Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Национальный исследовательский университет
«МИЭТ» Институт микроприборов и систем управления Информатика и вычислительная техника 09.03.01
Отчет по выполнению индивидуального домашнего задания по дисциплине «Интерфейсы вычислительных систем»
Умная фоторамка
Выполнил студент уч. гр.ивт-228 арсэн
г. Зеленоград, 2023 г.
Цель и требования
Цель – разработать устройство управления «умной» фоторамкой, соответствующее поставленным требованиям.
Требования:
-Устройство вывода (экран) выбрать согласно интерфейсу SPI
-Напряжение питания составляет 27В ± 10%
-Устройство должно управлять питанием фоторамки и обеспечивать дополнительный функционал в виде модуля ИК
-ПЗУ выбрать согласно интерфейсу Quad-SPI
-Минимальный объём памяти составляет 2 Гбит
-Устройство ввода – пятипозиционный джойстик
-Устройство должно быть выполнено на базе МК фирмы STM32 серии F4
2
Этапы выполнения ИДЗ
Разработать структурную схему устройства по варианту в Microsoft Visio
Выбрать элементную базу с обоснованием и приведением расчета вторичного источника питания (ВИП)
Разработать схему электрическую принципиальную (Э3) в САПР Altium Designer
3
Структурная схема
Источник питания |
+27V |
|
ВИП +3,3В |
|
+27V |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+3,3В
|
|
|
|
|
|
|
|
+3,3В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+3,3В |
|
Джойстик |
ADC |
|
МК |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
SPI |
|
Экран |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
STM32F4 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+3,3В |
|
Модуль ИК |
GPIO |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ИК-сигнал |
SWD |
Quad-SPI |
|
Разъем
ST-Link 
программирования ПЗУ 
+3,3В SWD
4
Выбор электронной компонентной базы
Понижающий импульсный |
Характеристики: |
стабилизатор |
- Диапазон входного напряжения до |
LM2595S-3.3/NOPB |
40В |
|
- Корпус TO-263 |
|
- Регулируемый до 1А ток нагрузки |
5
Выбор электронной компонентной базы
ПЗУ W25N02KVZEIR |
Характеристики: |
|
|
|
- поддержка стандарта |
|
QUAD-SPI |
|
- питание 2.8-3.6 В |
|
- ток потребления 25 мА |
|
- корпус WSON8 |
6
Выбор электронной компонентной базы
ИК приемник TSOP31230
Характеристики:
- питание 2.5-5.5 В - ток потребления 0.35 мА
7
Выбор электронной компонентной базы
МК STM32F446 |
Характеристики: |
|
- корпус LQFP64 |
|
- SPI, QUAD-SPI, SWD, GPIO |
|
- питание 1.7-3.6 В |
|
- ток потребления 200 мА |
8
Выбор электронной компонентной базы
Экран EA TFT028-23AITC
Характеристики:
- поддержка стандарта SPI - питание 3.3 В
- Backlight Unit - диагональ 2’8”
- подключение к схеме по разъему
9
Выбор электронной компонентной базы
Джойстик AMP-B048
Характеристики: - питание 3-5 В
- X,Y – аналоговые выходы, Z – цифровой
10