一种基于STM32L4芯片的物联网开发板制造技术

本发明专利技术属于物联网通讯和自动控制技术领域，具体涉及一种基于STM32L4芯片的物联网开发板。本发明专利技术开发板外观小巧精致，有丰富的接口资源，外围元器件强大，兼容性强。适应物联网的低功耗应用场景。本发明专利技术开发板还配套提供了无操作系统和物联网操作系统两套学习教程，并配有程序源码，方便初学者验证学习。

An Internet of Things Development Board Based on STM32L4 Chip

The invention belongs to the technical field of Internet of Things communication and automatic control, and specifically relates to an Internet of Things development board based on STM32L4 chip. The development board of the invention has compact and delicate appearance, abundant interface resources, powerful peripheral components and strong compatibility. It adapts to the low-power application scenario of the Internet of Things. The development board of the invention also provides two sets of learning tutorials without operating system and Internet of Things operating system, and is equipped with program source code to facilitate beginners to verify learning.

【技术实现步骤摘要】
一种基于STM32L4芯片的物联网开发板
本专利技术属于物联网通讯和自动控制
，具体涉及一种基于STM32L4芯片的物联网开发板。
技术介绍
近年来，由于无线技术的高速发展，诸如GPRS、4G、ZigBee、蓝牙、WIFI、LORA和NB-IoT等无线通讯技术使物联网(IoT)行业迅速发展起来。阿里巴巴推出了阿里云服务器平台、腾讯推出了腾讯云服务器平台、中国移动推出了OneNET云服务器平台、微软推出的Azure云服务平台等等，这些云服务器为物联网的发展做出了重要贡献，使得物与物之间的通讯更加便捷。物联网是互联网、传统电信等信息的载体，使所有能行驶独立功能的普通物体实现互联互通，物联网将实现世界数字化，应用范围十分广泛。物联网拉近分散的信息，统整物与物的数字信息，其应用领域主要包括以下方面：运输和物流领域、工业制造、健康医疗领域范围、智能环境(家庭、办公、工厂)领域、个人和社会领域等，具有十分广阔的市场和应用前景。物联网涉及的范围很广，覆盖了近距离、远距离、有线通讯和无线通讯领域，目前物联网已经涉及到我们生活的方方面面，如智能家居、无人零售、扫码支付、交通、社交等。而对于初学者或者嵌入式开发者来说怎样触及到物联网领域是一个迫切需求，市面上开发板种类繁多、功能单一、入门困难和资料不全成为限制初学者的第一道门槛，很难做到入门简单、操作系统(RTOS)多样化、功耗低、多种外设资源和便携为一体的学习开发方案。
技术实现思路
为了解决现有技术中物联网开发板很难做到入门简单、操作系统多样化、功耗低、多种外设资源和便携为一体的问题，本专利技术的目的在于提供一种基于STM32L4芯片的物联网开发板。本专利技术开发板外观小巧精致(尺寸为66mm*95mm)，有丰富的接口资源(支持多种标准接口)，外围元器件强大(包括板载仿真器、液晶显示屏、串口电路、电源管理以及多种传感器)，兼容性强(可外接以太网、蓝牙、LORA、NB-IoT、2G和4G等模块)。为了适应物联网的低功耗应用场景，本专利技术开发板选择了意法半导体(ST)的低功耗系列微控制器芯片STM32L475VET6作为开发板的主控制器。STM32L4系列是围绕CortexM4构建的，具有FPU和DSP指令集，主频高达80MHz，还具有FlexPowerControl功能，它提高了功耗模式管理上的灵活性，在学习STM32L4系列芯片或者是物联网操作系统等方面都有很大优势。为了快速开发物联网产品，本专利技术开发板还配套提供了无操作系统和物联网操作系统两套学习教程，并配有程序源码，方便初学者验证学习。本专利技术目的通过以下技术方案实现：一种基于STM32L4芯片的物联网开发板，该开发板的功能分配图如附图1所示，包括微控制器芯片STM32L475VET6，音频编解码芯片，耳机座与咪头，WIFI模块，TF卡接口，无线模块接口，液晶显示模块，外部存储器，温湿度传感器，光环境与接近传感器，六轴传感器，仿真调试器，MicroUSB接口，可扩展I/O接口，RGB三色灯，四个按键，蜂鸣器，贴片电机，红外接收传感器，红外发射传感器，启动模式选择接口，复位按键，外接串行通讯接口，参考电压选择接口，由5V电源输入输出端口、3.3V电源输入输出端口、拨动电源开关和电源指示灯组成的电源管理系统；其中所述音频编解码芯片分别连接耳机座和咪头，并与微控制器芯片STM32L475VET6之间通过SAI(SerialAudioInterface)和IIC(Inter-IntegratedCircuit)相连；所述WIFI模块与微控制器芯片STM32L475VET6之间通过SDIO(SecureDigitalInputandOutput)接口相连，WIFI模块的天线射频部分使用板载PCB天线；所述TF卡接口与微控制器芯片STM32L475VET6的SPI1(SerialPeripheralInterface,其中1为序号)引脚相连；所述无线模块接口与微控制器芯片STM32L475VET6的SPI2引脚相连；所述液晶显示模块与微控制器芯片STM32L475VET6的SPI3引脚相连；所述外部存储器与微控制器芯片STM32L475VET6的QSPI引脚相连；所述温湿度传感器、光环境与接近传感器和六轴传感器与微控制器芯片STM32L475VET6连接时共用IIC；所述RGB三色灯、四个按键、蜂鸣器分别与微控制器芯片STM32L475VET6的GPIO(General-purposeI/Os)相连；所述可扩展I/O接口将微控制器芯片STM32L475VET6所未用到的GPIO全部通过排针引出；所述贴片电机、红外接收传感器和红外发射传感器分别与微控制器芯片STM32L475VET6的TIM(Timers)引脚相连；所述启动模式选择接口与微控制器芯片STM32L475VET6的BOOT引脚相连；所述复位按键与微控制器芯片STM32L475VET6的RESET引脚相连；所述外接串行通讯接口与微控制器芯片STM32L475VET6的USART2(UniversalSynchronousAsynchronousReceiverTransmitter)引脚相连；所述参考电压选择接口与微控制器芯片STM32L475VET6之间通过VREF+相连；所述仿真调试器通过SWD(SerialWireDebug)接口与微控制器芯片STM32L475VET6相连，通过USART接口与微控制器芯片STM32L475VET6的USART1接口相连。优选地，所述音频编解码芯片型号为ES8388，该芯片采用I2S(Inter-ICSound,又称集成电路内置音频总线)与微控制器芯片STM32L475VET6的SAI接口相连；其中音频编解码芯片的SAI1_SD_B/SAI1_SD_A/SAI1_FS_A/SAI1_SCK_A/SAI1_MCLK_A分别接在微控制器芯片STM32L475VET6的PE3/PE6/PE4/PE5/PE2上，音频编解码芯片的IIC_SCL1和IIC_SDA分别与微控制器芯片STM32L475VET6的PC0和PC1相连，音频编解码芯片的LOUT1和ROUT1引脚分经过220uF的电容连接到耳机座，音频编解码芯片的LIN1和RIN1引脚分别经过1uF的电容连接至咪头两端。优选地，所述WIFI模块型号为AP6181，其中WIFI模块的SDIO_D0/SDIO_D1/SDIO_D2/SDIO_D3/SDIO_CMD/SDIO_CLK/WIFI_INT/WIFI_REG_ON分别连接微控制器芯片STM32L475VET6的PC8/PC9/PC10/PC11/PD2/PC12/PC5/PD1引脚；所述TF卡接口的SD_CS/SPI1_MOSI/SPI1_SCK/SPI1_MISO分别连接在微控制器芯片STM32L475VET6的PC3/PA7/PA5/PA6上，并在SD_CS/SPI1_MOSI/SPI1_SCK/SPI1_MISO的数据线上分别加45K上拉电阻。优选地，所述无线模块接口的NRF_CE/NRF_CS/NRF_IRQ连接在微控制器芯片STM32L475VET6的PD4/PD5/PD3上，无线模块接口的SPI2_SCK/SPI2_本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于STM32L4芯片的物联网开发板，其特征在于，包括微控制器芯片STM32L475VET6，音频编解码芯片，耳机座与咪头，WIFI模块，TF卡接口，无线模块接口，液晶显示模块，外部存储器，温湿度传感器，光环境与接近传感器，六轴传感器，仿真调试器，Micro USB接口，可扩展I/O接口，RGB三色灯，四个按键，蜂鸣器，贴片电机，红外接收传感器，红外发射传感器，启动模式选择接口，复位按键，外接串行通讯接口，参考电压选择接口，由5V电源输入输出端口、3.3V电源输入输出端口、拨动电源开关和电源指示灯组成的电源管理系统；其中所述音频编解码芯片分别连接耳机座和咪头，并与微控制器芯片STM32L475VET6之间通过SAI和IIC相连；所述WIFI模块与微控制器芯片STM32L475VET6之间通过SDIO接口相连，WIFI模块的天线射频部分使用板载PCB天线；所述TF卡接口与微控制器芯片STM32L475VET6的SPI1引脚相连；所述无线模块接口与微控制器芯片STM32L475VET6的SPI2引脚相连；所述液晶显示模块与微控制器芯片STM32L475VET6的SPI3引脚相连；所述外部存储器与微控制器芯片STM32L475VET6的QSPI引脚相连；所述温湿度传感器、光环境与接近传感器和六轴传感器与微控制器芯片STM32L475VET6连接时共用IIC；所述RGB三色灯、四个按键、蜂鸣器分别与微控制器芯片STM32L475VET6的GPIO相连；所述可扩展I/O接口将微控制器芯片STM32L475VET6所未用到的GPIO全部通过排针引出；所述贴片电机、红外接收传感器和红外发射传感器分别与微控制器芯片STM32L475VET6的TIM引脚相连；所述启动模式选择接口与微控制器芯片STM32L475VET6的BOOT引脚相连；所述复位按键与微控制器芯片STM32L475VET6的RESET引脚相连；所述外接串行通讯接口与微控制器芯片STM32L475VET6的USART2引脚相连；所述参考电压选择接口与微控制器芯片STM32L475VET6之间通过VREF+相连；所述仿真调试器通过SWD接口与微控制器芯片STM32L475VET6相连，通过USART接口与微控制器芯片STM32L475VET6的USART1接口相连。...

【技术特征摘要】
1.一种基于STM32L4芯片的物联网开发板，其特征在于，包括微控制器芯片STM32L475VET6，音频编解码芯片，耳机座与咪头，WIFI模块，TF卡接口，无线模块接口，液晶显示模块，外部存储器，温湿度传感器，光环境与接近传感器，六轴传感器，仿真调试器，MicroUSB接口，可扩展I/O接口，RGB三色灯，四个按键，蜂鸣器，贴片电机，红外接收传感器，红外发射传感器，启动模式选择接口，复位按键，外接串行通讯接口，参考电压选择接口，由5V电源输入输出端口、3.3V电源输入输出端口、拨动电源开关和电源指示灯组成的电源管理系统；其中所述音频编解码芯片分别连接耳机座和咪头，并与微控制器芯片STM32L475VET6之间通过SAI和IIC相连；所述WIFI模块与微控制器芯片STM32L475VET6之间通过SDIO接口相连，WIFI模块的天线射频部分使用板载PCB天线；所述TF卡接口与微控制器芯片STM32L475VET6的SPI1引脚相连；所述无线模块接口与微控制器芯片STM32L475VET6的SPI2引脚相连；所述液晶显示模块与微控制器芯片STM32L475VET6的SPI3引脚相连；所述外部存储器与微控制器芯片STM32L475VET6的QSPI引脚相连；所述温湿度传感器、光环境与接近传感器和六轴传感器与微控制器芯片STM32L475VET6连接时共用IIC；所述RGB三色灯、四个按键、蜂鸣器分别与微控制器芯片STM32L475VET6的GPIO相连；所述可扩展I/O接口将微控制器芯片STM32L475VET6所未用到的GPIO全部通过排针引出；所述贴片电机、红外接收传感器和红外发射传感器分别与微控制器芯片STM32L475VET6的TIM引脚相连；所述启动模式选择接口与微控制器芯片STM32L475VET6的BOOT引脚相连；所述复位按键与微控制器芯片STM32L475VET6的RESET引脚相连；所述外接串行通讯接口与微控制器芯片STM32L475VET6的USART2引脚相连；所述参考电压选择接口与微控制器芯片STM32L475VET6之间通过VREF+相连；所述仿真调试器通过SWD接口与微控制器芯片STM32L475VET6相连，通过USART接口与微控制器芯片STM32L475VET6的USART1接口相连。2.根据权利要求1所述的一种基于STM32L4芯片的物联网开发板，其特征在于，所述音频编解码芯片型号为ES8388，该芯片采用I2S与微控制器芯片STM32L475VET6的SAI接口相连；其中音频编解码芯片的SAI1_SD_B/SAI1_SD_A/SAI1_FS_A/SAI1_SCK_A/SAI1_MCLK_A分别接在微控制器芯片STM32L475VET6的PE3/PE6/PE4/PE5/PE2上，音频编解码芯片的IIC_SCL1和IIC_SDA分别与微控制器芯片STM32L475VET6的PC0和PC1相连，音频编解码芯片的LOUT1和ROUT1引脚分经过220uF的电容连接到耳机座，音频编解码芯片的LIN1和RIN1引脚分别经过1uF的电容连接至咪头两端。3.根据权利要求1所述的一种基于STM32L4芯片的物联网开发板，其特征在于，所述WIFI模块型号为AP6181，其中WIFI模块的SDIO_D0/SDIO_D1/SDIO_D2/SDIO_D3/SDIO_CMD/SDIO_CLK/WIFI_INT/WIFI_REG_ON分别连接微控制器芯片STM32L475VET6的PC8/PC9/PC10/PC11/PD2/PC12/PC5/PD1引脚；所述TF卡接口的SD_CS/SPI1_MOSI/SPI1_SCK/SPI1_MISO分别连接在微控制器芯片STM32L475VET6的PC3/PA7/PA5/PA6上，并在SD_CS/SPI1_MOSI/SPI1_SCK/SPI1_MISO的数据线上分别加45K上拉电阻。4.根据权利要求1所述的一种基于STM32L4芯片的物联网开发板，其特征在于，所述无线模块接口的NRF_CE/NRF_CS/NRF_IRQ连接在微控制器芯片STM32L475VET6的PD4/PD5/PD3上，无线模块接口的SPI2_SCK/SPI2_MISO/SPI2_MOSI连接在微控制器芯片STM32L475VET6的SPI2(PB13/PB14/PB15)上；所述液晶显示模块为一块1.3寸240*240分辨率的显示屏，其中液晶显示模块的LCD_PWR/LCD_RESE...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂磊，
申请(专利权)人：广州市星翼电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44