基于555多谐振荡器及STM32的简易智能阻值测量仪( 二 )

图65V转3.3V
1.5按键模块
该系统中的按键模块采用矩阵形式， 4行4列16个键，其中有代表0~9数字的按键， 1个输入确认按键， 3个为阻值单位（Ω ， kΩ ， MΩ）， 1个为输入清除按键。按键电路通过8根线连接到单片机I/O口，让单片机对这些I/O口轮流检测，以确定行数和列数，最后通过软件求得输入值，如图7所示。

图7按键模块
1.6显示模块
该系统用LCD1602作为显示屏，显示屏为ASCII码字符，只能显示字符，一行可以显示16个字符，总共有2行[4] ，用来显示按键电路输入的值、测量值。其工作温度符合仪器要求且价格低廉，适合在该系统内使用。由于STM32的I/O口可以配置上拉电阻，在使用时无需外接上拉电阻。
在第3引脚接上可调电阻器，以调节LCD1602显示屏的对比度，通过配置LCD1602的4、5、6引脚的电平状态可以读取和写入LCD1602显示屏的状态、数据和指令。第15、16引脚为LCD1602显示屏的背光电源正负极，而剩余的第7至第14引脚为数据口，如图8所示。

图8显示模块
2测量仪的软件设计
上电开始时，该系统首先最STM32初始化，接着进入键盘输入子函数，等待输入阈值；然后通过STM32控制给555多谐振荡器测试电路上电开始测试，通过输入捕获测量测试电路的频率，再通过软件计算得出测量阻值（如图9）。

图9软件流程图
2.1STM32初始化
该系统的初始化主要为系统时钟初始化、串口初始化和输入捕获初始化等。
2.1.1系统时钟初始化
该系统中555多谐振荡器的频率较高，且需要进行多个快速测试，则需要STM32进行快速反应，故STM32选取外部高速时钟源，可进行PLL锁相环倍频，让工作频率达到72MHz[2] 。其流程图如图10所示。

图10时钟初始化
2.1.2串口初始化
初始化主要是对传输数据速率等进行设置，需要设置相关的时钟、引脚的输入输出模式和传输数据格式，另外还需设置中断服务函数来读取数据，如图11所示。

图11USART串口初始化
2.1.3输入捕获初始化
当输入捕捉到跳变电平时，将当前定时器的值存放到对应的寄存器中，完成一次对脉冲宽度的计算。因此需要开始定时器和I/O口的时钟，初始化定时器，配置定时器的计时频率和计算周期；初始化输入捕获，定义其触发捕获的对象及其上升或下降沿；最后还要编写一个中断服务函数，用来计算脉冲宽度和开启其他通道的输入捕获。

图12输入捕获初始化
2.2键盘输入