低功耗MCU电子电路设计图集锦TOP12

　　TOP1 STM32低成本WiFi播放电路

　　以STM32F103 作为微处理器，设计一个低成本的无线WiFi 音乐播放系统，结合接收WiFi 数据的WM-G-MR-08（wm631）模块和VS1003B 音频解码器实现MP3 音乐播放。基于Android 系统开发的客户端软件采用手机控制，完成手机端与控制端之间的数据传输，实现手机远程对音乐播放器的控制。结果表明，该系统设备简单方便、成本较低、系统可靠、易于扩展。本设计基于已经发展成熟的WiFi 无线网络，充分利用WiFi 覆盖范围广、传输速度快、抗干扰能力强等优点。Android 具有开源性、封装性、性价比高等优点，基于Android 系统开发的客户端软件移植性强，通用性高。采用手机作为控制终端，便于操作。手机通过无线网络（WiFi）对音乐播放系统进行控制，可以实现方便、快捷、智能化的要求。

　　音频解码模块

　　VS1003B 是一个单片MP3/WMA/MIDI 音频解码器和ADPCM 解码器。它包含一个高性能、自主产权的低功耗的DSP 处理器核VS_DSP4，工作数据存储器为用户应用提供5KB 的指令ROM 和0.5KB 的数据RAM。其还具有串行的控制和数据接口、1 个高品质可变采样率的ADC 和立体声DAC、4 个常规用途的I/O 口、1 个UART，以及1 个地线缓冲器和耳机放大器。

　　STM32F103 将从SD 卡里读取的MP3 音频数据流传给音频解码模块，音频解码模块将该数据流解析并转换成模拟信号后再进行输出。VS1003B 与STM32F103 的数据通信是通过J2 排针上的SPI 总线方式进行的。

　　WiFi 无线模块

　　WiFi（Wireless Fidelity，无线保真技术）的最大优点是传输速度较高，而且能自动调整带宽，可以有效地保障网络的稳定性和可靠性。该设计采用的WM-G-MR- 08 模块不仅具有WiFi 的功能，而且能提供小尺寸和高数据速率的无线连接，可应用于无线PDA、DSC、媒体适配器、微型打印机、条码扫描器、VOIP 电话等。数据存储装置是该WM-G-MR-08 潜在的应用，在嵌入式上的应用主要集中在移动装置方面。在设计中，WM-G-MR-08 模块通过开发板上的J1排针的SPI 引脚与主控芯片通信，ANT1SMACON 为无线网卡，其原理图如图2所示。

　　本设计是在ARM7 平台上构建WiFi，成本优势明显。采用当前较新的控制方式—智能手机软件控制+无线网络，不仅能充分利用WiFi 的传输速度快、覆盖范围广等优势，而且基于Android 的平台建设成本低、使用方便。同时，这种方式采用的手机软件具有通用性，市场应用价值高，易于推广，能为用户提供优质、方便快捷的音乐播放服务。

　　单片机在超声波测距中应用电路

　　该系统的工作原理：由微机编程送出 40kHz 频率的方波信号至信号处理器，信号处理器通过两级放大，再经过压电换能器将信号发射出去，该信号遇到障碍物反射回来在此称为回波。同时，压电换能器将接收的回波，通过信号处理的检波放大、积分整形及一系列常见电路的处理，送至微机处理。显示器的声音告警频率、发光二极管方位指示及障碍物距超声波探头的距离显示均由单片机控制。

　　12 节循环链表，求每个超声波探头四次测得值的平均值，以减小误差，再比较三个探头平均值，最小的值即为最近的障碍物反射回来回波所需的时间。电原理图如图2 所示，其中图2 中的P3. 4 即SYNC同步周期端接一循环移位计数器的CL K端，Q0 、Q1 、Q2 输出分别控制三个超声换能器使它轮流工作，电路图及工作波形图如图3 、4 所示。

　　TOP2 采用C8051F020的RS485串行通信电路

　　要实现单片机与计算机之间的RS485 通信，一般可以采用2 种方法：一种方法是在单片机与计算机两端分别采用RS232 与RS485 电平转换装置；另一种方法是采用RS485 通信卡，并将其插在计算机主板上。采用前一种方法的优点是硬件装置安装简便，软件编程相对简单；缺点是通信速率被限制在20 kb/s以内。第二种方法的优点是通信距离较远，速率较高，可达10 Mb/s;缺点是需要安装通讯卡和驱动程序，并进行必要的设置。本文采用第二种方法。

　　采用UART 串行总线进行通信，因为UART 是一种广泛应用于远距离、低速率、低成本通信的串行传输接口，由于其具有数据线少的特点，在数字系统设计中得到了大量应用。基本的UART 通信只需要两根数据线（RXD、TXD）即可完成数据的相互通信，接收和发送都是全双工形式，其中RXD 是接收端，TXD 是发送端。

C8051F020 单片机有2 个UART（UART0 和UARTl），以UART0 为例，它的TxD 和RXD 分别与数字I/0 引脚PO.O 和PO.1 复用，通过交叉开关配置寄存器进行选择。由于MAX485 工作在半双工状态，它与单片机连接时的