STM32F103X家用环境温湿度监测装置的设计(3)
程序存储器类型 Flash Flash
程序存储器容量 128KB 64KB
数据 RAM 大小 2KB 20KB
接口类型 CAN, I2C, SPI, USART, USB CAN, I2C, SPI, USART, USB
最大时钟频率 72 MHz 72 MHz
工作电源电压 2 V - 3.6 V 2 V -3.6 V
数据总线宽度 32 bit 32 bit
可编程输入/输出端数量 100 48
（1）STM32F103x系列控制器的主要特点
该处理器性能可达1.2DMIPS/MHz，还集成了FLASH存储器和多种系统外设，对于本设计中的温湿度监测装置，无需增加复杂的外围器件即可实现，结构简单，程序逻辑清晰，有利于控制成本。该处理器执行 Thumb®-2 指令集以获得最佳性能和代码大小，包括硬件除法、单周期乘法和位字段操作，Cortex-M3 NVIC 在设计时是高度可配置的，最多可提供 240 个具有单独优先级、动态重设优先级功能和集成系统时钟的系统中断。处理器的编程调试方式有JTAG、串口和USB，极为灵活。由于Cortex-M3存储系统采用统一编址方式，程序、数据和寄存器被统一组织，因此处理器的启动模式能灵活配置。这样，就使处理器具备在电路编程（ICP）和在应用编程（IAP）能力，为应用系统的程序升级和扩展提供了极大的便利。STM32系列处理器的主要功能模块相互兼容。
（2）处理器运行时需进行的基本配置：
a) 电源：系统供电、参考电源、后备电池，电压均为3.3V；
b) 时钟： 32.768kHZ晶振输入低速外部时钟信号，8MHZ晶振产生高速外部时钟信号；
c) 外部复位：阻容串联电路和复位按键组成系统的硬件复位；
d) 启动模式选择：BOOT0与BOOT1电平组合形成3种启动模式；
e) LED指示灯：LED指示灯指示电源电压正常；其他三个指示灯用于控制器的一些状态指示，设为高电平驱动；
f) JTAG接口：JTAG口下载、调试或更新程序。
3.3 温湿度测量模块
温湿度测量模块是该装置的关键部分，传感器的选择至关重要，传感器选择SHTxx系列单芯片传感器，它是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专利的工业CMOS过程微加工技术，具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。传感器包括一个电容式聚合体测湿元件和一个能隙式测温元件，并与一个14 位的A/D 转换器以及串行接口电路在同一芯片上实现无缝连接。SHTxx系列具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。综上述分析本系统选取SHT71温湿度数字传感器。
（1） SHT71的性能特点：测温精度±0.4℃，温度测量范围为-40℃～123.8℃，其测湿精度为±3.0％RH，湿度测量范围为0～ 100%RH。湿度值输出分辨率为14位，温度输出分辨率为12位，可编程降至12位和8位。具有可靠的CRC数据传输校验功能。
（2） 传感器的框图如图3.3所示。
图3.3 传感器内部框图
（3）SHT71采用4针的单排引脚形式包装。SHT71的引脚说明如表3.2所示。
表3.2 SHT71引脚说明
Pin 名称 注释
1 SCK 串行时钟，输入