ARM嵌入式平台
Cortex-M4平台
STM32-M4 单片机实验平台是针对高校推出的教学科研型综合开发平台。平台采用模块化设计，包括传感器采集区、显示交互区、执行器控制区三大区域，每个区域内又包含很多小的实验单元。既可以完成基本的单片机编程教学，又可以将传感器、执行器、显示模块进行联动，设计高阶的项目级系统。即能让初学者容易上手，又能可以满足学生水平差异化的需求。
1、产品简介
STM32-M4 单片机实验平台是针对高校推出的教学科研型综合开发平台。平台采用模块化设计，包括传感器采集区、显示交互区、执行器控制区三大区域，每个区域内又包含很多小的实验单元。既可以完成基本的单片机编程教学，又可以将传感器、执行器、显示模块进行联动，设计高阶的项目级系统。即能让初学者容易上手，又能可以满足学生水平差异化的需求。
2、产品布局图
3、平台特点
（1）高性能的 MCU
STM32F429/439 系列 MCU 面向需要在小至 5 x 5. 1 mm 的封装内实现高集成度、高性能、嵌 入式存储器和外设的医疗、工业与消费类应用 。STM32F429/439 单片机集成 Cortex-M4 内核 (具有浮点单元) 工作频率为 180 MHz ，并实现了低于 STM32F405/415/407/F417 的静态功耗。
（2）丰富的嵌入式实验单元
STM32-M4 嵌入式&RFID 实验平台除了嵌入式板载的 LED 和按键等实验资源之后，还通过传 感器采集板、执行器控制板、联动控制板提供了丰富的嵌入式教学实验对象，包括光照传感器、红 外对射传感器、烟雾传感器、温湿度传感器、人体感应传感器、红外遥控接收器、超声波传感器、 4 x 4 矩阵键盘、数码管、矩阵 LED 、步进电机、交通灯
（3）完善的嵌入式课程体系
STM32-M4 嵌入式实验平台标准课程资源主要包含了《嵌入式 STM32M4应用开发》和《嵌入式 M4 综合项目设计》等个 2个部分。每一门课程都提供了包括环境搭建、开发流程、原理讲解、基础应用的部分，以及后面和 实验平台的嵌入式实验单元相关的部分，使学生能轻松学会嵌入式开发工具的使用，掌握嵌入式的 开发方法，获得嵌入式的基本开发能力。
综合设计的课程安排让课程之间不是孤立的，而是有联系的，需要学生将所学知识进行融会贯通，才能完成复杂的系统级设计。在综合项目的实训过程中，让学生快速提升嵌入式开发能力，达到符合企业招聘需求的水平。
4、产品各模块介绍
（1）M4 嵌入式板
M4 核心板采用 Cortex-M4 内核 STM32F429IGT6 处理器，配备2MB FLASH，256+4KB的 Data SRAM；3 个 I2C，6 个 SPI，8 个 USART，2 路 CAN，3 个 12 位 ADC 转换器，2 个 12 位 DAC 转换器，支持 USB 和 JTAG 调试；复位键 1 个、用户 LED 灯 4 个；USB 接口、1 个串口 接 口 ；1 个 下载 调试接 口 ； 1 个 RTC 后 备 电池 ；32MB 的 SPI 接 口 flash ；2K 的 I2C 接 口 EEPROM (AT24C02)； 以太网接口（LAN8720A）；TF 卡 (SDIO 接口)：最大支持 32G；I2S 音 频单元；1 个耳机输出接口；TFT 液晶接口；
嵌入式底板将上述的 M4 核心板的部分引脚引出作为接口，包括 LED 灯、按键、九轴加速度、 音频接口、 以太网口、调试串口、下载接口等。并且预留了一个通用的无线模组接口，支持接入 ZIGBEE 、WIFI 、BLE 、LORA 等多种最主流无线传感网模块，可以任意替换，能进行基于物联网方向的扩展。
实验平台上搭载了一块 4.3 寸 TFT 液晶触摸屏，并通过嵌入式底板与核心板相连，可用于人机 交互。并行 24 位 RGB 接口，带 5 点触摸功能；分辨率：800*480 。TFT 支持 LED 背光，能量转 换效率高，保证色彩准确还原、无闪烁效应，窜色现象，支持亮度调节。
（2）传感器采集板
传感器采集板上包含了光照传感器、红外对射传感器、烟雾传感器、温湿度传感器、人体红外 传感器、红外遥控接收器、超声波传感器以及 4x 4 矩阵键盘等硬件模块。
（3）执行器控制板
执行器控制板上包含了8 位数码管、16 x 16 LED 矩阵屏、步进电机和交通灯等硬件模块。
（4）其他模块及配件
1）指纹模块
指纹识别模块参数如下：
1 ) 采用 BM2166 一体化指纹处理模块，它集成了半导体传感器和指纹算法芯片。
2) 模块可靠性高，指纹搜索速度快，指纹图像读取时，对干湿手指都有灵敏的反应和判断， 能获得最佳的成像质量，适用人群广泛。
3) 具备自学习功能，实际使用过程中越用越好用。
4) 具有可调节的安全等级功能、指纹特征数据的读/写功能。
5) 手指按压后模块 Touch 脚输出高电平，模块通过 UART 接口通讯， 由主设备发送相关命令 进行控制。
6) 模块可以通过各种功能设置命令实现如录入指纹、对比指纹、清空指纹库等功能。
7) 图像大小：8mm x 8mm ，图像像素：160 x 160 ，分辨率：508dpi。
8) 指纹容量：300 枚，耐磨次数：> 10 万次，匹配方式：1: 1 、1 ：N。
9) 工作电压：3.3±0.3 (V)。
10) 工作温度：-20 ~ 40℃。
2）模块选择旋钮
因为试验箱需要连接的外设比较多，所以设计了一个模块选择旋钮，它用于切换哪个模块与 MCU 相连，不需要跟换模块解决引脚复用问题。旋转旋钮后，模块底部的 LED 亮起即代表该模块 被选中。
一、整体要求
1、主控制板采用Cortex-M4内核STM32F429IGT6处理器；
2、硬件自检功能：设备开机时能自动检测硬件状态是否正常，并将结果在液晶显示屏中直观显示，提高设备故障排查的效率；
3、STM32F429IGT6核心控制板本身均有丰富的开发资源，支持独立使用或者配合传感/控制板使用，核心板还支持扩展4.3寸RGB液晶触摸屏；
4、平台底板板载指纹识别模块，模块自带圆形呼吸灯、体积小、功耗低、可靠性高、识别速度快、干湿手指适应性好、指纹搜索速度快。设备开机后可通过指纹模块进行用户身份认证登录系统，认证成功后会语音播报用户姓名。
5、提供M4配套实验项目数量不低于20个，非常适合用于基础学习或创新设计；
二、硬件参数
1.Cortex-M4核心控制板
（1）采用（ST）基于ARM Cortex-M4的32位处理器STM32F429；工作频率：180M，2MB FLASH，SRAM有 256+4KB，可升级底板+核心板结构 主流B2B板对板接口底板支持扩展F767和H743芯片，支持USB和JTAG调试；CPU板可以独立使用，并单独能完成不小于20个实验项目，作为RFID主控制器能完成基于不同频段的RFID读写及应用实验
（2）复位键1个、用户按键5个、用户LED灯4个；USB接口、1个MiNi-usbcom；1个20针的JTAG下载、调试接口；1个RTC后备电池；2MB的SPI接口flash（W25Q16VSFIG）；2K的I2C接口EEPROM（AT24C02）；以太网接口（LAN8720A）；TF卡（SDIO接口）：最大支持32G；I2S音频单元（WM8978，播放SD卡里面的音频文件）;1个耳机输出接口；TFT液晶接口；
2.液晶触摸屏模块
（1）尺寸：4.3寸TFT液晶，并行24位RGB接口，带5点触摸功能；分辨率：800*480；
（2）支持LED背光，能量转换效率高，色彩准确还原、无闪烁效应，窜色现象。亮度支持调节。
3.传感器采集模块
（1）光照传感器（型号GL5516，接口ADC）
（2）红外对射光电开关（型号ST150，接口GPIO接口）
（3）烟雾传感器（型号MQ-2，接口ADC接口）
（4）温湿度传感器（型号DHT11，接口单总线）
（5）人体感应传感器（型号BM412，接口GPIO）
（6）红外遥控接收传感器（型号0038，接口单总线）
（7）超声波传感器（型号SR-04，接口总线）
（8）矩阵扫描键盘（型号4*4，接口GPIO）。
4.执行器控制模块
（1）8位8段式动态扫描数码管（2个 74HC59级联驱动、8个共阳数码管）
（2）16*16 LED点阵（4个74HC59级联驱动、4个红色8*8LED点阵）
（3）式步进电机（步进电机驱动芯片 LV8549、8mm丝杆滑台滑片步进电机、2相4线步进马达）
（4）LED交通信号灯（2个 74HC59级联驱动、12个 LED灯红R绿G黄Y、十字路口矩形布置）。
（1）第一部分 嵌入式STM32应用开发
STM32F429芯片介绍
M4嵌入式&RFID实验平台介绍
STM32开发环境安装及使用
STM32应用开发基本流程
STM32应用开发：LED灯、按键、串口、定时器、外部中断、ADC、环境光实验、温湿度采集实验、烟雾检测实验、红外模块、人体红外感应实验、红外遥控实验、超声波测距实验、交通灯实验、数码管显示实验、步进电机实验、点阵屏显示实验、矩阵按键实验、蜂鸣器实验、直流电机实验、电磁锁控制实验、电磁阀控制实验、继电器控制实验、舵机控制实验。
（2）第二部分 freeRTOS操作系统实验
freertos任务创建于删除实验、freertos任务挂起与恢复实验、freertos二值信号量实验、freertos互斥量实验、freertos软件定时器实验、freertos任务通知实验、freertos队列操作实验、freertos传感器综合实验。
