毕业设计开题报告(工科电子类专业)

工业大学

毕业设计（论文）开题报告

课题名称基于STM32F103的触摸控手机功能的设计

课题类型工程设计导师姓名

学生姓名张学号200902051036 专业班级测控09-1 一、选题的目的和意义

随着信息技术的飞速发展，形式多样的数字化产品已经开始成为继PC机后的信息处理工具，在这种数字化潮流下，嵌入式系统已成为当前研究和应用的热点之一，嵌入式手持设备的视、音频多媒体应用也越来越广泛。由于嵌入式系统的应用要求及成本因素决定了嵌入式系统在系统资源, 包括硬件资源和软件资源方面都是非常精简和高效的。尤其现在手机已经成每个人生活中的必需品，已经是人们相互联系通讯设备的主力，正逐渐成为人们娱乐工具的主力，发展前景很好。手机最近几年发展迅速，尤其是触屏手机的发展势头更是让人们目接不暇，为对于日新月异的电子设备来说，触摸屏作为一种最新的输入设备，它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。它赋予了多媒体以崭新的面貌，是极富吸引力的全新多媒体交互设备。SD卡(Secure Digital Memory Card)是一种基于半导体闪存工艺的存储卡，具有大容量、高性能、安全等多种特点的多功能存储卡，基于以上优点SD卡已成为目前消费数码设备中应用最广泛的一种存储卡。我们的生活随着这些新的应用变得多姿多彩，这些应用已经融入我们生活的点点滴滴，比如：我们用的手机、PAD等一些列手持设备都离不开SD卡，目前大部分的手机都是大屏幕触屏操作的等等。音乐播放器已经是现在电子设备上的必需品，采用MP3压缩的数据量可以缩小到1/12，音质却没有多少损失。由于MP3音乐的较小数据量和高质量的播放效果，已经成为大众听音乐的主流选择格式。看得出我们的生活与这些技术已经形影不离，对于我们学相关专业的学生要跟得上时代的脉搏、实现自己的价值，学习嵌入式以及触摸屏和SD卡的应用等主流电子技术便显得尤为重要。正是需要掌握相关嵌入式的知识，对于这样的题目具有很强的应用效果和实际意义。

技术的发展来源于实验，实验是我们认识世界的重要实践。对于我们当代大学生，学以致用是学习的最终目的，只有通过实际的动手才能知道自己对所学知识的真正意义上的理解和掌握；经过我们的讨论，最终决定做基于STM32F103的触屏功能的设计，这样不仅可以使自己学以致用、将理论知识应用于实践，从而巩固所学理论技术知识，同时，通过本次毕业设计，能够更好培养我们的创新思维和实践能力，锻炼我们的独立思考问题、发现问题、解决问题的能力，另外本项目的最终产品在电脑、手持设备上也具有一定的实际意义。

二、设计研究的目标

本设计研究目标为设计一款基于STM32的触控手机功能的设计，该系统的人机交互方式是目前最流行的触控操作。选用的主控芯片是STM32F103ZET6，FLASH大小是512K，SRAM大小是64K。显示屏幕是TFT-LCD液晶显示器，操作起来简单、方便、自然。本设计的研究对于硬件的制作，首先要熟练找我Altium Designer绘制电路板和焊接技术。因为自己须有制作中心控制板，中心控制板包含的资源有：STM32单片机、IS62WV51216、24C02、W25Q64等等,还有就是需要研究GSM模块来实现打电话和发短信的功能。软件方面要掌握单片机开发的相关知识，完成UCOS-II、FatFs、GUI等的相关工作，然后是编写和移植各个模块的驱动程序，最终应用UCOS-II进行任务调度和切换。本设计通过整体设计到完成，最终能实现打电话、发短信、音乐播放器、录音机、画板、计算器等功能，各个应用的切换是通过触摸屏进行操作，这样尽量贴近真实手机的应用同时也能带来一定的体验效果。

三、研究方法及技术路线

本设计选用的MCU是ARM CM3内核的STM32F103ZET6，FLASH是512K，运行RAM是64K；选用的GSM模块是SIM900A，完成打电话、发短信的功能；选用的音乐芯片是VS1053，单片机通过SPI通信方式进行控制音乐播放器模块；液晶屏选用支持触控操作的

TFT-LCD，分辨率是320*240。鉴于毕业设计的要求，我需要做的工作分为两部分：硬件制作、软件调试。

整个设计过程分为两个方面：硬件方面和软件方面。硬件方面的重点任务是制作中心控制板，首先要做的是中心控制板的整体设计，设计方案确定以后，用Altium Designer 绘制PCB板子。在设计中心控制板的过程中，需要充分考虑各个外围器件的接口如：音乐播放器模块与中心控制板的连接尺寸、位置需要事先设计准确。中心控制板资源繁多包括：单片机、外部SRAM（IS62WV51216）、外部FLASH（W25Q64）、EEPROM(24C02)、电源芯片、串口芯片MAX3232等等，所以PCB板打印完毕后，需要认真焊接电路然后调试电路板。硬件的制作核心是制作中心电路板，还有就是准备合适的外围模块，这样相互配合、协调才能保证硬件顺利的制作完成。软件方面的任务量繁重，软件设计是整个毕业设计的关键。软件移植需要做的任务包括移植UCOS-II实时操作系统进行任务调度、细致FATFS文件管理系统对SD卡进行管理、移植GUI设计操作界面等等。接下来需要做的工作是编写和移植各个模块的驱动，如音乐播放模块的驱动、SD卡的驱动、液晶的驱动等等。各个模块的驱动函数网上的资料相对比较丰富，我做的主要工作是修改并移植到我的中心控制板上。这些工作都是准备性工作，以上完成以后就需要用UCOS-II操作系统进行任务的调度和切换，用GUI界面制作系统的操作和运行界面。其中UCOSII是一个可以基于ROM运行的、可裁减的、抢占式、实时多任务内核，具有高度可移植性，特别适合于微处理器和控制器，为了提供最好的移植性能，UCOSII 最大程度上使用 ANSI C 语言进行开发。FATFS是一个完全免费开源的 FAT 文件系统模块，专门为小型的嵌入式

系统而设计。它完全用标准C 语言编写，所以具有良好的硬件平台独立性，本设计通过FATFS可以轻松地对SD卡进行读写操作，为整个毕业设计的制作提供了相当大的便利。

综上所述，本设计的研究方法需要系统的软件和硬件相结合，在制作的过程中要相互协调才能顺利完成实物的制作，因为它们是相辅相成的。优秀的硬件需要完美的程序，同样稳定的程序也需要优秀的硬件，相辅相成才是优秀的设计作品。本设计的技术路线主要是熟练运用单片机，掌握MP3、OV7670、LCD液晶等各个模块，基于以上基础再加上一定的C语言运用能力。通过本次毕业设计的制作过程，相信自己可以掌握一定的单片机开发知识，为以后的工作打下坚实的基础！

四、时间安排

4.16--4.20 调研、查阅中外文献，撰写开题报告。

4.23--

5.11 与老师讨论确定系统设计方案，完成开题报告。

5.12--5.18 进行电路的设计和整体方案的。

5.19--5.25 详细设计、调试代码。

5.26--

6.1 系统完善、后期集成、综合测试。

6.1--6.8 搜集资料，整理数据等按照要求撰写毕业设计论文。

6.8--6.15 指导教师修改毕业论文，然后评阅教师评阅论文。

6.15--6.22 装订论文，参加答辩。

四、预期的成果

通过本次毕业设计的制作，能够比较熟练的使用Altium Designer绘制PCB电路板并焊接电路，能够进一步掌握单片机开发的知识。最终能完成自己的实物制作，成功演示打电话、发短信、音乐播放等功能的设计效果，最后提交毕业设计论文。

五、参考书目

[1] 高海宾，辛文，胡仁喜．Altium Designer10从入门到精通［Ｍ］．机械工业出

版社．2012.4

[2] 刘军，张洋.原子教你玩STM32.北京航空航天大学出版社［Ｍ］.2013.1

[3] 邵贝贝. 嵌入式实时操作系统μC\OS-Ⅱ［Ｍ］.邵贝贝译北航出版社第二

版.2011.8

[4] 童诗白,华成英.模拟电子技术基础[M].北京.高等教育出版社.2003

P260-P280

[5] 阎石.数字电子技术基础[M].第四版.北京.高等教育出版社.1998.12 P62-P83

[6] Yi-Bing Lin.GSM Point-to-Point Short Message Service[J].International

Journal of Wireless Information Networks. Number 4 / 1997,Volume 4

P249-P256

年月日

指导教师意见：

指导教师：年月日