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追趕風(fēng)潮-DIY一款智能音箱之一:硬件設(shè)計(jì)篇

  • 作者：zhanzr&紹楠
  • 來(lái)源：21ic
  • [導(dǎo)讀]
  • 筆者受限于緊張繁重的工作，一直沒有更新專欄，不過(guò)也不是全無(wú)成績(jī)。通過(guò)前幾期的活動(dòng)與紹楠結(jié)識(shí)并合作搞了一個(gè)有趣的音頻處理板出來(lái)，主控采用STM32F4，歡迎拍磚！
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圖 鎖定引腳

現(xiàn)在這個(gè)管腳已經(jīng)被鎖定，只能被用戶解鎖。這樣啟用所有我們需要的外設(shè)，因?yàn)楣苣_沖突而不能使用的外設(shè)會(huì)被標(biāo)注紅色交叉，而部分管腳被其他外設(shè)占有的外設(shè)則被標(biāo)注黃色感嘆號(hào)。這樣的操作比起一邊對(duì)照Datasheet，一邊在畫圖軟件上比劃要高效得多了，而且這部分工作可以直接被軟件開發(fā)利用。

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圖 配置完成

這樣保證了管腳配置的準(zhǔn)確性，使得后來(lái)的PCB打樣，一次點(diǎn)亮(雖然過(guò)程遠(yuǎn)不能稱之完美,但比起沒有使用此工具來(lái)要smooth得多)：

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圖 打樣并焊接之后的兩塊樣板

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圖 主板

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圖 兩板子通過(guò)排針排母連接固定起來(lái)

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圖 前視圖

本機(jī)具有一個(gè)音量電位器，一個(gè)帶按鈕的旋轉(zhuǎn)編碼器，一個(gè)電源按鈕，一個(gè)電源開關(guān)，一個(gè)復(fù)位按鈕，3個(gè)RGB LED，USB全速設(shè)備，TF卡插座，RJ-45插座，使用內(nèi)置鋰電池，有麥克風(fēng)輸入和耳機(jī)輸出，不插入耳機(jī)時(shí)支持外放，內(nèi)置SPI Flash等等。

硬件測(cè)試

有了上面的Cube工程，現(xiàn)在可以生成不同開發(fā)平臺(tái)的工程，現(xiàn)在以一個(gè)USB讀卡器為例：

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圖 配置要使用的工具平臺(tái)(圖中為MDK-ARM V5)

有Cube的協(xié)助下，USB讀卡器是手到擒來(lái). 首先使能外部時(shí)鐘：

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圖 配置時(shí)鐘(根據(jù)實(shí)際硬件的情況,兩個(gè)都選擇了外部晶體)

配置時(shí)鐘樹：

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圖 配置時(shí)鐘樹(注意如果要使用USB, 不能使用HSI)

使能SDIO，要讀取TF卡內(nèi)容：

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圖 配置SDIO接口

使能調(diào)試接口：

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圖 配置SWD接口

使能USB接口：

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圖 配置USB為Device Only

然后啟用FATFS和MSC：

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圖 配置Massstorage Class框架

實(shí)際上，讀卡器的文件系統(tǒng)是由電腦管理的，這里使能FATFS是為了讓Cube自動(dòng)生成SD卡驅(qū)動(dòng)，它將FATFS與SDIO關(guān)聯(lián)。這樣MCU與電腦都能以文件系統(tǒng)訪問(wèn)SD卡,只是注意不要同時(shí)訪問(wèn).

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圖 配置SDIO軟件參數(shù)

TF卡座的插入檢測(cè)也關(guān)聯(lián)起來(lái)(但注意有效輸入不同，Cube默認(rèn)是正邏輯，硬件是低電平有效的)：

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圖 配置插入檢測(cè)

USB配置如下：

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圖 USB參數(shù)配置

打開必要的中斷，并且調(diào)整好優(yōu)先級(jí)：

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然后點(diǎn)擊齒輪，生成MDK工程。

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