基于stm32的手写绘图板的设计与实现

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1、科技广场2014.9DesignandImplementationofHandwritingDrawingBoardBasedonSTM32吴江平WuJiangping（江西财经大学软件与通信工程学院，江西南昌330013）（CollegeofSoftwareandCommunicationEngineering，JiangxiUniversityofFinanceandEconomics，JiangxiNanchang330013）摘要：本文提出了由微控制器STM32为主控制核心，利用普通的PCB覆铜板设计和制作低功耗手写绘图输入设备，通过表笔与覆铜板接触进行电压信号采集，

2、然后将采集到的信号经高精度仪表放大器AD620放大调理后再通过24位高精度AD转换器ADS1256转换为单片机能够处理的数字信号，最后在LCD屏上显示对应接触点的坐标位置。关键词：手写绘图板；覆铜板；STM32；AD620；ADS1256中图分类号：TN79文献标识码：A文章编号：1671-4792（2014）09-0100-04Abstract：Thispaperputsforwardalow-energyhandwritingdrawinginputdevicewhichusesmicrocontrollerSTM32asthemaincontrolcore,andwas

3、designedandmadebythecommonPCBcopperclad.Withthecontactofthepenandthecopperclad,thedevicecollectsthevoltagesignalwhichistobeamplifiedbythehighprecisionin-strumentationamplifierAD620,andtobeconvertedbyADS1256tothedigitalsignalsuitableforamicrocomputer,andfinallydisplaysthecorrespondingcoordin

4、atesofthecontactontheLCDscreen.Keywords：HandwritingDrawingBoard；CopperClad；STM32；AD620；ADS12560引言众所周知，在被测电阻比较小时，只需一个万用表就能测量出来。但是当遇到对精度要求较高，待测电阻十分微小，想要测量出精准的阻值，就成为了一个麻烦的问题。覆铜板是电子工业的基础材料，在设计与使用时基本忽略掉其电阻，可见覆铜板阻值极其微小，而使用覆铜板与有线表笔制作绘图板意味着对覆铜板表面位置的定位难度极高，这个设计的目的就在于借助覆铜板实现对微小电阻的精准检测。在电气应用中，超大功率发射机接

5、地电阻、变压器绕组、通信电缆、飞机机体电阻通常为毫欧数量级[1]，使用一般的万用表无法测量出来，在实验室里通常使用电桥法进行测量，不过电桥法操作比较繁琐，并且调试困难[2]。市场上虽然有采用大电流测量微小电阻的微欧计，但由于测试电流较大，当电源供电太久会使电路发热，被测电阻的温度也就随之升高，由于电阻的负载效益，其阻值也会相应产生变化，造成测量值变化不定，导致在实际应用中造成很大的测量偏差。所以微小电阻的测量在电子测量技术中具有非常重要的意义。1手写绘图板的设计原理本设计使用一块普通覆铜板设计和制作手写绘图板，将覆铜板的四角用导线连接到电路，通过采集100基于STM32的手写

6、绘图板的设计与实现信号采集模块如图二所示，通过开关阵列控制恒流源交替给覆铜板供电，在表笔接触覆铜板的瞬对X轴实现平面坐标定位。对考虑开关本身电阻对覆铜板电阻的影响外，还要考虑开关在对比和实验开关阵个独立可以设实为了降低电阻的负载效应，应当使得通过电阻的电流较小，但是小电流就降低了电因此采用脉冲电流对覆铜板供电的越短越电路造通过微处理器严格控制电流的开启和关闭时间，既可以降低系统功—单端即同相输入端接输入信号（接为使前级放大具有较好的线性关系，前置级增益不可过高，所以使用第二级放大电路用STM32表笔与覆铜板的接触电压差来实现手写绘图功能。在电路设计中采用开尔文四线测量方法可以

7、有效减少表笔引线电阻和接触电阻的影响[4]。采用恒流源间，控制开关T1、T2、T3、T4的闭合使表笔对PCB覆铜板的施加恒定电流，在覆铜板四端形成和Y轴分别进行电压采集，比较稳定压降则有效地提高信号的稳定性。本设计于图中的开关阵列T1、T2、T3、T4，除了需要的难点在于对覆铜板表面电阻的检测，由于覆铜板电阻值太小，当表笔接触覆铜板并在覆铜板上滑动可以承受的电流大小和开合的速度。时，表笔与覆铜板接触点与覆铜板四个端点之间的多种器件后采用光耦继电器AQW212组成阻值的变化使测得的电压发生极其微小的变化，