内容发布更新时间 : 2024/5/5 10:10:20星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

4.5 SD卡

SD卡（Secure Digital Memory Card）是一种基于FLASH的新型存储设备，它具有传输速度快、体积小、容量大、移动灵活、安全性能好等特点。SD卡有SD和SPI两种工作模式，其中SPI模式接口比较简单，有利于降低成本，而且能很好的胜任一般的应用场景。但是SD模式相对就比较复杂。因此本系统使用SPI模式。SD卡管脚定义如表4.3：

表4.3 SD管脚定义 Pin 1 2 3 4 5 6 7 8 9 SD 4-bit mode CD/DAT[3] CMD VSS1 VDD CLK VSS2 DAT[0] DAT[1] DAT[2] Data line 3 Command line Ground Supply voltage Clock Ground Data line 0 Data line 1 or Interrupt (optional) Data line 2 or Read Wait (optional) CS DI VSS1 VDD SCLK VSS2 DO IRQ NC SPI mode Card Select Data input Ground Supply voltage Clock Ground Data output Interrupt Not Used 在SPI模式下，1脚8脚保留（未使用）、2脚片选端、3脚数据输入端、4脚6脚电源与地端、5脚时钟信号端、7脚数据输出端。SD卡的工作电压为2.7~3.6V。电路图如图4.11所示：

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图4.11 SD卡电路图

系统中SD卡的主要作用是存储接收到的地图图片。SD卡采用SPI总线模式。STM32F103ZET6集成了3个SPI接口，方便系统的控制。

4.6 EEPROM 存储器24C02

系统掉电时需要保存一些系统配置信息，用于恢复关机前的状态。STM32F103ZET6提供了数据备份寄存器，但是只能保存42个16位数据，这对于本设计而言不能满足需求。系统中需要保存的数据量不是很大，采用24C02即可满足要求。

24C02串行E2PROM是基于I2C总线的存储器件，遵循二线制协议，它具有接口方便，体积小，数据掉电不丢失等特点。其引脚图如图4.12所示，各引脚的功能如表4.4所列。

图4.12 24C02引脚图 表4.4 24C02引脚功能说明 管脚名称 A0﹑A1﹑A2 SDA SCL WP

功能 器件地址选择 串行数据/地址 串行时钟 写保护 - 15 -

VCC VSS 电源 地 24C02接口电路设计如图4.13所示。由于只用一个AT24C02，因而A0、A1和A2可直接接地。WP接地，关闭写保护功能。

图4.13 24C02电路设计

4.7 FLASH芯片W25Q64

FLASH芯片型号我们选择了W25Q64，其容量为64Mb，也就是8M字节，与上述AT24C02一样都是串行传输，占用较少的IO口。该芯片与单片机之间的通信方式为SPI总线，如图4.14所示我们并没有用软件模拟SPI总线时序，而是采用了STM32自带的硬件SPI接口SPI2，这样传输速度会更快。SPI总线一般有四根信号控制线：片选线CS，两根数据线分别为主入从出MISO和主出从入MOSI，还有一根时钟线SCLK。

图4.14 W25Q64电路图

扩展Flash为了是存储汉字字库以及图片，因为STM32F103ZET6本身只具有

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512K Flash，如果用来存放字库，肯定不够，外扩的Flash可以存放32*32字体GBK码字库，16*16字体GBK码等字库，而且还存放了系统的桌面图片、背景图片。这样我们就可以在TFT LCD上显示16*16字体等字体的汉字和字符以及图片了。同时我们也可以存储我们喜欢的字体，如华文行楷等。

4.8 蜂鸣器电路

蜂鸣器按有无震荡源可分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器，有源蜂鸣器内部自带振荡电路，加适当的直流电源就可以发声，频率通常固定，易于操作；而无源蜂鸣器一般需要通过外部的方波信号驱动，频率可以改变，一般为1到4KHz最佳,所以可以演奏出优美的音乐如生日快乐歌等。

图4.15 蜂鸣器电路

在本系统中，蜂鸣器用作闹铃。此处，为了程序控制简单，我们选择了3.3V的有源蜂鸣器。如图4.15所示，由于单片机IO口输出电流有限，所以我们的蜂鸣器驱动电路通过NPN三极管S8050放大电流，从而驱动蜂鸣器发声，同时在三极管的基极要加限流电阻。当PB8由程序配置输出高电平时，则基极与发射极有了大约3V的压降，三极管Q1导通，三极管Q1集电极被发射极拉低，此时蜂鸣器两端等于接了3.3V电压，所以发声。当PB8配置为低电平时，三极管Q1基极与发射极没有0.7V的导通压降，Q1此时为截止状态，此时集电极不能被发射极拉低，从而蜂鸣器两端没有施加电压，则不会发声。

4.9 GPS模块

GPS是由美国国防部研制部署和控制的军民两用导航定位卫星系统。现在运行的“GPS”系统是由 24颗工作卫星和 4 颗备用卫星组成，它们分布在 6 个等间距的轨道平面上，每个轨道面上有 4 颗工作卫星，卫星轨道接近圆形，用

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户在任何时间都至少能看到 4－6 颗卫星，定位一次仅需几秒钟，可实现全球范围连续的、近实时的定位、测速与授时。本次设计使用型号为ATK-NEO-6M的 GPS模块。模块实物图如图4.16所示，GPS芯片引脚图如图4.17所示，详细电路连接图参见附录一。

4.16 GPS模块实物图 4.17 GPS芯片引脚图

GPS模块的引脚定义如表4.5所示：

表4.5 GPS模块引脚定义表

序号 名称 说明 1 PPS 时钟脉冲输出脚 2 RXD 模块串口接收脚 3 TXD 模块串口发送脚 4 GND 地 5 VCC 电源（3.3V~5.0V）

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