基于STM32单片机的轮胎过热温度检测器 (1).docx

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1、VI基于STM32单片机的轮胎过热温度检测器上海电机学院毕业设计（论文）学术诚信声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文），是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日上海电机学院毕业设计（论文）版权使用授权书本毕业设计（论文）作者同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海电机学院可以将本毕业设计（论文）的全部或部

2、分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本毕业设计（论文）。 保密，在 年解密后适用本授权书。本论文属于 不保密。（请在以上方框内打“”）作者签名： 指导教师签名：日期： 年 月 日 日期： 年 月 日摘 要随着当前我国工业现代化和经济社会的不断进步,汽车已经发展成为了一个现代化的社会以及人们的在日常生活、工作中所必不可以或缺少的组成部分。与此同时，车辆的交通事故也频频发生，其中因为汽车轮胎过热发生的爆胎，导致人员受到伤害或者直接死亡的交通事故不计其数。本文采用STM32单片机对高速行驶的车辆轮胎温度实时监控，并将数据通过蓝牙发送至手机，实时提醒驾驶员行驶车辆

3、轮胎的温度，从而防止轮胎过热，减小车辆发生爆胎的可能性，减少事故发生。关键词：STM32，蓝牙，爆胎，温度检测ABSTRACTWith the development of modern society, cars have become an indispensable part of peoples travel and work. At the same time, the traffic accidents of vehicles also occur frequently. At the same time, the traffic accidents of vehicles als

4、o occur frequently, among which the tire blowout caused by overheated tires leads to countless traffic accidents with casualties. In this paper, the STM32 microcontroller is used to monitor the tire temperature of the vehicle running at high speed in real time, and the data is sent to the mobile pho

5、ne through Bluetooth to remind the driver of the tire temperature in real time, so as to prevent tire overheating, reduce the possibility of tire blowout and reduce the occurrence of accidents.Keywords: STM32, Bluetooth, flat tire, temperature detection目 录1 绪论-11.1 研究背景-11.2 研究的目的及意义-11.3 研究现状-22 系统

6、分析-32.1 单片机应用系统设计步骤-32.2 系统规划-32.3 本章小结-43 基于SMT32单片机的轮胎过热温度检测器系统硬件实现-53.1 主控模块电路设计-53.2 温度传感器模块设计-63.3 蓝牙模块的设计-103.4 报警模块的设计-113.5 PCB的设计-123.6 本章小结-164 基于STM32单片机的轮胎过儿温度检测器系统软件实现-174.1 软件开发平台的介绍-174.2 系统的软件设计-184.3 软件功能模块设计-194.4 CH340串口程序烧写模块介绍-275 测试-305.1 用户注册与登录功能测试-305.2 蓝牙通信功能-305.3 温度数据采集功能

7、测试-306结论与展望-31参考文献-33致谢-3536基于STM32单片机的轮胎过热温度检测器1 绪论1.1 研究背景随着世界科技和经济的快速发展，人们的生活水平得到了不断地提高。据统计，2020年全国汽车保有量已超过3亿辆。然而随着汽车的增加，交通安全问题日益突出，其中爆胎是引发交通事故的重要原因之一。然而随着我国乘用小型汽车车辆数量的不断增多,交通安全管理方面的重大问题越来越受到凸显,其中乘用汽车的道路爆胎事故现象更多地认为是可能导致引发严重道路交通事故的主要危险原因。在国内各条高速公路上经常可能发生的各类道路交通安全事故中,大约46%都可能是由于汽车轮胎的发生故障爆裂引起的，其中轮胎爆

8、胎而引发的交通事故就占70%以上1根据美国工程协会统计数据显示，美国每年因为爆胎而引发的交通事故高达80%，而当车速达到130km/h时，由爆胎而造成的死亡率达到了100%2。1.2 研究的目的及意义由此我们可以清楚地看出由于爆胎引发的危害性极大,而造成轮胎事故中发生爆胎的主要原因有很多个方面,它们都是一种复杂的轮胎损伤和破坏。轮胎爆胎的原因可分为以下几个方面:（1）因为车辆在路面高速行驶从而车辆可能发生爆胎：其主要原由是由于车辆轮胎收到了地面的压力，而在压力没有消除掉时再次收到了压力，从而导致车轮轮胎一直处于变形状态。而压力得不到消除的原由正是因为车辆在快速行驶的状态，车辆快速行驶导致车辆轮

9、胎第一次接触地面收到地面的压力发生变形到回复原状的时间大大少于这部分的轮胎再次接触地面发生变形的时间。产生了“驻波”现象。而物体形状变形，物体分子必发生了移动，分子移动过程中消耗了能量，这些能量积攒在车辆轮胎中，使车辆轮胎产生大量的热能，产生高温。一般情况下车辆轮胎的受力骨架保证轮胎正常运作，而高温使得车辆轮胎受力骨架脱落，出现更严重的轮胎损坏，比如轮胎的凹处以及胎冠与胎侧之间的过渡区出现开裂，轮胎里面的响缫断裂，轮胎质量大大降低，耗损严重最终轮胎滚动阻力增加发生爆胎。(2)车辆在恶劣的路面条件上行驶可能会发生爆胎：当路面不平滑，而车辆而高速行驶时轻微的尖锐物碰撞轮胎都会产生巨大的冲击力，轮胎

10、被划破，导致车辆爆胎。(3)车辆在轮胎气压不足的情况下行驶的时候，可能会发生爆胎，因为车辆轮胎气压比较低，弹性不足无法支撑车辆，轮胎中间部分凹陷，轮胎两边受力严重，所以轮胎两边和中间部分相比磨损要严重得多，导致了轮胎磨损不平衡，这种受力不平衡导致原本不发生接触的车辆内胎和车轮上周边安装和支撑轮胎的部件不停地发生接触，这种情况及其容易在车辆轮胎薄弱的地方发生爆胎。相反轮胎气压过足的情况也可能发生爆胎，因为气压过大，轮胎内部发生膨胀，轮胎内部所受到的内应力也大大增加，轮胎的受力骨架因为轮胎内部的气压膨胀张力变大，导致受力骨架会发生变形，受力不均匀。这种情况是十分危险的，因为在这个时候当车辆轮胎受到

11、某个冲击力时，轮胎会瞬间爆裂，发生爆胎。(4)轮胎使用过久，以及天气炎热地面温度很高也会使得车辆发生爆胎：轮胎的使用是有一定的周期性的，不能长时间的使用不去更换，不然轮胎会损耗严重，轮胎变软。如果地面温度很高，车辆在这种路面上行驶，地面上的热能传到到轮胎上使得轮胎膨胀内压力变大，从而发生爆胎。轮胎温度热是发生爆胎的主要原因，所以对轮胎温度的研究是预防发生爆胎是十分有必要的。通过对轮胎温度的检测与研究可以有效地避免车辆在行驶发生爆胎。1.3 研究现状为了有效率地防止由于汽车爆胎意故事件可能引起的各类交通事故，在汽车爆胎自动预警应用方面，现在很多汽车厂往往在轮胎的内部装上胎压自动传感器来实时地监控

12、轮胎内部的压力和温度即胎压监测系统（TPMS：Tire Pressure Monitoring System）。TPMS3是利用传感器技术、无线传输技术等，将监测到的胎压、胎温等信息实时传输给汽车驾乘人员，并在检测到胎压异常、胎温过高等可能导致危险的信息时，对驾乘人员进行预警以提高驾驶安全性的技术。目前我国市场上主要采用的TPMS产品，按照车辆轮胎参量测量方式的不同，可分为间接式和直接式两种类型。间接式TPMS是通过轮胎的行驶状态信息间接地判别轮胎参量是否异常，主要分为振动分析型和轮径分析型两类；直接式TPMS是直接通过安装在车轮内的传感器获取轮胎参量数据，并通过无线传输的方式将数据发送给驾乘

13、人员4,5。在轮胎结构上许多的轮胎厂商也做出了相应的轮胎可以分为以下两大类：第一类充气式安全轮胎6,包括有在轮胎内部加有一层自封胶体的自密封式轮胎、通过加厚胎壁的支撑式 轮胎、将轮胎内部由一个腔室改为多个腔室的多腔室式轮胎。第二类就是非充气式轮胎7,非充气式轮胎是将轮胎和轮辋做为一个整体，轮胎和轮辋之间采用不同的支撑结构来连接，从而达到支撑、缓冲和防爆的目的。除此之外，还存在轮辋上固定上支撑结构的辅助支撑轮胎，其目的是防止爆胎汽车轮毂接地加剧车辆的偏移。为了预防爆胎国外国内学者们开展了很多对车辆温度的检测设计、分析。成都理工大学工程技术学院刘浩等人研究了基于AT89C51单片机的轮胎过热温度报

14、警器8。西安石油大学电子工程学院杨洋等人研究了基于STM32的汽车轮胎胎压与温度检测系统设计9，通过监测汽车轮胎胎压和温度，对汽车行驶过程中的危险征兆进行预警，从而达到避免事故发生的目的10。扬州大学信息工程学院何德华等人研究了汽车轮胎温度和压力检测系统设计11。Venter利用MSC.Marc/Mentat预测轮胎横截面中出现的最高温度，该温度是轮胎垂直偏转、向前滚动速度和周围环境温度的函数12。太原理工大学机械工程学院赵小峰等人提出了一种以无线传输模块n RF905和数字温度传感器DS18B20相结合的无线温度监测系统的设计方案13。郑州旅游职业学院机电工程系张凯等人设计了一种实用新型的基

15、于单片机汽车轮胎气压温度实时监测系统,包括四个发射器和接收机,除能自动提供汽车轮胎的气压、温度值外,能监测轮胎不正常漏气现象;还能由用户根据自己的车况和使用环境调整报警值。防止交通事故的发生14。2 系统分析2.1 单片机应用系统设计步骤确定系统的总体设计解决方案往往是是进行整个系统设计的第一步，最重要也是最关键的一部，本文就系统的总体设计方案从如下主要方面来进行考虑：（1） 根据系统的功能要求，画出原理方框图（2） 确定系统功能的流程图（3） 确定系统的硬件功能与软件功能，画出流程图（4） 考虑多种方案，完成方案的比较与选择（5） 明确性能与功能指标（6） 系统可靠性设计2.2 系统规划本课

16、题将对STM32单片机控制系统进行研究，实现一个基于STM32单片机的蓝牙温度检测设计，本设计的构成模块主要包括：温度传感器模块、蓝牙模块、报警模块、APP。系统结构图如图2-1所示。图2-1系统结构图本设计的设计核心采用STM32单片机，通过蓝牙方式实现了单片机与手机APP的无线通信，温度传感器采集到的轮胎温度变化引起电压信号变化，然后对其进行模数转换，变成一个数字量，通过STM32单片机发送至手机APP上。可以实现的功能包括，当温度达到阀值时，通过蜂鸣器报警，可在APP上手动关闭报警。2.2.1 系统硬件结构分析整个系统的硬件电路由几个小功能模块组成，通过STM32单片机的控制，将各个模块

17、相结合，实现整个系统的功能。各功能模块如下：（1） 温度传感器模块该模块主要采集轮胎温度的变化，将数据传送给单片机进行处理（2） 蓝牙模块将单片机处理过的轮胎温度数据通过蓝牙模块发送至手机APP（3） 报警模块当温度传感器模块中采集到的温度已经达到了预设的阀值时，通过报警模块进行报警（4） APP该模块主要显示单片机通过蓝牙发送的轮胎温度数据，以及手动关闭报警的功能2.2.2 系统硬件总体设计方案（1）设计需要实现轮胎温度测量范围为0100，要求测量精度为0.1。（2）温度传感测量选用DS18B20温度传感器，其输出的信号是数字信号，具有测温系统体积小，硬件性价比高，对抗各种复杂外界干扰能力强

18、，准确度高等特点，测温范围 55+125，有测温误差1。（3）蓝牙模块选用JDY-30。（4）报警模块选用蜂鸣器。（5）APP实现功能：用户的注册登入，对轮胎温度的实时查看，手动关闭报警。2.2.3 系统软件结构分析对于软件模块主要包括将各个硬件模块根据系统的设计要求进行工作，编程相应的模块程序语言，以实现系统设计的要求，如：温度检测程序，报警程序，蓝牙接收发送数据程序等。最后将以上测试成功的程序通过主程序联系在一起，成为一个系统程序，保证模块程序可以在主程序下正常的运行。2.3 本章小结本章对基于SMT32单片机的轮胎过热温度检测系统进行整体的分析，首先对应用系统的设计步骤进行描述，然后进行

19、系统规划，从硬件与软件对系统进行详细的分析。3 基于SMT32单片机的轮胎过热温度检测器系统硬件实现3.1 主控模块电路设计3.1.1 芯片介绍计算机能够正常工作需要几个组成部分来构成：CPU（进行运算、控制）、RAM（数据存储）、ROM（程序存储）、输入/输出设备。在个人计算机上这些部分被分为若干块芯片，安装一个称之为主板的印刷线路板上15。而在单片机中，这些部分全部被做到一块完整的集成电路芯片中了，所以就成为单片机，而且还有一些单片机中除了上述部分，还集成了其他部分，如A/D,D/A等、由于单片机本身实际上就是“一台”计算机，因此它有一定的数据处理和存储能力，能实现许多工也、农业上还不太复

20、杂的检测和控制工作，而不必使用体积庞大价格昂贵的计算机16。由于单片机的集成电路和结构形式及其所要求采取的半导体工艺，因此单片机在技术上有着很多的使用优势和特点，单片机在各个应用领域比如工业、农业得到了广泛的应用，快速发展。其主要特点可归纳为下列几个方面：（1）优秀的性价比，芯片上所需要容纳的元件数量多，总的结构体积小，可靠性高：单片机将各个功能模块组合在一块微芯片上、单片机内部将各种功能模块之间传送信息用公共通信干线连接在一起，从而减少了各个模块之间的连线问题，这种设计很大程度上保证了单片机的工作可靠性，抗干扰能力增强。（2）控制功能强：为了满足工业控制的要求，一般的单片机的指令系统均有丰富

21、的转移指令、I/O口的逻辑操作以及位处理功能17。（3）低功耗、低电压、便于生产便携式产品。（4）由于单片机的系统扩展和系统配置较典型、规范，容易组成各类大小的应用系统。3.1.2 单片机的选取根据本系统的设计要求，本控制系统中所选单片机应具备以下功能：（1）检查电压电压，已确定其是否满足操作要求（2）对温度传感器采集数据处理（3）与蓝牙APP进行数据的交互（4）进行报警措施根据控制系统的特性和要求，本设计中选择了STM32F103C8T6单片机作为主控芯片。其特点如下：（1）内核：ARM32位Cortex-M3CPU，主频很高，达到72MHZ，一次处理数宽度32位，运算能力比51单片机更强大

22、。（2）存储器：芯片内部技能512KB的ROM，64KB的RAM，两存储器逗比51单片机强大的多。（3）外部接口：外设比较丰富，集成了定时器Timer，CAN,ADC,SPI,IC，USB，UART等多种外设功能，PWM功能强大，ADC精度也达到12位。（4）性能：具有超强的抗干扰能力，能保持车辆行驶中对轮胎的温度检测，性价比较高。STM32F103C8T6单片机最小系统电路图如图3-1所示图3-1 STM32F103C8T6单片机最小系统电路图从图3-1中STM32F103型单片机最小系统电路中，对其电路进行分析，在在主控芯片的电源VDD和 VSS引脚之间有3个瓷片电容，位号为C4、C5、C

23、6，在电路中起到的是电源滤波作用。R24、C1、C19构成了一个滤波电路，给VDDA进行滤波的，给ADC转换器供电提供基准电压。电阻R2、R25分别是10K的电阻，供 BOOTO、BOOT1拉低使用。在最小系统电路中接了两个晶振源，Y1:32.768K，是外部低频晶振，也称时钟晶振，系统工作时提供工作脉冲计时用，或者系统在待机状态下低功耗时用。Y2:8 MHz,是一个外部高频晶振，供PLL倍频使用。在晶振的两测连接两个瓷片电容与晶振一起构成电容三点式振荡电路，晶振相当于一个电感。同时，两个电容相当于晶振的负载电容，容值的大小影响振荡频率的高低。电路中晶振还并联一个1M电阻，该电阻的作用是调节单

24、片机内部振荡电路的放大器的增益18。3.2 温度传感器模块设计根据测量车辆轮胎的情况，控制系统的温度传感器需求如下：（1）要检测轮胎温度，传感器贴在轮胎气门嘴上，由于高速行驶的车辆轮胎温度较高，所以传感器要耐高温，测温范围广。（2）要对温度进行实时对比，温度传感器测量精确度高。根据要求，本文使用DS18B20温度传感器，其实物图如图3-2所示。图3-2 DS18B20传感器DS18B20数字温度传感器该产品采用美国DALLAS公司生产的 DS18B20可组网数字温度传感器芯片封装而成，具有耐磨耐碰，体积小，附加功能强大，在实际应用中取得了更好的测温效果。引脚定义如下：GND为接地端；VCC为外

25、接供电电源输入端；OUT为数字信号I/O端。此外，DS18B20有供电方式有两种：寄生电源供电和外部电源供电，这也就决定了它对外的连接方式。DS18B20供电工作方式在寄生电源下，它的电源能量从单线信号上获得。在信号线DQ处于高电平的时候D218B20将电源能量储存在器件电容中，在信号线处于低电平的时候，DS18B20消耗电容上的能量，直到DQ处于高电平为寄生电源进行充电。这种供电方式使得DS18B20在需要远距离测量温度的情况下可以不消耗本地电源能量，可以在没有常规电源能量供应的情况下读取温度值，具有电路清晰简单的特点。但当多个DS18B20传感器使用同一根线上进行多通道测温时，容易出现电源

26、能量供应不足，导致部分DS18B20传感器无法正常工作出现温度准确度低或无法实现模拟信号转换数字信号读取温度的现象，因此适宜于单点测温。特别是当温度高于100时，由于此时DS18B20表现出的PN结在电压反偏置时通过二极管的电流比较大，通信可能无法运行，因此应使用外部电源供电方式。DS18B20供电工作方式在外部电源供电方式下，它的工作电源由VDD引脚接入（引脚不能悬空，否则不能转换温度，读取的温度总是85)，电源和电流供应充足，可以直接完成设定的精度转换，可以在一条总线上连接接多个DS18B20传感器，实现多点测量温度的功能。DS18B20的最佳电源工作供电方式是外部电源供电方式，在这种方式

27、下工作抗干扰能力大大增强，稳定性十分高，即使电压降到了3V时，DS18B20依然能够保证温度测量值与实际值相差很小，达到预设的精度值，受到外界的干扰能力也大大地减小，并且电路比较简单，适用范围广。由于本设计有涉及到了一个DS18B20温度传感器，所以采用寄生电源的工作方式。3.2.1 DS18B20温度传感器的内部结构与功能DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM、温度传感器、配置寄存器、温度报警触发器TH和TL。如图3-3DS18B20内部结构图中所示。图3-3 DS18B20内部结构图所以DS18B20产品在出厂之前，厂家通过光刻刻好DS18B20只读存储器的64位序列号，

28、该只读存储器号存储DS18B20在内部的ROM中。其中，最后8位是对前56位的CRC检验码，用来判断前56位是否正确；前8位为家族号；中间的48位是一个连续的数字代码，这是唯一的序列号。该64位常用于元器件的识别和匹配。如图3-4ROM结构图中所示。图3-4 ROM结构图存储器的基本构成主要部件有2个：一个存储高低温度报警触发值TH和TL的非易失性电可擦除ERAM，一个暂存RAM。在设备使用单线总线上传输数据时，暂存器能很好地保证数据传输的正确性及全部性。数据先被写入暂存器，经过校验后，在非易失ERAM中用一个copy暂存器命令把数据进行传输，这一工作过程中应确保更改存储器时数据的完整性。RA

29、M的组成是8个字节的存储器。前面两个字节包含测得的温度信息，第三和第四字节是TH和TL的复制，次次上电复位时被更新，后面两个字节没有使用，但是在读回数据时，这两个字节全部以高电平体现，第七第八字节是用来获得更大的温度分辨力的计数寄存器。这个是以上八个字节的CRC码。当温度传感器DS18B20设置为12的转换精度时，它用12位存温度值，最高位为符号位。如表3.1的温度存储方式所示：正温度S=0，负温度S=1。如：05500H为+85，0191为25.0625，FC90H为-55。DS18B20的温度储存方式如图3-5所示19。图3-5 DS18B20温度储存方式DS18B20是常用的数字温度传感

30、器，采集的是模拟信号，其输出的是数字信号，具有体积小，性价比高，稳定性强，精度高的特点。DS18B20数字温度传感器接线方便，封装成后可应用于多种场合，如管道式，螺纹式，磁铁吸附式，不锈钢封装式，型号多种多样，有LTM8877，LTM8874等等。DS18B20的封装主要区别根据应用场合环境的不同而改变其外观。封装后的DS18B20产品可用于电缆沟现场测温，高温燃炉水循环测温，锅炉现场测温，机房现场测温，农业保温大棚测温，洁净室测温，弹药设备仓库测温等各种非极限温度场合。耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样化，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。DS18B20技术参数（1）独特的单线

31、接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。（2）测温范围 55+125，固有测温误差1。（3）多个传感器可以实现多点点测温功能，多个DS18B20可以连接在唯一的总线上，最多只能并联8个，实现多点测温，如果连接的DS18B20传感器数量超过8个，就可能会直接导致测温信号不稳定和供应电源电压不足，从而严重干扰信号的传输。（4）工作电源: 3.05.5V（5）在使用中不需要任何外围元件 图3-6 DS18B20电路图DS18B20电路图如图3-6所示。因为DS18B20采用一种单线接口的接线方式，所以与单片机相接只需要一条线，且将DS18B

32、20的DQ连接到单片机的PA0口，10K电阻作为为一个上拉电阻，保证DS18B20传感器数据读取温度数据更稳定。3.3 蓝牙模块的设计JDY-30透传模块的工作协议是基于蓝牙3.0协议标准，工作在一个频段为2.4GHZ范围，它主要具有信号强、数据传输快、性能稳定等几大特性。特点：（1）支持蓝牙 SPP 串口协议（2）内置PCB天线（3）支持UART接口（4）蓝牙 Class2（5）其数据传输比要高于BLE蓝牙、并且能够达到8K每秒以上的速率（6）支持与SP主蓝牙模块连接通信（JDY-30为从SPP蓝牙模块）（7）支持与电脑SPP蓝牙通信（8）支持Android手机SPP通信模块技术参数：（1）

33、工作电压：3.3V-6V（2）工作温度：-40-85（3）天线：PCB板载天线（4）功耗：19mA模块接口说明：（1）RXD 串口输入，电平为TTL电平（2）TXD 串口输出，电平为TTL电平（3）GND 接GND（4）VCC 接3.3V-6V蓝牙模块的接口电路框图如下图3-7蓝牙模块接口电路所示。JDY-30的RXD、TXD口分别与单片机的TXD、RXD口相连，达到数据的接受和发送。 图3-7 蓝牙模块接口电路3.4 报警模块的设计本文用有源蜂鸣器作为报警电路，当温度高于100时，蜂鸣器发出警报，其电路原理图如图3-8蜂鸣器电路原理图所示：图3-8 蜂鸣器电路原理图如上图所示，由于驱动GPI

34、O口输出电流有限，而驱动蜂鸣器在蜂鸣时需要较大的电流，GPIO输出口不一定能够满足这一要求。而8050最大可提供的输出电流位1.5A，足以驱动蜂鸣器。所以，采用用GPIO口来控制8050的导通与截止，从而基本实现对蜂鸣器的控制。3.5 PCB的设计PCB的设计主要分为，控制模块电路、温度传感器检测模块电路、蓝牙模块电路、报警模块电路4个部分，在设计时在注意原理图中的连接问题、器件的摆放顺序、位置，以及布局走线的长短，粗细和过孔情况等。PCB的设计与绘制采用Altium Designer软件来进行，Altium Designer 软件的器件库中包含多种常用元器件，可以进行原理图的设计，使用方便，

35、在原理图编辑时系统可极大地提高效率20。另外，Altium Designer中可以将所选中的电路粘贴为图表。采用这种功能，用户可以轻松地将部分电路图加入另一个页面上，并根据需要调整尺寸。同时，简洁的的构图方式在Altium Designer 软件中特别有用，运用Altium Designer进行PCB的编辑，简化了PCB的设计输入。将一个设计绘制成电路原理图，首先要建议一个PCB工程，根据设计要求，添加设计元素，Altium Designer提供了丰富的器件库供使用者使用选择，将所需要的元器件连接形成电路图，然后加标注，并进一步改进，使之满足设计要求。原理图是为PCB设计做准备的，需要添加PC

36、B的要求，最后转到PCB布局进行PCB设计。在PCB设计中，发现原理图设计问题，还要重新转到前面步骤做修改来符合PCB的要求。Altium Designer中建立一个原理图时的工作流程如图3-9Altium Designer原理图设计流程所示。按照设计流程，开发板原理图绘制基本操作步骤如下：（1） 创建顶层图，在工程中添加新的原理图文件，设置图纸规格并保存。（2） 选择Designer-Create Sheet Symbol from Sheet or HDL命令。（3） 在Choose Document to Place对话框中，选择Sensor.SchDoc。（4） 图纸符号将以浮动光标形

37、式出现，在图的合理位置放置图纸符号，两个图纸接入点在方框图左侧，因为是一句I/O类型放置的，所以输入及双向点在左边，输出点在右边。拖动左边的两个点到右边。（5） 重复上述步骤分别为多张图纸床垫图纸符号。（6） 如果器件在默认状态下安装的两个集成库中找到会很方便，如果没有则可以添加或自建集成库。保存顶层图，完成设计进程中的捕获阶段。（7） 为确保这个设计的层次是正确的，先编译一下。选择Projects-Compile PCB Project-.PrjPcb，编译整个工程，并保存。编译完成后，工程的层次表将展现出来。绘制PCB图之前，需进行设计校验：（1） 使用编译功能检查设计，检查所有的错误或警

38、告。（2） 解决所用错误。（3） 如果存在一些不会影响设计的警告，可以直接忽略或是在Options for Project对话框的Error Reporting标签上，把警告类型转成NoReport。编译没有错误以后，在原理图界面选择Designer-Update PCB Document，选择生成PCB文件，并通过摆放元器件和手动或自动布线，设计PCB大小完成PCB图绘制。图3-9 Altium Designer原理图设计流程根据上述步骤，图3-10所示的基于STM32单片机轮过热温度检测器电路原理图,绘制的控制主板电路PCB板图如图3-11所示。图3-10 基于STM32单片机轮过热温度检测器电路原理图图3-11 绘制的控制主板电路PCB板图3.6 本章小结本章较为详细的介绍了基于STM32单片机的轮胎过热温度检测器的硬件设计方案，根据条件选取合适的硬件，给出了控制模块电路，温度传感器模块电路，蓝牙模块电路以及报警模块电路共四模块电路的设计及特点，依次搭建了基于STM32单片机的轮胎过热温度检测器硬件，描述了基于STM32单片机的轮胎过热温度检测器PCB的设计，并完成PCB的绘制。