（无锡机电高档职业技能学校，江苏 无锡 214028）
：设计并实现了“学生易学，老师易评”的电路维修智能教辅系统。该系统以STM32处理器为核心，实现了检测数据的采集、A/D转换和存储，运用基于BC417芯片构成的蓝牙模块对旗子暗记进行无线传输，用Android手机进行数据存储显示并勾引学习。基于Eclipse开拓手机软件，内置两种故障打消模式。利用结果表明，系统达到了设计哀求，具有大略单纯、智能、有趣、低价的特色。
：传授教化赞助；智好手机；蓝牙；STM32F103
：TP274；TN925文献标识码：ADOI： 10.19358/j.issn.1674-7720.2017.06.009
引用格式：蔡妍娜. 基于ARM CortexM3的电路维修智能教辅系统的研制［J］.微型机与运用，2017,36（6）：26-28.
0弁言
电路故障的检测与维修是电子实训的传授教化重点与难点，紧张利用万用表来进行检测。学生能力强弱不均，很难把印制板实物和电路事理图上的测试点建立直不雅观联系。而且以往老师只能对学生是否修复电路做出成果性评价，不能科学地对学生排故能力做过程性评价。
为办理上述问题，本文从“学生易学，老师易评”的角度出发，基于STM32处理器和智好手机，研制新型教辅系统，使学生可以选择不同的难度模式进行学习，软件能帮助学生建立丈量点与电路图之间的思维联系，使老师能够得到学生故障检修与丈量的过程数据，为实训成绩的评定供应数据支持。
1总体设计方案
随着时期的发展，智好手机已经在学生中遍及开来，作为信息传播的新媒介，其浸染毋庸置疑。能否让手机作为一个链接工具，参与到传授教化活动中来呢？这便是本系统功能需求的设计初衷，紧张办理以下几个问题：
（1）大略单纯：安装简便，直接更换万用表的表棒就能完成安装。
（2）智能：在丈量过程中，系统能智能记录检测点的参数与测试点的顺序，为评价检测过程供应数据依据。
（3）有趣：手机运用中供应相应的难度等级选项，学生可以根据自己的学习能力进行选择，在担保绝大多数学生能完成任务的同时，提高学习的意见意义性。
（4）低价：本钱小，易于推广。
系统包括硬件检测电路和手机教辅软件两大部分，硬件检测电路紧张包括核心掌握模块（含A/D转换）、电源电路、蓝牙模块，整体构造设计如图1所示。
系统选用了STM32F103RBT6芯片作为主控芯片［1］。通过芯片自带的12位高精度A/D对待检测数据进行高速A/D采集，其采集参数通过DMA通道送入ARM芯片内置的1 KB高速内部RAM中。通过主控芯片进行数字滤波后，把得到的数据经由蓝牙模块上传至Android智好手机，与手机真个故障打消助手APP协同事情。
2硬件设计
2.1电路主控核心及A/D转换的实现
从设计需求考虑，希望主控芯片资源丰富、尽可能地减少外围元器件，使系统实现小型化，同时要具备相称强的处理能力，能缓存A/D数值并通过蓝牙上传。为此选定意法半导体公司的STM32F103RBT6芯片作为掌握核心，采取高性能ARM CortexTMM3 32位RISC内核，最高可在72 MHz的频率操作［2］。采取内部振荡，电路最小系统只需搭建最大略的复位操作，复位旗子暗记从NRST引脚输出。
利用内部12位A/D转换，由于待检测的电路电压最大为12 V，超出A/D转换的量程范围，利用高精度电阻电路进行分压后再送入主控芯片［3］。采集到的数据通过DMA通道通报到内部RAM中。
2.2电源管理
从便携和灵巧操作需求出发，整体电路与万用表表棒一样平常大小，手持检测设备配备锂电池对系统供电，根据须要供应3.3 V的电源。
锂电池向电路供电时，通过XC6206电压调制器输出稳定的3.3 V电压，供给系统事情。在每路电源引线处都并联一个104的电容用于肃清电源的高频滋扰。对锂电池进行充电时，通过芯片TP4057完成，单节锂电池充满时电压固定于4.2 V，由于芯片具有防倒充功能［4］，因此外部元件大略、不须要另加隔离二极管和检测电阻器。将高电位通过按键引到主控芯片的PA0管脚，可以在待机状态下按下按键快速唤醒系统，并通过程序将按键旗子暗记送出作为参数记录标记。
2.3蓝牙通信电路
操作采集并存储的数据要上传到智好手机，都在同一个操作台，属于短间隔的无线通信，蓝牙技能功耗低且传输快，最为适用。本设计选用CSR公司的BC417芯片［5］，硬件电路如图2所示。由于全体系统通过锂电池供电，为了尽可能降落整体功耗，3.3 V电源不直接供给蓝牙芯片，而是由STM32主控芯片的PA8来掌握，当须要启动蓝牙通信时，PA8输出低电平，三极管Q2导通，蓝牙芯片得到事情电压，并与主控芯片共地，开始事情。发送引脚TX与主控芯片的PA10/RX相连，吸收引脚RX与主控芯片的PA9/TX相连，将主控芯片中A/D采集并存储的数据通过蓝牙传送给智好手机。
3软件设计
3.1电路检测端STM32内部程序
利用KeilμVision4 IDE开拓平台，用C措辞设计完全的程序。程序流程如图3所示，主程序中首先完成系统的上电初始化，之后按照蓝牙发送、A/D采样、休眠计时的顺序事情。与智好手机进行蓝牙连接，将采集并储存的数据发送给手机，然后连续采集存储，在有检测操作的情形下，循环进行蓝牙发送、A/D采样步骤，如果3分钟内一贯没有采集事情，则进入休眠状态，直到被休眠唤醒电路唤醒。
3.2手机端故障打消助手软件
利用Eclipse平台开拓安卓上位机软件［6］。手机端软件开启后，先通过蓝牙与手持设备进行连接。而后通过选择界面让学生选择故障打消模式，软件内置两种故障打消模式。详细软件流程如图4所示。
（1）自由模式
适用于专业能力较弱的学生，自主选择测试点，软件直接吸罢手持设备丈量的各项物理参数，并将其显示在软件界面上；学生根据测试数据自主判断电路故障位置，进行维修。
（2）勾引模式
适用于专业能力较强的学生，先选择待测设备的故障征象，通过软件算法剖析可能的故障位置，勾引学生利用手持检测设备对其进行检测。测试结果与软件中存储的精确数据进行比对。若检测结果在正惯例模之内，则连续勾引学生检测下一可能故障位置。若检测结果不在范围内则缩小故障范围直至找到故障点。
4数据滤波
为确保检测电压转换数据的准确性，A/D采样程序中采取了均值滤波算法，通过对实时检测的A/D值进行滤波，终极得到平滑稳定的A/D采样数据。紧张代码如下：
void DataTransfer(u32 p)
{
u32 AdcChannel1=0;
u8 i;
for(i=0;i<128;i++)
{
AdcChannel1+=ADC_ConvertedValue［i］;
}
p=AdcChannel1;
}
5结论
为有效地教会学生看懂电路事理图和利用排故流程图，并帮助老师网络学生维修检测的过程数据，研制了本电路维修赞助传授教化系统，进行了实践传授教化比拟实验，比拟结果如表1所示。比拟验证结果表明，利用本系统后，学生针对不同种类的故障排故用时都有明显的缩短，全体学生的维修成功率得到显著提升。系统符合设计目的，手机APP开启后，通过蓝牙与手持设备进行连接，选择故障打消模式。利用手持检测设备进行故障检测，ARM芯片与蓝牙发送模块协同事情，手机软件直接吸收得手持设备丈量的各项物理参数，并在屏幕上正常显示，勾引学生进一步操作。
参考文献
［1］ 徐自远. RTX操作系统在STM32RBT6芯片中的移植与运用［J］. 课程教诲研究,2015（35）:248-249.
［2］ 王永超. 基于STM32F103RBT6的电动汽车电池管理系统研究［D］.哈尔滨：哈尔滨理工大学,2015.
［3］ 王慧,陈长征. 基于STM32F103RBT6的振动旗子暗记采集系统［J］. 环境技能,2013（5）:56-58.
［4］ 霍新新. 压电换能器并联输出特性及接口电路研究［D］.大连：大连理工大学,2014.
［5］ 吕立亚,王兆伍. 基于蓝牙的汽车CAN网络旗子暗记无线丈量系统［J］. 打算机丈量与掌握,2009,17（2）:281-283+286.
［6］ 刘洪星,谢玉山. Eclipse开拓平台及其运用［J］. 武汉理工大学学报(信息与管理工程版),2005,27（2）:89-92.
