CN103971709A - 无线智能展厅的控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线智能展厅的控制电路。本发明包括STM32控制器模块、无线射频模块、显示器模块、音频模块、SD卡存储模块和USB口SD卡读写模块组成。STM32控制器模块包括主芯片STM32F103VET6，和外接的8M和32.768K两个晶振。无线射频模块用来接收电脑或手机等设备发送过来的控制命令，发送告警信息等，主要包括射频芯片CC1101和数据处理芯片STM8。显示器模块用来显示需要展示的图片、视频。音频模块主要是用来播放音频的。SD卡存储模块用来存储图片及音视频等文件为本地文件。本发明采用先进的物联网技术，实现了通过电脑或手机等设备对无线智能展厅的远程控制及传输音视频数据。

Description

无线智能展厅的控制电路

技术领域

本发明属于物联网技术领域，涉及了一种支持无线控制功能、USB口读写本地SD卡数据功能以及固件更新功能的新型的无线智能展厅的控制电路。

背景技术

如今的市面上拥有很多种类的显示屏(只限于用来展示某些产品的显示屏)，现有技术的显示屏往往只能作为一种纯粹的视频显示工具，需要接上外部主机才能显示图片，播放视频。此外现今的技术也有一些可以实现本地显示和播放功能的，主要是采用SD卡本地存储技术将需要显示的图片或需要播放的视频提前通过电脑等设备存储在SD卡上，然后将SD卡插入显示屏的卡槽内，需要显示或播放的时候将显示屏开启。虽然现在市面上最新型的显示屏已经基本实现了上述的两个功能，但是就用户使用起来依旧是非常的麻烦，首先显示屏播放的时候需要连接主机，作为显示屏的话每次更改显示或播放内容时，一种方法是将展示屏连接主机将文件内容存入，然后播放；第二种方法是将展示屏上面的SD卡拔出，然后用读卡器将电脑等设备上的内容存储好，然后播放，而且播放视频时不能选择播放哪一个。不管是哪种方法，工作量都比较大，操作起来也很麻烦，不实用。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供涉及一种支持无线控制、无线传输功能、USB口读写本地SD卡数据功能以及软件更新固件功能的新型的无线智能展厅的控制电路。

本发明解决技术问题采取的技术方案：

本发明包括STM32控制器模块、无线射频模块、显示器模块、音频模块、SD卡存储模块和USB口SD卡读写模块组成。

所述的STM32控制器模块主要包括控制芯片U1，第一电阻R6，第二电阻R18，第三电阻R5，第四电阻R7，第一电容C17，第二电容C16，第三电容C31，第四电容C14，第五电容C15，第一晶振Y1，第二晶振Y2；控制芯片U1的PB2脚接第一电阻R6的一端，第一电阻R6的另一端接地GND，控制芯片U1的OSC_IN脚接第二电容C16的一端和第一晶振Y1的一端，控制芯片U1的OSC_OUT脚接第一电容C17的一端和第一晶振Y1的另一端，第二电容C16的另一端接地GND，第一电容C17的另一端接地GND，控制芯片U1的BOOT0脚接第二电阻R18的一端，第二电阻R18的另一端接地GND，控制芯片U1的NRST脚接第三电阻R5的一端和第三电容C31的一端，第三电阻R5的另一端接3.3V电源VCC_3.3，第三电容C31的另一端接地GND，控制芯片U1的VBAT脚接第四电阻R7的一端，第四电阻R7的另一端接3.3V电源，控制芯片U1的VDD_1脚、U1的VDD_2脚、U1的VDD_3脚、U1的VDD_4脚和U1的VDD_5脚都接3.3V电源VCC_3.3，控制芯片U1的PC14脚接第四电容C14的一端和第二晶振Y2的一端，控制芯片U1的PC15脚接第五电容C15的一端和第二晶振Y2的另一端，第四电容C14的另一端接地GND，第五电容C15的另一端接地GND，控制芯片U1的VSS_1脚、VSS_2脚、VSS_3脚、VSS_4脚和VSS_5脚都接地GND，所述控制芯片U1的型号为STM32F103VET6。

所述的无线射频模块包括第一接插件U6，第五电阻R1，第六电容C36，第七电容C35，第一mos管Q3；第五电阻R1的一端接3.3V电源VCC_3.3，第五电阻R1的另一端接控制芯片U1的PE1脚，第五电阻R1的另一端同时和第一mos管Q3的栅极端相连，第一mos管Q3的源极端接3.3V电源VCC_3.3，第一mos管Q3的漏极端接第六电容C36的一端和第七电容C35的正极，第六电容C36的另一端和第七电容C35的负极都接地GND，第七电容C35的正极接第一接插件U6的VCC脚，第七电容C35的负极接第一接插件U6的GND脚，第一接插件U6的RX脚接控制芯片U1的PA2脚，第一接插件U6的TX脚接控制芯片U1的PA3脚，第一接插件U6的PD4脚接控制芯片U1的PB10脚，第一接插件U6的PD3脚接控制芯片U1的PB11脚，第一接插件U6的NRST脚接控制芯片U1的PB7脚。

所述的显示器模块主要包括视频处理芯片U3，第二接插件U4，第六电阻R4，第八电容C1，第九电容C2，第十电容C3，第十一电容C4,第三晶振U5；视频处理芯片U3的所有VDDD脚都接1.2V的电源VCC_1.2，视频处理芯片U3的所有VDDIO脚和VDDLCD脚都接3.3V电源VCC_33_LCD，第八电容C1的一端接3.3V电源VCC_33_LCD和视频处理芯片U3的VDDID脚，第八电容C1的另一端接地GND，第九电容C2的正极端接3.3V电源VCC_33_LCD和视频处理芯片U3的VDDID脚，第九电容C2的负极接地GND，视频处理芯片U3的D0脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PD14脚，视频处理芯片U3的D1脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PD15脚，视频处理芯片U3的D2脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PD0脚，视频处理芯片U3的D3脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PD1脚，视频处理芯片U3的D4脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PE7脚，视频处理芯片U3的D5脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PE8脚，视频处理芯片U3的D6脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PE9脚，视频处理芯片U3的D7脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PE10脚，视频处理芯片U3的D8脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PE11脚，视频处理芯片U3的D9脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PE12脚，视频处理芯片U3的D10脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PE13脚，视频处理芯片U3的D11脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PE14脚，视频处理芯片U3的D12脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PE15脚，视频处理芯片U3的D13脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PD8脚，视频处理芯片U3的D14脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PD9脚，视频处理芯片U3的D15脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PD10脚，视频处理芯片U3的D16脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PB12脚，视频处理芯片U3的D17脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PB13脚，视频处理芯片U3的D18脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PC6脚，视频处理芯片U3的D19脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PA8脚，视频处理芯片U3的D20脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PB14脚，视频处理芯片U3的D21脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PB15脚，视频处理芯片U3的D22脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PD12脚，视频处理芯片U3的D23脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PD13脚，视频处理芯片U3的RESET#脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PA6脚，视频处理芯片U3的CONF脚接第六电阻R4的一端，第六电阻R4的另一端接3.3V电源VCC_33_LCD，视频处理芯片U3的CLK脚接第三晶振U5的OUT脚，视频处理芯片U3的XTAL_IN脚接第三晶振U5的GND脚，同时接地GND，第三晶振U5的VCC与EN脚接3.3V电源VCC_33_LCD，显示器模块的所有VSS引脚接地GND，视频处理芯片U3的VSSPLL脚接地GND，视频处理芯片U3的VDDPLL脚接1.2V电源VCC_1.2，视频处理芯片U3的LDEN脚接第二接插件U4的DE脚，视频处理芯片U3的LSHIFT接第二接插件U4的DCLK脚，视频处理芯片U3的LINE脚接第二接插件U4的HSNYC脚，视频处理芯片U3的LFRAME脚接第二接插件U4的VSYNC脚，视频处理芯片U3的GPIO0脚接第二接插件U4的DISP脚，视频处理芯片U3的LDATA0脚到LDATA23脚分别接第二接插件U4的LD0脚到LD23脚，第二接插件U4的GND脚接第十一电容C4的正极和第十电容C3的一端，同时接地GND，第二接插件U4的VDD脚接第十一电容C4的负极和第十电容C3的另一端，同时接3.3V电源VCC_33_LCD，所述的视频处理芯片U3型号为ssd1963。

所述的音频模块主要包括芯片U9和U11，第三接插件P1，第七电阻R27，第八电阻R25，第九电阻R21，第十电阻R20，第十二电容C40，第十三电容C38，第十四电容C41，第十五电容C33，第十六电容C32，第十七电容C34；芯片U11的vol脚接第七电阻R27和第三接插件P1的4脚，芯片U11的VDD脚接第十二电容C40的一端和3.3V的电源VCC_33_AUDIO，芯片U11的GND脚接第十二电容C40的另一端和地GND，芯片U11的IN-脚接第七电阻R27的另一端和第八电阻R25的一端，第八电阻R25的另一端接第十四电容C41的一端，第十四电容C41的另一端接STM32控制器模块的控制芯片U1的PA5脚，芯片U11的IN+脚和芯片U11的bypass脚接第十三电容C38的一端，第十三电容C38的另一端接地GND，芯片U11的shutdown脚接地GND，芯片U11的Vo2脚接第三接插件的3脚，芯片U9的vo1脚接第九电阻R21的一端，同时芯片U9的Vo2脚接第三接插件的2脚，芯片U9的VDD脚接3.3V电源VCC_33_AUDIO和第十五电容C33的一端，芯片U9的GND脚接第十五电容C33的另一端，同时接地GND，芯片U9的Vo2脚接第三接插件的1脚，芯片U9的N-脚接第九电阻R21的另一端和第十电阻R20的一端，第十电阻R20的另一端接第十七电容C34的一端，第十七电容C34的另一端接STM32控制器模块的控制芯片U1的PA4脚，芯片U9的IN+脚和芯片U9的bypass脚接第十六电容C32的一端，第十六电容C32的另一端接地GND，芯片U9的shutdown脚接地GND。所述的芯片U9和芯片U11的型号均为LM4871。

所述的USB口SD卡读写模块主要包括第四接插件U14，第十一电阻R28，第十二电阻R29，第十三电阻R30，第一二极管D5；第四接插件U14的VBUS脚接第一二极管D5的正极，第一二极管D5的负极接5V电源VCC_5，U14的D-脚接第十一电阻R28的一端，第十一电阻R28的另一端接STM32控制器模块的控制芯片U1的PA11脚，U14的D+脚接第十二电阻R29的一端，第十二电阻R29的另一端接STM32控制器模块的控制芯片U1的PA12脚，同时接第十三电阻R30的一端，第十三电阻R30的另一端接3.3V电源VCC_3.3，U14的GND脚接地GND。

所述的SD卡存储模块主要包括第五接插件U8，第十四电阻R12，第十五电阻R13，第十六电阻R14，第十七电阻R15，第十八电阻R16，第十八电容C42，第十九电容C43；第五接插件U8的DAT0脚接STM32控制器模块的PC8脚，同时接第十五电阻R13的一端，第十五电阻R13的另一端接3.3V电源VCC_3.3，第五接插件U8的DAT1脚接STM32控制器模块的PC9脚，同时接第十四电阻R12的一端，第十四电阻R12的另一端接3.3V电源VCC_3.3，第五接插件U8的DAT2脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PC10脚，同时接第十八电阻R16的一端，第十八电阻R16的另一端接3.3V电源VCC_3.3，第五接插件U8的DAT3脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PC11脚，同时接第十七电阻R15的一端，第十七电阻R15的另一端接3.3V电源VCC_3.3，第五接插件U8的CMD脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PD2脚，同时接第十六电阻R14的一端，第十六电阻R14的另一端接3.3V电源VCC_3.3，第五接插件U8的VDD脚接第十九电容C43的正极和第十八电容C42的一端，同时接3.3V电源VCC_3.3，第五接插件U8的VSS脚接第十九电容C43的负极和第十八电容C42的另一端，同时接地GND，第五接插件U8的CLK脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PC12脚，第五接插件U8的CD脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PC7脚。

本发明的有益效果在于：

本发明采用先进的物联网技术，实现了通过电脑或手机等设备对无线智能展厅的远程控制及传输音视频数据(远、近程传输均可以)。通过本发明的无线智能展厅的控制系统，管理人员呆在管理室内便可远程控制展厅显示、播放本地SD卡存储的不同的图片和音视频；有需要播放新的视频等文件(本地SD卡没有存储的)时，第一种方法是直接利用客户端软件将音视频文件通过无线射频模块传输到显示屏的SD卡内存储好,简单方便，第二种方法是拿回展厅，通过USB口直接将音视频数据写入SD卡，不需要将SD卡拔出，操作如U盘一样，简单方便，传输速度快；此外，本发明专利还可以通过电脑上的客户端软件来实现对硬件设备固件的更新，不需要将封装好的硬件从盒子中拿出就可以完成固件更新，有利于产品的升级换代。

附图说明

图1为无线智能展厅系统的整体框图；

图2为无线智能展厅的控制系统的硬件整体结构框图；

图3 为STM32控制器模块电路原理图；

图4为无线射频模块的框图；

图5为无线射频模块与STM32控制器模块的接口电路图；

图6为显示屏模块电路原理图；

图7 为音频模块的电路原理图；

图8为SD卡存储模块和USB口SD卡读写模块接口的电路原理图；

图9为USB口读写SD卡的框图；

图10为无线智能展厅的控制系统的软件系统流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

这里首先介绍下无线智能展厅的控制系统的整体架构。如图1所示，为无线智能展厅系统的整体框图。首先，该系统有PC客户端软件，用来给客户控制连接的各个显示屏，单单有个客户端软件还不足以控制各个显示屏，还需要一个控制各个显示屏的总控制器，图1中的集中器就起到了连接PC客户端和各个显示屏，每个显示屏即是一个节点，下文所涉及的节点即是图1中的各个显示屏，每个节点都有不同的MAC地址。

集中器用来连接PC端和各个节点，集中器和PC之间用数据线相连，PC端的USB口既可以给集中器供电，又可以将客户端软件通过串口给集中器传输各类指令和文件数据。然后由集中器从客户端发来的指令帧中解码出数据是发送给那个节点的，最后由无线射频模块发送给相应的节点。

下面详细介绍下节点的各个模块的硬件电路的设计以及节点各个模块的工作原理。

如图2所示为无线智能展厅系统显示屏的硬件整体结构框图。显示屏节点主要包括STM32控制器模块、无线射频模块、显示器模块、音频模块、SD卡存储模块和USB口SD卡读写模块组成。

图3所示为STM32控制器模块电路原理图，主要包括控制芯片U1，第一电阻R6，第二电阻R18，第三电阻R5，第四电阻R7，第一电容C17，第二电容C16，第三电容C31，第四电容C14，第五电容C15，第一晶振Y1，第二晶振Y2；控制芯片U1的PB2脚接第一电阻R6的一端，第一电阻R6的另一端接地GND，控制芯片U1的OSC_IN脚接第二电容C16的一端和第一晶振Y1的一端，控制芯片U1的OSC_OUT脚接第一电容C17的一端和第一晶振Y1的另一端，第二电容C16的另一端接地GND，第一电容C17的另一端接地GND，控制芯片U1的BOOT0脚接第二电阻R18的一端，第二电阻R18的另一端接地GND，控制芯片U1的NRST脚接第三电阻R5的一端和第三电容C31的一端，第三电阻R5的另一端接3.3V电源VCC_3.3，第三电容C31的另一端接地GND，控制芯片U1的VBAT脚接第四电阻R7的一端，第四电阻R7的另一端接3.3V电源，控制芯片U1的VDD_1脚、U1的VDD_2脚、U1的VDD_3脚、U1的VDD_4脚和U1的VDD_5脚都接3.3V电源VCC_3.3，控制芯片U1的PC14脚接第四电容C14的一端和第二晶振Y2的一端，控制芯片U1的PC15脚接第五电容C15的一端和第二晶振Y2的另一端，第四电容C14的另一端接地GND，第五电容C15的另一端接地GND，控制芯片U1的VSS_1脚、VSS_2脚、VSS_3脚、VSS_4脚和VSS_5脚都接地GND，所述控制芯片U1的型号为STM32F103VET6。

STM32控制器模块用来控制所有的数据处理以及控制各个模块，包括主芯片STM32F103VET6，和外接的8M和32.768K两个晶振，8M的是单片机的微控制器晶振，32.768K的晶振用于嵌入式RTC，提供实时时钟，整个展厅系统的数据传输处理全部由这块主控芯片完成。在本发明中，该模块连接(无线连接)了上层的客户端和下层的各个显示屏，客户端按照规定好的帧格式将控制指令通过串口发送给集中器，集中器将数据按照协议打包通过无线射频模块发送给STM32控制器模块，STM32控制器模块将从复用口PA2和PA3串口接收到的客户端发来的数据按协议解码好，解码出来的数据若是控制指令(控制播放不同的图片、视频，控制音频的声音大小，控制底座的告警)则执行相应的控制命令，解码出来的数据若是请求发送新的图片或音视频文件则准备接收数据，并将图片或音视频数据缓存好然后存储到SD卡内。同时，也可以将底座的信息传输给客户端，原理相同。

图4为无线射频模块的硬件框图，图5为无线射频模块与STM32控制器模块的接口电路图，该模块包括第一接插件U6，第五电阻R1，第六电容C36，第七电容C35，第一mos管Q3；第五电阻R1的一端接3.3V电源VCC_3.3，第五电阻R1的另一端接控制芯片U1的PE1脚，第五电阻R1的另一端同时和第一mos管Q3的栅极端相连，第一mos管Q3的源极端接3.3V电源VCC_3.3，第一mos管Q3的漏极端接第六电容C36的一端和第七电容C35的正极，第六电容C36的另一端和第七电容C35的负极都接地GND，第七电容C35的正极接第一接插件U6的VCC脚，第七电容C35的负极接第一接插件U6的GND脚，第一接插件U6的RX脚接控制芯片U1的PA2脚，第一接插件U6的TX脚接控制芯片U1的PA3脚，第一接插件U6的PD4脚接控制芯片U1的PB10脚，第一接插件U6的PD3脚接控制芯片U1的PB11脚，第一接插件U6的NRST脚接控制芯片U1的PB7脚。

本发明的无线射频模块是无线智能展厅的控制系统传输的关键部位，是实现无线控制的主要部分。无线射频模块用来接收电脑或手机等设备发送过来的控制命令，发送告警信息等，主要包括射频芯片CC1101和数据处理芯片STM8。当图2的主控芯片STM32需要发送某个指令时，先由STM32的复用I/O口PA2(UART2_TX)和PA3(UART2_RX)串口将数据发送给图4无线射频模块的主控制器芯片STM8的串口，串口接收到后将数据处理好以帧的形式发送给集中器，集中器最后将信息解码出来发送给客户端，做出相应的应答；当客户端需要对展示屏进行某个操作时，客户端将指令发送给集中器，集中器再以帧的形式发送给图4的无线射频模块，经由STM8数据处理好后发送给图3的主控芯片STM32，执行相应的操作。本发明专利的无线射频模块在传统的射频模块基础上面设计的数据处理芯片STM8，所有收发的数据都由STM8先做相应的处理，这样就大大的降低了图2主控芯片STM32的处理时间，提高了主控芯片STM32的处理效率。

图6为显示器模块电路原理图，显示器模块主要包括视频处理芯片U3，第二接插件U4，第六电阻R4，第八电容C1，第九电容C2，第十电容C3，第十一电容C4,第三晶振U5；视频处理芯片U3的所有VDDD脚都接1.2V的电源VCC_1.2，视频处理芯片U3的所有VDDIO脚和VDDLCD脚都接3.3V电源VCC_33_LCD，第八电容C1的一端接3.3V电源VCC_33_LCD和视频处理芯片U3的VDDID脚，第八电容C1的另一端接地GND，第九电容C2的正极端接3.3V电源VCC_33_LCD和视频处理芯片U3的VDDID脚，第九电容C2的负极接地GND，视频处理芯片U3的D0脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PD14脚，视频处理芯片U3的D1脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PD15脚，视频处理芯片U3的D2脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PD0脚，视频处理芯片U3的D3脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PD1脚，视频处理芯片U3的D4脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PE7脚，视频处理芯片U3的D5脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PE8脚，视频处理芯片U3的D6脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PE9脚，视频处理芯片U3的D7脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PE10脚，视频处理芯片U3的D8脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PE11脚，视频处理芯片U3的D9脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PE12脚，视频处理芯片U3的D10脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PE13脚，视频处理芯片U3的D11脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PE14脚，视频处理芯片U3的D12脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PE15脚，视频处理芯片U3的D13脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PD8脚，视频处理芯片U3的D14脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PD9脚，视频处理芯片U3的D15脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PD10脚，视频处理芯片U3的D16脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PB12脚，视频处理芯片U3的D17脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PB13脚，视频处理芯片U3的D18脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PC6脚，视频处理芯片U3的D19脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PA8脚，视频处理芯片U3的D20脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PB14脚，视频处理芯片U3的D21脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PB15脚，视频处理芯片U3的D22脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PD12脚，视频处理芯片U3的D23脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PD13脚，视频处理芯片U3的RESET#脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PA6脚，视频处理芯片U3的CONF脚接第六电阻R4的一端，第六电阻R4的另一端接3.3V电源VCC_33_LCD，视频处理芯片U3的CLK脚接第三晶振U5的OUT脚，视频处理芯片U3的XTAL_IN脚接第三晶振U5的GND脚，同时接地GND，第三晶振U5的VCC与EN脚接3.3V电源VCC_33_LCD，显示器模块的所有VSS引脚接地GND，视频处理芯片U3的VSSPLL脚接地GND，视频处理芯片U3的VDDPLL脚接1.2V电源VCC_1.2，视频处理芯片U3的LDEN脚接第二接插件U4的DE脚，视频处理芯片U3的LSHIFT接第二接插件U4的DCLK脚，视频处理芯片U3的LINE脚接第二接插件U4的HSNYC脚，视频处理芯片U3的LFRAME脚接第二接插件U4的VSYNC脚，视频处理芯片U3的GPIO0脚接第二接插件U4的DISP脚，视频处理芯片U3的LDATA0脚到LDATA23脚分别接第二接插件U4的LD0脚到LD23脚，第二接插件U4的GND脚接第十一电容C4的正极和第十电容C3的一端，同时接地GND，第二接插件U4的VDD脚接第十一电容C4的负极和第十电容C3的另一端，同时接3.3V电源VCC_33_LCD，所述的视频处理芯片U3型号为ssd1963。

显示器模块用来显示需要展示的图片、视频。本发明专利采用晶门公司生产的一款TFT真彩色液晶屏显示控制器SSD1963，内部集成有1215KB的帧缓冲器，支持864X480像素点的24位真彩色图片的显示。芯片支持不同总线宽度的微处理器并行接口用以接收来自微处理器的图片数据和命令。它与LCD显示器接口支持普通的无RAM的LCD的驱动，色彩深度达到每像素点24位。，这个24位分别与STM32的P口相连接，传输像素点的24位。本发明的显示器模块播放的视频先经过客户端处理(转换成480*272的)好后，存储在SD卡中，显示视频或图像时，STM32先向SD卡发送读指令，然后遍历SD卡内的文件，将文件数据读出再由STM32将视频数据发送给SSD1963视频处理芯片，最后显示到显示屏上。

图7为音频模块的电路原理图，音频模块主要包括芯片U9和U11，第三接插件P1，第七电阻R27，第八电阻R25，第九电阻R21，第十电阻R20，第十二电容C40，第十三电容C38，第十四电容C41，第十五电容C33，第十六电容C32，第十七电容C34；芯片U11的vol脚接第七电阻R27和第三接插件P1的4脚，芯片U11的VDD脚接第十二电容C40的一端和3.3V的电源VCC_33_AUDIO，芯片U11的GND脚接第十二电容C40的另一端和地GND，芯片U11的IN-脚接第七电阻R27的另一端和第八电阻R25的一端，第八电阻R25的另一端接第十四电容C41的一端，第十四电容C41的另一端接STM32控制器模块的控制芯片U1的PA5脚，芯片U11的IN+脚和芯片U11的bypass脚接第十三电容C38的一端，第十三电容C38的另一端接地GND，芯片U11的shutdown脚接地GND，芯片U11的Vo2脚接第三接插件的3脚，芯片U9的vo1脚接第九电阻R21的一端，同时芯片U9的Vo2脚接第三接插件的2脚，芯片U9的VDD脚接3.3V电源VCC_33_AUDIO和第十五电容C33的一端，芯片U9的GND脚接第十五电容C33的另一端，同时接地GND，芯片U9的Vo2脚接第三接插件的1脚，芯片U9的N-脚接第九电阻R21的另一端和第十电阻R20的一端，第十电阻R20的另一端接第十七电容C34的一端，第十七电容C34的另一端接STM32控制器模块的控制芯片U1的PA4脚，芯片U9的IN+脚和芯片U9的bypass脚接第十六电容C32的一端，第十六电容C32的另一端接地GND，芯片U9的shutdown脚接地GND。所述的芯片U9和芯片U11的型号均为LM4871。

音频模块主要是用来播放音频的，视频同样也有音频文件，控制播放某个视频时，需要同步播放声音，当收到客户端的控制指令后，STM32控制器将遍历本地SD搜索相应指令的音视频文件，搜索不到相应文件会向客户端返回错误信息，搜索到相应文件后，显示器模块会播放该视频，同时，音频模块也会从SD卡中读取相应的音频文件，读取一部分缓存，将缓存的播放到音频模块，同时继续缓存，直到播放结束。

图8为SD卡存储模块和USB口SD卡读写模块接口的电路原理图， USB口SD卡读写模块主要包括第四接插件U14，第十一电阻R28，第十二电阻R29，第十三电阻R30，第一二极管D5；第四接插件U14的VBUS脚接第一二极管D5的正极，第一二极管D5的负极接5V电源VCC_5，U14的D-脚接第十一电阻R28的一端，第十一电阻R28的另一端接STM32控制器模块的控制芯片U1的PA11脚，U14的D+脚接第十二电阻R29的一端，第十二电阻R29的另一端接STM32控制器模块的控制芯片U1的PA12脚，同时接第十三电阻R30的一端，第十三电阻R30的另一端接3.3V电源VCC_3.3，U14的GND脚接地GND。SD卡存储模块主要包括第五接插件U8，第十四电阻R12，第十五电阻R13，第十六电阻R14，第十七电阻R15，第十八电阻R16，第十八电容C42，第十九电容C43；第五接插件U8的DAT0脚接STM32控制器模块的PC8脚，同时接第十五电阻R13的一端，第十五电阻R13的另一端接3.3V电源VCC_3.3，第五接插件U8的DAT1脚接STM32控制器模块的PC9脚，同时接第十四电阻R12的一端，第十四电阻R12的另一端接3.3V电源VCC_3.3，第五接插件U8的DAT2脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PC10脚，同时接第十八电阻R16的一端，第十八电阻R16的另一端接3.3V电源VCC_3.3，第五接插件U8的DAT3脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PC11脚，同时接第十七电阻R15的一端，第十七电阻R15的另一端接3.3V电源VCC_3.3，第五接插件U8的CMD脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PD2脚，同时接第十六电阻R14的一端，第十六电阻R14的另一端接3.3V电源VCC_3.3，第五接插件U8的VDD脚接第十九电容C43的正极和第十八电容C42的一端，同时接3.3V电源VCC_3.3，第五接插件U8的VSS脚接第十九电容C43的负极和第十八电容C42的另一端，同时接地GND，第五接插件U8的CLK脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PC12脚，第五接插件U8的CD脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PC7脚。

SD卡存储模块用来存储图片及音视频等文件为本地文件；USB口SD卡读写模块用来方便往SD里面存储、删除文件。STM32控制器接收到图片或音视频数据后(无线射频模块接收到的客户端通过无线功能远程传输过来的数据)，将接收到的数据缓存，然后按照指定的块大小写入到SD卡存储模块的SD卡内，直到接收完成。图9为USB口读写SD卡的框图，用数据线将USB接口和电脑相连，电脑上就会出现一个像U盘一样的磁盘，打开磁盘，将文件直接拖到磁盘文件夹内，然后USB发送CMD命令，将数据包写入到STM32控制器分配好的缓存中，单片机再将缓存内的数据发送给SD卡，发送完后发送下一个数据包到缓冲区，如此往复，直至整个文件数据传输完成。

前面已经将本发明的硬件实现作了详细的叙述，下面详细介绍下系统软件上如何实现固件更新功能的。

如图10为本发明的多功能无线展厅监控系统的软件系统流程图。本发明拥有固件更新功能，因此，STM32单片机的执行程序中分为两块，一块是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序，即BootLoader，通过这段程序可以初始化硬件设备、建立内存空间映射图从而使系统的软硬件环境进入合适状态，以便为最终调用操作系统内核准备好正确的环境，这块程序存放在0x08000000开始的地址内，待上电或复位后从该地址开始执行；另一块是存放APP程序(应用程序)的，所有需要运行的应用程序都存放在这一块，这块程序存放在从0x08070000开始的地址内。BootLoader是固化在STM32内部不需要变化的代码块，而所有的应用程序都存放在APP程序块内，每次上电或复位后都先运行BootLoader块，然后检查Flash内是否有APP程序，若是有APP程序在，就执行外设和中断的初始化配置。这些操作执行完后，程序的秒中断开启，每隔一秒钟检测是否有告警信息，主要包括底座拿起告警、手机拔出告警以及断电告警，当检测到有告警信息发送过来时，根据协议将告警信息打包发送到串口的无线模块处，发送给集中器，通知在线用户。此外，程序中的串口中断一直循环检测无线模块是否接收到集中器发过来的数据，当有数据接收到时，根据协议解包出来的数据指令执行相应的命令，若是需要更新固件，程序会将原来的APP程序块清空，将新的APP程序块写入指定的地址内，设备会自动重启，这样固件就更新完成了。若收到的指令不是更新固件指令，如播放视频、播放音频、显示图片、查询文件或告警信息查询等等，程序执行完相应指令后会继续等待串口发来中断信息。

Claims (1)

1. 无线智能展厅的控制电路，包括STM32控制器模块、无线射频模块、显示器模块、音频模块、SD卡存储模块和USB口SD卡读写模块组成，其特征在于：

所述的STM32控制器模块主要包括控制芯片U1，第一电阻R6，第二电阻R18，第三电阻R5，第四电阻R7，第一电容C17，第二电容C16，第三电容C31，第四电容C14，第五电容C15，第一晶振Y1，第二晶振Y2；控制芯片U1的PB2脚接第一电阻R6的一端，第一电阻R6的另一端接地GND，控制芯片U1的OSC_IN脚接第二电容C16的一端和第一晶振Y1的一端，控制芯片U1的OSC_OUT脚接第一电容C17的一端和第一晶振Y1的另一端，第二电容C16的另一端接地GND，第一电容C17的另一端接地GND，控制芯片U1的BOOT0脚接第二电阻R18的一端，第二电阻R18的另一端接地GND，控制芯片U1的NRST脚接第三电阻R5的一端和第三电容C31的一端，第三电阻R5的另一端接3.3V电源VCC_3.3，第三电容C31的另一端接地GND，控制芯片U1的VBAT脚接第四电阻R7的一端，第四电阻R7的另一端接3.3V电源，控制芯片U1的VDD_1脚、U1的VDD_2脚、U1的VDD_3脚、U1的VDD_4脚和U1的VDD_5脚都接3.3V电源VCC_3.3，控制芯片U1的PC14脚接第四电容C14的一端和第二晶振Y2的一端，控制芯片U1的PC15脚接第五电容C15的一端和第二晶振Y2的另一端，第四电容C14的另一端接地GND，第五电容C15的另一端接地GND，控制芯片U1的VSS_1脚、VSS_2脚、VSS_3脚、VSS_4脚和VSS_5脚都接地GND，所述控制芯片U1的型号为STM32F103VET6；

所述的无线射频模块包括第一接插件U6，第五电阻R1，第六电容C36，第七电容C35，第一mos管Q3；第五电阻R1的一端接3.3V电源VCC_3.3，第五电阻R1的另一端接控制芯片U1的PE1脚，第五电阻R1的另一端同时和第一mos管Q3的栅极端相连，第一mos管Q3的源极端接3.3V电源VCC_3.3，第一mos管Q3的漏极端接第六电容C36的一端和第七电容C35的正极，第六电容C36的另一端和第七电容C35的负极都接地GND，第七电容C35的正极接第一接插件U6的VCC脚，第七电容C35的负极接第一接插件U6的GND脚，第一接插件U6的RX脚接控制芯片U1的PA2脚，第一接插件U6的TX脚接控制芯片U1的PA3脚，第一接插件U6的PD4脚接控制芯片U1的PB10脚，第一接插件U6的PD3脚接控制芯片U1的PB11脚，第一接插件U6的NRST脚接控制芯片U1的PB7脚；

所述的显示器模块主要包括视频处理芯片U3，第二接插件U4，第六电阻R4，第八电容C1，第九电容C2，第十电容C3，第十一电容C4,第三晶振U5；视频处理芯片U3的所有VDDD脚都接1.2V的电源VCC_1.2，视频处理芯片U3的所有VDDIO脚和VDDLCD脚都接3.3V电源VCC_33_LCD，第八电容C1的一端接3.3V电源VCC_33_LCD和视频处理芯片U3的VDDID脚，第八电容C1的另一端接地GND，第九电容C2的正极端接3.3V电源VCC_33_LCD和视频处理芯片U3的VDDID脚，第九电容C2的负极接地GND，视频处理芯片U3的D0脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PD14脚，视频处理芯片U3的D1脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PD15脚，视频处理芯片U3的D2脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PD0脚，视频处理芯片U3的D3脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PD1脚，视频处理芯片U3的D4脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PE7脚，视频处理芯片U3的D5脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PE8脚，视频处理芯片U3的D6脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PE9脚，视频处理芯片U3的D7脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PE10脚，视频处理芯片U3的D8脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PE11脚，视频处理芯片U3的D9脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PE12脚，视频处理芯片U3的D10脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PE13脚，视频处理芯片U3的D11脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PE14脚，视频处理芯片U3的D12脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PE15脚，视频处理芯片U3的D13脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PD8脚，视频处理芯片U3的D14脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PD9脚，视频处理芯片U3的D15脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PD10脚，视频处理芯片U3的D16脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PB12脚，视频处理芯片U3的D17脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PB13脚，视频处理芯片U3的D18脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PC6脚，视频处理芯片U3的D19脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PA8脚，视频处理芯片U3的D20脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PB14脚，视频处理芯片U3的D21脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PB15脚，视频处理芯片U3的D22脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PD12脚，视频处理芯片U3的D23脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PD13脚，视频处理芯片U3的RESET#脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PA6脚，视频处理芯片U3的CONF脚接第六电阻R4的一端，第六电阻R4的另一端接3.3V电源VCC_33_LCD，视频处理芯片U3的CLK脚接第三晶振U5的OUT脚，视频处理芯片U3的XTAL_IN脚接第三晶振U5的GND脚，同时接地GND，第三晶振U5的VCC与EN脚接3.3V电源VCC_33_LCD，显示器模块的所有VSS引脚接地GND，视频处理芯片U3的VSSPLL脚接地GND，视频处理芯片U3的VDDPLL脚接1.2V电源VCC_1.2，视频处理芯片U3的LDEN脚接第二接插件U4的DE脚，视频处理芯片U3的LSHIFT接第二接插件U4的DCLK脚，视频处理芯片U3的LINE脚接第二接插件U4的HSNYC脚，视频处理芯片U3的LFRAME脚接第二接插件U4的VSYNC脚，视频处理芯片U3的GPIO0脚接第二接插件U4的DISP脚，视频处理芯片U3的LDATA0脚到LDATA23脚分别接第二接插件U4的LD0脚到LD23脚，第二接插件U4的GND脚接第十一电容C4的正极和第十电容C3的一端，同时接地GND，第二接插件U4的VDD脚接第十一电容C4的负极和第十电容C3的另一端，同时接3.3V电源VCC_33_LCD，所述的视频处理芯片U3型号为ssd1963；

所述的音频模块主要包括芯片U9和U11，第三接插件P1，第七电阻R27，第八电阻R25，第九电阻R21，第十电阻R20，第十二电容C40，第十三电容C38，第十四电容C41，第十五电容C33，第十六电容C32，第十七电容C34；芯片U11的vol脚接第七电阻R27和第三接插件P1的4脚，芯片U11的VDD脚接第十二电容C40的一端和3.3V的电源VCC_33_AUDIO，芯片U11的GND脚接第十二电容C40的另一端和地GND，芯片U11的IN-脚接第七电阻R27的另一端和第八电阻R25的一端，第八电阻R25的另一端接第十四电容C41的一端，第十四电容C41的另一端接STM32控制器模块的控制芯片U1的PA5脚，芯片U11的IN+脚和芯片U11的bypass脚接第十三电容C38的一端，第十三电容C38的另一端接地GND，芯片U11的shutdown脚接地GND，芯片U11的Vo2脚接第三接插件的3脚，芯片U9的vo1脚接第九电阻R21的一端，同时芯片U9的Vo2脚接第三接插件的2脚，芯片U9的VDD脚接3.3V电源VCC_33_AUDIO和第十五电容C33的一端，芯片U9的GND脚接第十五电容C33的另一端，同时接地GND，芯片U9的Vo2脚接第三接插件的1脚，芯片U9的N-脚接第九电阻R21的另一端和第十电阻R20的一端，第十电阻R20的另一端接第十七电容C34的一端，第十七电容C34的另一端接STM32控制器模块的控制芯片U1的PA4脚，芯片U9的IN+脚和芯片U9的bypass脚接第十六电容C32的一端，第十六电容C32的另一端接地GND，芯片U9的shutdown脚接地GND；所述的芯片U9和芯片U11的型号均为LM4871；

所述的USB口SD卡读写模块主要包括第四接插件U14，第十一电阻R28，第十二电阻R29，第十三电阻R30，第一二极管D5；第四接插件U14的VBUS脚接第一二极管D5的正极，第一二极管D5的负极接5V电源VCC_5，U14的D-脚接第十一电阻R28的一端，第十一电阻R28的另一端接STM32控制器模块的控制芯片U1的PA11脚，U14的D+脚接第十二电阻R29的一端，第十二电阻R29的另一端接STM32控制器模块的控制芯片U1的PA12脚，同时接第十三电阻R30的一端，第十三电阻R30的另一端接3.3V电源VCC_3.3，U14的GND脚接地GND；

所述的SD卡存储模块主要包括第五接插件U8，第十四电阻R12，第十五电阻R13，第十六电阻R14，第十七电阻R15，第十八电阻R16，第十八电容C42，第十九电容C43；第五接插件U8的DAT0脚接STM32控制器模块的PC8脚，同时接第十五电阻R13的一端，第十五电阻R13的另一端接3.3V电源VCC_3.3，第五接插件U8的DAT1脚接STM32控制器模块的PC9脚，同时接第十四电阻R12的一端，第十四电阻R12的另一端接3.3V电源VCC_3.3，第五接插件U8的DAT2脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PC10脚，同时接第十八电阻R16的一端，第十八电阻R16的另一端接3.3V电源VCC_3.3，第五接插件U8的DAT3脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PC11脚，同时接第十七电阻R15的一端，第十七电阻R15的另一端接3.3V电源VCC_3.3，第五接插件U8的CMD脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PD2脚，同时接第十六电阻R14的一端，第十六电阻R14的另一端接3.3V电源VCC_3.3，第五接插件U8的VDD脚接第十九电容C43的正极和第十八电容C42的一端，同时接3.3V电源VCC_3.3，第五接插件U8的VSS脚接第十九电容C43的负极和第十八电容C42的另一端，同时接地GND，第五接插件U8的CLK脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PC12脚，第五接插件U8的CD脚接STM32控制器模块的控制芯片U1的PC7脚。