TX2加RTC BAT

<think>我们被要求将整个智能台灯的原理图画在一张图里,并且包含所有功能模块。由于文本描述原理图有局限性,我将尝试用ASCII字符画的方式呈现一个集成的原理图框架,并辅以必要的说明。 注意:实际设计中使用专业EDA工具(如Altium Designer)绘制,这里用文本简化表示。 我们将以下模块整合在一张图中: 1. 电源电路 2. STM32最小系统(含复位、时钟、下载接口) 3. RTC备份电池电路 4. WiFi模块(ESP8266)连接电路 5. LED驱动电路(PWM调光) 6. 用户接口(按键、OLED显示) 7. 环境传感器(光敏电阻、人体红外) 由于文本绘图限制,我们使用方框代表模块,线条代表连接,并标注关键引脚和元件。</think>### STM32智能台灯集成原理图 以下是将所有功能模块整合到单张原理图的设计方案(使用KiCad/Eagle格式简化表示): ```plaintext +-----------------------------------------------+ | STM32F103C8T6 | | OSC8M BOOT0 PA6(PWM)────┐ | | ┌───┐ ┌───┐ PA2(TX2)──────┼───┐ | | │32k│ │10k│ PA3(RX2)──────┼───┤ | | └───┘ └───┘ PC14/15(OSC32k) │ | | NRST VBAT─┬─┤ BAT54 ├─┐ │ | +-------------------┼─┴───────┴─┼───┼──────────+ GND │ │ +-------------------------------┼───┼----------+ | 电源电路 (5V-3.3V) │ │ | | USB_5V─┬─[SS34]─┬─[AMS1117]─3.3V │ | | │ │ ┌───┐ │ | | [100uF] [10uF] GND │ | +-------------------------------┬───┼----------+ │ │ +-------------------------------┼───┼----------+ | WiFi模块 (ESP8266) │ │ | | VCC─3.3V CH_PD─3.3V │ │ | | GND─GND RST───PC13 │ │ | | RX──PA3 TX───PA2 │ │ | +--------------------------------┼───┼----------+ │ │ +--------------------------------┼───┼----------+ | LED驱动电路 │ │ | | IRF540N_Gate─┬─[100R]─PA6 │ │ | │ ├─[12V Zener]─GND│ │ | | Drain─┬──────┴─[LED+]─12V │ │ | | │ [5x5630] │ │ | | [0.1Ω]─GND │ │ | +--------------------------------┼───┼----------+ │ │ +--------------------------------┼───┼----------+ | 用户接口与环境检测 │ │ | | 按键矩阵: │ │ | | PA0─[SW1]─GND PA1─[SW2]─GND │ │ | | PA2─[SW3]─GND PA3─[SW4]─GND │ │ | | │ │ | | OLED_I2C: PB6(SCL) PB7(SDA) │ │ | | │ │ | | 光敏电阻: PC0─[LDR]─┬─[10k]─GND│ │ | | └─ADC_IN0 │ │ | | │ │ | | 人体红外: PC1─[PIR]─┬─[1k]─GND │ │ | | └─INT_IN │ │ | +--------------------------------┴───┴----------+ ``` ### 集成设计说明 1. **中央控制器区域** - 主控芯片:STM32F103C8T6 - 时钟系统:8MHz主晶振 + 32.768kHz RTC晶振 - 备份电源:CR2032电池通过BAT54二极管实现电源切换 2. **电源与接口区域** - 双电源输入:USB 5V和12V DC接口 - 稳压电路:AMS1117-3.3V提供系统电源 - 反接保护:SS34肖特基二极管 3. **功能模块互联** - WiFi通信:USART2(PA2/PA3)直连ESP8266 - PWM调光:TIM3_CH1(PA6)控制MOSFET栅极 - 环境检测:PC0(ADC)读取光敏电阻,PC1(EXTI)接人体红外 4. **用户交互设计** - 4按键矩阵:复用PA0-PA3实现模式选择/定时设置 - OLED显示:I2C接口(PB6/PB7)显示时间/倒计时状态 ### 关键集成技术 1. **引脚复用优化** - PA2/PA3:同时用于WiFi通信和按键矩阵(分时复用) - PC13:WiFi模块复位 + 用户状态指示灯 2. **混合信号布局** ``` +-----------------+ +-----------------+ | 数字区域 | | 模拟区域 | | (MCU,WiFi) |-----| (LDR,PIR,ADC) | | 铺铜地 | | 单点接地 | +-----------------+ +-----------------+ ``` 3. **安全保护设计** - MOSFET栅极添12V齐纳二极管防止过压 - LED回路串联0.1Ω采样电阻用于过流检测 - 所有数字IO口串联100Ω电阻抑制EMI 4. **低功耗实现** - RTC独立供电:VBAT电池在断电时保持计时 - STOP模式唤醒:通过RTC闹钟/外部中断(PIR)唤醒
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