强的图形驱动( DMA2D )) M1 @) g+ `# q, l* o* f

/ L9 o; P4 o) Z6 U5 I•时钟,复位和电源管理4 R+ A* q9 l6 Y
- 1.8 V至3.6伏供电和I / O的) x0 u: f' }( i
- POR , PDR , PVD和BOR
, x' T  s3 o, D6 F; t0 X# k0 I- e7 a - 4至26 MHz晶体振荡器* |9 x! A5 I% O5 m- y7 s7 X
- 内部16 MHz的工厂校准的RC ( 1 %精度)
6 N0 d+ a% y+ e  Y - 为RTC 32 kHz振荡器与校准& z* T4 P& |. E  V' J5 x8 ?6 o
- 内部32 kHz的RC带校准  {6 u& @) e/ ~6 m0 B" ]- C) `

3 k: S$ X1 A1 s•低功耗
* u5 Z  I+ C4 V) `4 U/ V2 R - 睡眠,停机和待机模式
/ c) i! {0 ], r5 j5 L1 ?+ b" { - VBAT为RTC , 20 × 32位的备份寄存器+自选4 KB的SRAM备份! X! A: M2 o* e, o+ r! z/ C
• 3 × 12位, 2.4 MSPS ADC :多达24个通道和7.2 MSPS的三重交错模式# ^5 \% j) C/ R2 r. Y
• 2 × 12位D / A转换器" O$ c) d+ `: g6 L
•通用DMA : 16 - 流DMA控制器与FIFO和爆裂支持* C. r- }, A& A  p. _3 M
•多达17个定时器:多达12个16位和2个32 - 位定时器高达180兆赫,每个最多可4IC/OC/PWM或脉冲计数器和正交(增量)编码器输入# ]+ F! i& `5 Z7 |* k
•调试模式
9 u6 \1 l8 ?% Q! F% l: W - SWD和JTAG接口# v9 ^' X5 f" C& H8 s, ?3 a
- 的Cortex- M4的跟踪宏单元™- }# W, f! q/ H( [5 h/ M, R, t3 `
: V- \% N& t" \  h
•多达168 I / O端口具有中断功能
: C1 r  Y! s. r% W8 M - 最多164个快速I / O的高达90 MHz的
( M0 k) p! s) u% z - 多达166承受5V电压的I / O
" W: y' K+ Y  c) J6 Q" Z' O2 ]•多达21个通信接口6 t2 ~9 z% f' a$ g& \
- 最多3 × I2C接口(支持SMBus / PMBus的)" C' u* d) P* g6 ~  s9 g: B/ ]; {
- 最多4个USART / 4个UART ( 11.25兆比特/秒, ISO7816接口, LIN ,红外,调制解调器控制)
3 s- _# `* ?# F" o+ C) a9 ~* |5 A - 最多6个SPI接口( 45兆位/秒) , 2通过内部音频复用全双工I2S音频级精度
2 d' D6 e0 v' e* S PLL或外部时钟( r* v9 x: Q7 E
- 1个世(串行音频接口)
) Q, t6 H1 D, V- p - 2 × CAN ( 2.0B有源)和SDIO接口
* W: k2 h" L' ]6 a3 r" L8 P•先进的连接
6 Z& Y# ]0 `1 P0 A( z. L - USB 2.0全速设备/主机/ OTG带有片上PHY控制器
! {$ {0 l+ i# q# l, M. {! G- f - USB 2.0 high-speed/full-speed设备/主机/ OTG与dedicatedDMA控制器,片上全速PHY和ULPI5 F! \% h1 a5 `* ]* _/ j$ U5 _
- 10/100以太网MAC专用DMA :支持IEEE1588v2硬件, MII / RMII; ^0 _% t$ Z0 S+ t! B' v
+ z1 m9 s8 d  d
• 8 - 到14-bit并行摄像机接口高达54兆字节/秒
* }! F# S2 d& G$ j2 j, }# a1 w•真随机数发生器) K& }" a7 _: T' L, }
• CRC计算单元6 {. {- C0 J! Z: A7 U
• RTC :一秒的精确度,硬件calendar96位唯一ID
( P" t3 W! c: F7 U& c2 Z' B9 n8 \4 @

7 z  H9 T0 q9 Z从上述内容大概我们了解到了STM32F429的一些硬件接口和芯片功能,在人机界面接口上F429是非常强大的,第一LCD驱动现实。第2并行摄像头接口这个可以为智能机器人做为图像识别是非常不错的。# I2 R9 ?) m+ z1 i
  B. H# b# t( a0 W
综合STM32F429以上功能非常适合做智能家居机器人人机界面的。
* P" ]0 R5 a+ @查看STM32F4系列,427比429少了LCD驱动控制,所以电机驱动就用427了。
6 o8 u# W0 S6 B  j0 F. Y% S5 B 123.jpg 427 16位 PWM有12个,32位PWM有2个。如果用144脚427ZG的,。AD的有24路×12位。显然一片427ZG完成电机控制以及一些传动及位置传感器信号检测已够了。9 b2 a/ |, c2 d: T, o; D, {+ `; L

6 h& \1 J1 Q4 L- |) h所以最后整个方案可以采用人机界面通信由STM32F429实现,电机驱动控制及驱动相关的传感位置检测有STM32F427实现对N直流电机+N步进电机的控制
2 ?0 F* S$ S/ B8 D 0 j! c, x1 ^  P2 x9 G1 C& e+ O
120323_72523956.jpg
8 X1 e( p9 q* J5 q$ o  k( E4 U最初的原始设想是,现在的市场上以及商场里出现了全自动的吸尘器,其实自动吸尘器就是一个机器人。
9 @4 V  i$ Q( u% E8 i0 ?; r如果说在这个功能上继续加以改进与完善的话。那么就可以成为将来智能家居真正成员--机器人管家。
, J2 K' T  W7 z# b' p6 z这个实现不会是那么遥远了。就在眼前了。说实话发这个帖子开始目的是为了那块带显示屏STM32F429,但是并不是最终目的。最终目的我希望能找到真正喜欢机器人的同行,一直想搞机器人,但是这个工程是有点庞大的,一人比较累的,需要组建一个小组,为此呢,我这里先开个头,会不定期的更新完善这个帖子。我暂时可以先给此项目命名《机器管家》这也是我非常喜欢的一部电影。并希望能得到ST或其他商家赞助。,接下来就开帖了。

评分

参与人数 1 ST金币 +1 收起 理由
wang1427662165 + 1 很给力!

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收藏 评论17 发布时间:2014-4-8 23:33

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17个回答
chyln 回答时间:2016-3-12 20:12:59
王金飞 发表于 2014-4-25 20:49
4 Z6 d  D( N+ y" K+ p我在使用nuttx实时操作系统。将其移植到f429上,关于屏的这一块,一直无法实现,ST的官网也很少资料,软件 ...
4 P* l2 |, Z9 I' x7 p, p
你好,我现在也在学习用STM32F429实现人机界面,遇到跟你一样的问题,你能给我提供一些资料或者经验吗?无比感谢
磊锅008 回答时间:2018-5-21 14:12:29
学习下这个可以做一个简易的机器人
磊锅008 回答时间:2018-5-21 14:15:47
很好很强大,跟帖表敬意。哈哈。
alan_bach 回答时间:2014-4-9 00:12:30

RE:【STM32F429心得\疑问】+基于双STM32F429的智能家居机器人设计

 : b7 J& z! p+ u8 K! I
 ) i; J4 t, Y8 w& ?4 w) r4 Q9 Q4 V/ y
如果建立小组的话,那么整个设计肯定是需要模块化的设计了。就整个控制部分主要分两大部分。
  Z5 K/ u3 Q  n9 ~$ f: [& I 第一 硬件6 V: `0 {* |- K# e' m/ t% N) g
(1)人机接口,STM32F429完成,包括各种通信以及机器人信息的输入,包括摄像头图像人脸识别,红外热源传感,有毒气体传感。等等。
; w, \- ~9 ^. I  G5 ^& L" z) l(2)执行控制,STM32F427ZG完成。执行控制部分主要各直流电机和步进电机PWM驱动。以及一些传动所需要位置传感器,以及速度,地面检测传感器。超声波距离传感器等等。8 y- x! E& T2 J( W- G
以上是硬件部分介绍。对于软件部分。本设计还需要一个实时操作系统。+ V/ r: R! F8 t( t5 `' {4 z4 y
第二 软件主要分7大块,1~6模块有427完成.第7模块有429完成。两个MCU都是并建立在大家熟悉的实时操作系统UC/OSII之上。
) t; f7 @# E0 h* { (1)电机驱动模块 (H桥驱动,步进驱动,PWM速度控制,数字PID算法。)3 x- p4 i8 {- X& p8 p  s; T* n
(2)行走策略模块 (模糊控制,碰撞控制)
: t& {" x: B. }5 {6 J(3)速度检测模块  (红外光电传感)& D- m: Z' b4 L4 K
(4)通信模块         (CAN): [: ^% C, t7 R# r5 ]
(5)地面检测模块 ( GPS,红外传感器,超声波传感器)0 Q" C( y8 P& g& f
(6)故障模块 
: d: q# F3 A) r$ s/ L' j 
% B% ]) q6 m! c% }(7)界面人机接口模块 图像识别模块,LCD驱动模块。人机接口通信模块(WIFI)有429完成。
) Q( O. z: @8 W+ D: n( h: h) A* [% z $ v" M1 R, b4 T4 }* k$ B7 b4 X1 B
机器管家的一些基本功能罗列一下。
/ ?. A5 w$ c& p$ Q- [& E" Z3 @. q第一个功能是清洁功能,自动吸尘。
' ~9 h# d: _, R第二个就是陪小孩学习,能实现基本人机对话功能。
, K  F  h$ o9 x第三个实现自我学习功能,能实现日积主人的一些记忆事件功能。8 I, x- j) A$ |( w
第四个能实现基本的家务劳动,比如帮主人遥控打开各电器。* Y: z& s' b8 Q3 c# q% ?
第四个安全功能。家居安全,地震预测,气象预测。室内气体检测,温度检测。红外热源检测等等。以上的这些功能都是能实现的。而不是凭空想象。

% S9 ^. ~1 q% \) D. h4 |" }* {下面是整个系统的方框结构图,见图1.
! h. N9 \% V5 u9 Y3 O 567.jpg ! N( \! s+ H4 Q# \7 m: r
, |9 A& W5 u" @, x, p2 ]* F5 m, }  s
                                                      图1
( @  ~- V' v3 o% u8 L6 `( H; m : W) B: R3 Z# \4 g5 P
 # v2 S; H$ q' q
 
; s3 N' J  E# n/ h: _7 H: ~ 
1.jpg
alan_bach 回答时间:2014-4-9 16:10:33

RE:【STM32F429心得\疑问】+基于双STM32F429的智能家居机器人设计

18d8bc3eb13533fa13c2b896a8d3fd1f41345b15.jpg 顺便欣赏下机器人。
robot04_big.jpg
xin_23309070117435931036165.jpg
200512714441930.jpg
HKyNBMxyu_1185209012.jpg
alan_bach 回答时间:2014-4-10 08:22:40

RE:【STM32F429心得\疑问】+基于双STM32F429的智能家居机器人设计

喜欢机器人自动控制的同行们有兴趣的话我们一起搞一个吧。
alan_bach 回答时间:2014-4-10 23:53:15

RE:【STM32F429心得\疑问】+基于STM32F429+STM32F427的机器管家的设计。

上传几篇跟本设计相关的论文。有兴趣搞机器人同学可以看看。' K3 m/ i! a8 F
基于ARM的智能机器人图像采集系统.doc (1.2 MB, 下载次数: 222)
沐紫 回答时间:2014-4-14 14:40:14

RE:【STM32F429心得\疑问】+基于STM32F429+STM32F427的机器管家的设计。

一回来就看到这么棒的帖子,全力支持!!!
小伟-301961 回答时间:2014-4-16 09:17:10

RE:【STM32F429心得\疑问】+基于STM32F429+STM32F427的机器管家的设计。

很好很强大,跟帖表敬意。哈哈。
王金飞 回答时间:2014-4-25 20:49:48

回复:【STM32F429心得\疑问】+基于STM32F429+STM32F427的机器管家的设计。

我在使用nuttx实时操作系统。将其移植到f429上,关于屏的这一块,一直无法实现,ST的官网也很少资料,软件包关于LCD的驱动太多,可以有些关于这个f429LCD-TFT的使用和驱动吗?或者关于其资料
zgya9xcv-248497 回答时间:2014-9-27 06:51:34

回复:【STM32F429心得\疑问】+基于STM32F429+STM32F427的机器管家的设计。

谢谢!学习一下。
电子菜鸟-372128 回答时间:2014-10-17 11:51:55

回复:【STM32F429心得\疑问】+基于STM32F429+STM32F427的机器管家的设计。

学习下这个可以做一个简易的机器人,把你想的功能实现。复杂的估计得上A9 4核之类的吧。楼主可以建立一个群讨论下。这个很有必要
dong_abc 回答时间:2015-1-2 10:29:53
点个赞 !
wamcncn 回答时间:2015-1-2 11:05:04
有点科幻的样子了
Jackyzhb 回答时间:2016-4-2 22:14:39
不错的想法
qp 回答时间:2018-5-20 10:40:17
几年过去了,做好了吧?
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