CN109949671A - 一种基于stm32单片机的教学实验平台 - Google Patents

Abstract

本发明一种基于STM32单片机的教学实验平台，包括STM32最小系统、USB一键下载电路、RS485通讯接口、RS232通讯接口、JTAG接口、CAN&USB接口、音频编解码模块、EEPROM存储模块、SPI FLASH存储模块、SD卡接口模块、LED显示模块、8段数码管模块、独立/矩阵键盘模块、蜂鸣器模块、TFT液晶屏接口模块、环境光感应模块、无线网络模块、无线蓝牙模块、红外收发模块、摄像头模块、温度和湿度传感模块、电机驱动控制模块、压力传感模块及北斗星/GPS定位模块；STM32最小系统和USB一键下载电路、RS485通讯接口、RS232通讯接口、JTAG接口、CAN&USB接口内部通过相应的连接线接好，其它模块均独立存在。针对高校教学设计，能满足专科生和本科生的STM32单片机和嵌入式教学的需要。

Description

一种基于STM32单片机的教学实验平台

技术领域

本发明涉及一种嵌入式学习开发装置，属于STM32单片机综合教学实验平台。

背景技术

单片机应用是一门包含硬件和软件技术的专业课程，在专科和本科院校的计算机、电子、电气、自动话、机电一体化等专业中占据着重要的地位。目前高等院校开设的单片机课程主要是采用51单片机作为教学实验平台，但是基于STM32单片机的嵌入式技术在工业和生活领域有着比51单片机更为广泛的应用，学习STM32单片机的开发技术更符合社会的需求。一些高等院校选用STM32单片机用于嵌入式教学，但是苦于目前专门针对高校学生的STM32单片机或嵌入式课程而开发的综合教学实验平台很少，导致学生对于STM32单片机的学习受到钳制，学生的学习效果受到影响。

专利号ZL2013206839711的中国专利公开一种便携型STM32单片机教学实验仪，该实验仪以STM32为核心，使用USB接口实现下载的便携型单片机教学实验仪。但是该实验仪由于体积较小，没有相关配套的保护措施，容易受到损坏，并且主体电路板上涵盖的功能模块较少，许多教学实验所需的功能模块有所缺失，只有基础的功能模块，需要学生在主体电路板上通过杜邦线外接其他功能电路板，实现对功能模块的扩展。这种方式不但会产生功能模块间连接不良的问题，而且会导致线材杂乱难以整理，不仅影响学生的学习效率，还消磨了学生在嵌入式领域学习的兴趣，远远不能满足高校教学的需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的STM32教学平台存在的缺陷和问题，设计提供了一种基于STM32单片机的综合教学实验平台，该综合教学实验平台的电路板上集成了教学所需的丰富的功能模块，针对高校教学特殊设计，可以满足专科生和本科生的STM32单片机和嵌入式教学的需要。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种基于STM32单片机的教学实验平台，包括STM32最小系统、USB一键下载电路，其特征在于，该平台还包括RS485通讯接口、RS232通讯接口、JTAG接口、CAN&USB接口、音频编解码模块、EEPROM存储模块、SPI FLASH存储模块、SD卡接口模块、LED显示模块、8段数码管模块、独立/矩阵键盘模块、蜂鸣器模块、TFT液晶屏接口模块、环境光感应模块、无线网络模块、无线蓝牙模块、红外收发模块、摄像头模块、温度和湿度传感模块、电机驱动控制模块、压力传感模块及北斗星/GPS定位模块；上述所有模块均集成在一块PCB电路板上，STM32最小系统和USB一键下载电路、RS485通讯接口、RS232通讯接口、JTAG接口、CAN&USB接口内部通过相应的连接线接好；音频编解码模块、EEPROM存储模块、SPI FLASH存储模块、SD卡接口模块、LED显示模块、8段数码管模块、独立/矩阵键盘模块、蜂鸣器模块、TFT液晶屏接口模块、环境光感应模块、无线网络模块、无线蓝牙模块、红外收发模块、摄像头模块、温度和湿度传感模块、电机驱动控制模块、压力传感模块及北斗星/GPS定位模块均独立存在。

USB一键下载电路中主控芯片的发送引脚TXD、接收引脚RXD分别和STM32最小系统的两个IO引脚PA10、PA9相连接；在实现RS485和RS232通讯连接工作时，将RS485通讯接口主控芯片的发送引脚RO和接收引脚DI以及RS232通讯接口主控芯片的发送引脚ROUT1和接收引脚DIN1引出到2*3的排针上，在该排针上剩余的两个引脚引出接收RX、发送TX两个接口分别和STM32最小系统的另两个IO引脚PA3、PA2连接，选择RS485通讯接口工作时，用跳线帽将RS485通讯接口主控芯片的发送引脚RO与排针上的接收RX连接、RS485通讯接口主控芯片的接收引脚DI与排针上的发送TX连接，同样选择RS232通讯接口工作时，用跳线帽将RS232通讯接口主控芯片的发送引脚ROUT1与排针上的接收RX连接、RS232通讯接口主控芯片的接收引脚DIN1与排针上的接发送TX连接；

在JTAG接口的TMS、TCK、TDO引脚分别和STM32最小系统的另外三个IO引脚PA13、PA14、PA15连接；

在运行CAN&USB接口电路时，将CAN主控芯片的发送引脚TXD和接收引脚RXD以及USB接口的D+和D-引脚引出到2*3的排针，在该排针上剩余的两个引脚引出两个接口分别和STM32最小系统的IO引脚PA12、PA11连接，选择CAN接口工作时，用跳线帽将PA12与CAN主控芯片的发送引脚TXD连接、PA11与CAN主控芯片的接收引脚RXD连接，同样选择USB接口工作时，用跳线帽将D+与PA12连接、D-与PA11连接。

所述的STM32最小系统为STM32F103RCT6芯片，芯片的引脚皆被引出，集中在引脚接口位置。

所述USB一键下载电路采用CH340作为主控芯片，RS485通讯接口选用MAX3485作为主控芯片，RS232通讯接口选用MAX3232作为主控芯片，CAN&USB接口选用TJA1050作为主控芯片；

音频解码模块采用VS1053作为主控芯片，EEPROM存储模块选用AT24C02芯片，SPIFLSH存储模块选用W25X16芯片，TFT液晶屏接口模块选用RS2323CSE芯片，环境光感应模块选用BH1750芯片，无线网络模块选用NRF24L01芯片，无线蓝牙模块选用BC05芯片，红外收发模块选用红外一体头1838及红外发射管，摄像头模块选用ov7670，温度和湿度传感模块选用DHT11芯片，电机驱动控制模块采用IR2110S芯片，压力传感模块选用HX711芯片，北斗星/GPS定位模块采用ATK-S1216F8-BD模块。

上述各模块中所用芯片及部件的功能引脚均由K2系列插头的插孔引出，并在旁边每个引脚都配有相应标注。

该实验平台还包括保护箱，保护箱内部尺寸与电路板的整体尺寸相匹配。

在保护箱内水平设置电路板安装卡槽，电路板直接卡在该卡槽内，在卡槽下部的保护箱空间内或在保护箱上部的下表面的夹层中，放置实验用的若干K2连接线及实验所需配件。

该实验平台能进行基础实验、提高实验及强化实验，其中，基础实验部分包括：STM32开发环境的搭建及工程的建立、跑马灯实验、蜂鸣器实验、按键输入实验、串口实验和外部中断实验；

提高实验部分包括：独立看门狗实验、窗口看门口实验、定时器中断实验、PWM输出实验、输入捕获实验、TFT液晶显示实验、USMART调试实验、RTC实验、待机唤醒实验、ADC实验、内部温度传感器实验、光敏传感器实验、DAC实验、PWM DAC实验、IIC实验、SPI实验、485总线实验、CAN总线收发实验；

强化实验部分包括：红外遥控实验、DHT11数字温湿度传感器实验、无线通信实验、FLASH模拟EEPROM实验、摄像头实验、SD_IO实验、FATFS实验、汉字显示实验、图片显示实验、照相机实验、音乐播放器实验、录音机实验、压力传感器实验和北斗/GPS定位实验。

PCB电路板的尺寸为34cm*23cm。

北斗星/GPS定位模块的主控芯片S1216F8-BD的1PPS引脚不仅通过一个LED灯和电阻R1与3.3V的电源相连接，并且引出到K2系列插头的插孔端口PPS，S1216F8-BD的串口接收脚RXD和串口发送脚TXD分别通过电阻R2和电阻R3引出到K2系列插头的插孔端口；另外S1216F8-BD的VCC引脚连接3.3V电源，S1216F8-BD内部RTC和备用SRAM的备用电源电压引脚V_BCKP连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端分别连接电池BAT和二极管D1的负极，二极管D1的正极连接到3.3V电源，电池BAT负极接地。

本发明提供的教学试验箱相比于现有技术具有以下的有益效果：

1)、实验平台集合多种通讯方式，包含CH340控制芯片的USB一键下载电路、MAX3485主控芯片的RS485通讯接口、MAX3232主控芯片RS232通讯接口、JTAG接口和TJA1050主控芯片的CAN&USB接口，可以根据需求灵活选择不同的通讯方式，支持热插拔和在线调试，极大的缩短了学生项目的开发周期，增加了学习的效率和广度。

2)、实验平台的电路板上集成了丰富的功能实验模块，克服了现有教学实验平台电路板的板载功能模块资源缺乏，需另外接其他扩展功能模块的缺点，真正解决了外接扩展功能模块在实验室内不便于管理和易于损坏的不足。本实验平台在设计上考虑了嵌入式和单片机课程教学实验的需求，针对性的进行设计，可以满足不同难度的实验项目开发。

3)、实验平台电路板上的各功能模块独立存在，不与最小系统和其他功能模块存在电路连接，减少了功能模块间的干扰，同时有利于对最小系统主控芯片的引脚资源进行合理管理。如北斗星/GPS实验中，学生需要独立的完成I/O引脚的选择和连接，思考完成实验时需要使用哪些引脚资源，这些资源如何进行整合使用，这可使得学生深入了解单片机的工作原理，锻炼学生的动手实践能力，提高学生的创新能力。

4)、实验平台电路板上采用K2系列插头的插孔引出各功能模块的输入输出端口和主控芯片的各个引脚，方便后续实验选择连接，各模块间关联使用K2系列测试线进行连接，克服了教学实验课堂上容易出现的传统杜邦线连接造成接触不良和接线布线杂乱的缺点，减少了学生在实验时因线材接触不良而导致的不必要的实验失败的现象，消灭了学生后续检查线材连接问题的时间，提高了课堂教学质量和效率。

5)、实验平台上搭载了北斗星/GPS功能模块，学生通过学习相关知识可以了解使用STM32单片机实现定位功能的原理，并且懂得如何去搭建一个定位系统。定位功能是现实生活中大量被应用的一项功能，但是开发者基本是在工作中才开始接触相关方面的知识，本实验平台将该功能推广到高校教学中使用，可以使学生更早的接触该功能的知识，并且熟练掌握使用。这能够增强学生的学习热情和兴趣，并且提高高校教学的质量。

6)、实验平台体积大小适合于高校教学使用，主体包括一块大小为34cm*23cm的电路板和一个与其配套的能提供保护功能的实验箱，电路板放置于专门的实验箱中，对比现有的便携实验仪，该实验平台的电路板能得到更好的硬件保护，适益于日常教学的使用和规整保养。

附图说明

图1是本发明教学实验平台的结构示意图。

图2是北斗星/GPS功能模块的原理图。

图中，1.STM32最小系统、2.USB一键下载电路、3.RS485通讯接口、4.RS232通讯接口、5.JTAG接口、6.CAN&USB接口、7.音频编解码模块、8.EEPROM存储模块、9.SPI FLASH存储模块、10.SD卡接口模块、11.LED显示模块、12.8段数码管模块、13.独立/矩阵键盘模块、14.蜂鸣器模块、15.TFT液晶屏接口模块、16.环境光感应模块、17.无线网络模块、18.无线蓝牙模块、19.红外收发模块、20.摄像头模块、21.温度和湿度传感模块、22.电机驱动控制模块、23.压力传感模块、24.北斗星/GPS定位模块、25.引脚接口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。附图为简化的试验箱示意图，仅用来说明本发明的基本结构。

本发明基于STM32单片机的教学实验平台的电路板由三个部分构成，分别为：主控最小系统电路、下载电路和外围拓展控制电路，主控最小控制系统电路是基于意法半导体公司的STM32F103RCT6芯片的最小系统；下载电路主要包括USB一键下载电路、RS485通讯接口、RS232通讯接口、JTAG接口、CAN&USB接口；外围拓展控制电路主要由音频编解码电路、EEPROM存储模块、SPI FLASH存储模块、SD卡接口模块、LED显示模块、8段数码管模块、独立/矩阵键盘模块、蜂鸣器模块、TFT液晶屏接口模块、环境光感应模块、无线网络模块、无线蓝牙模块、红外收发模块、摄像头模块、温度和湿度传感模块、电机驱动控制模块、压力传感模块、北斗星/GPS定位模块构成。具体结构分布如图1所示，包括STM32最小系统1、USB一键下载电路2、RS485通讯接口3、RS232通讯接口4、JTAG接口5、CAN&USB接口6、音频编解码模块7、EEPROM存储模块8、SPI FLASH存储模块9、SD卡接口模块10、LED显示模块11、8段数码管模块12、独立/矩阵键盘模块13、蜂鸣器模块14、TFT液晶屏接口模块15、环境光感应模块16、无线网络模块17、无线蓝牙模块18、红外收发模块19、摄像头模块20、温度和湿度传感模块21、电机驱动控制模块22、压力传感模块23、北斗星/GPS定位模块24、引脚接口25；上述所有模块均集成在一块PCB电路板上，STM32最小系统和USB一键下载电路、RS485通讯接口、RS232通讯接口、JTAG接口、CAN&USB接口内部通过相应的连接线接好；

所述的STM32最小系统选用的是意法半导体公司的STM32F1系列的LQFP64-V封装STM32F103RCT6芯片，其内核是基于高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用而专门设计的ARMCortex-M3内核。芯片的引脚皆被引出，集中在引脚接口25中，使用时由K2系列插头的插孔进行接线，供给学生根据具体实验情况和个人喜好选择相应的引脚进行连接。

USB一键下载电路2采用的是CH340作为主控芯片，RS485通讯接口3选用MAX3485作为主控芯片，RS232通讯接口4选用MAX3232作为主控芯片，CAN&USB接口6选用TJA1050作为主控芯片；

外围拓展控制电路的音频解码模块7选用的是VS1053作为主控芯片，EEPROM存储模块8选用AT24C02芯片，SPIFLSH存储模块9选用W25X16芯片，TFT液晶屏接口模块15选用RS2323CSE芯片，环境光感应模块16选用BH1750芯片，无线网络模块17选用NRF24L01芯片，无线蓝牙模块18选用BC05芯片，红外收发模块19选用红外一体头1838及红外发射管，摄像头模块20选用ov7670，温度和湿度传感模块21选用DHT11芯片，电机驱动控制模块22采用IR2110S芯片，压力传感模块23选用HX711芯片，北斗星/GPS定位模块24采用ATK-S1216F8-BD模块。上述各模块中所用芯片及部件的功能引脚均由K2系列插头的插孔引出，并在旁边每个引脚都配有相应标注。

本发明实验平台还包括保护箱，保护箱内部尺寸与电路板的整体尺寸相匹配，在保护箱内水平设置电路板安装卡槽，电路板可以直接卡在该卡槽内，在卡槽下部的保护箱空间内或在保护箱上部的下表面的夹层中，放置实验用的若干K2连接线及实验所需的其他配件等。

现有的教学实验平台由于电路板尺寸较小，板载功能模块资源也较少，造成高校实验教学只能利用有限的资源进行教学使用，使得学生只能学习到一部分浅层次的基础知识和应用，无法进行系统的深层次的学习，限制了学生的学习热情和独立进行完整项目开发的能力。所述的STM32单片机综合教学实验平台可以实现基础实验、提高实验和强化实验的综合教学应用，循循渐进，由浅入深，多模块、立体化教学。

其中，基础实验部分包括：STM32开发环境的搭建及工程的建立、跑马灯实验、蜂鸣器实验、按键输入实验、串口实验和外部中断实验；

提高实验部分包括：独立看门狗实验、窗口看门口实验、定时器中断实验、PWM输出实验、输入捕获实验、TFT液晶显示实验、USMART调试实验、RTC实验、待机唤醒实验、ADC实验、内部温度传感器实验、光敏传感器实验、DAC实验、PWM DAC实验、IIC实验、SPI实验、485总线实验、CAN总线收发实验；

强化实验部分包括：红外遥控实验、DHT11数字温湿度传感器实验、无线通信实验、FLASH模拟EEPROM实验、摄像头实验、SD_IO实验、FATFS实验、汉字显示实验、图片显示实验、照相机实验、音乐播放器实验、录音机实验、压力传感器实验和北斗/GPS定位实验。

本发明采取的是总体模块化的设计，其中STM32最小系统和USB一键下载电路、RS485通讯接口、RS232通讯接口、JTAG接口、CAN&USB接口组成控制核心和通讯核心，其中USB一键下载电路中主控芯片CH340的发送和接收引脚TXD和RXD分别和STM32F103RCT6芯片的IO引脚PA10和PA9相连接；在实现RS485和RS232通讯连接工作时，将RS485通讯接口主控芯片的发送和接收引脚RO和DI以及RS232通讯接口主控芯片的发送和接收引脚ROUT1和DIN1引出到2*3的排针，在该排针上剩余的两个引脚引出RX和TX两个接口分别和STM32F103RCT6芯片的IO引脚PA3、PA2连接，选择RS485通讯接口工作时，用跳线帽将RO与RX连接、DI与TX连接，同样选择RS232通讯接口工作时，用跳线帽将ROUT1与RX连接、DIN1与TX连接；在JTAG接口的TMS、TCK、TDO引脚分别和STM32F103RCT6芯片的IO引脚PA13、PA14、PA15连接；在运行CAN&USB接口电路时，将TJA1050芯片的发送和接收引脚TXD和RXD以及USB接口的D+和D-引脚引出到2*3的排针，在该排针上剩余的两个引脚引出两个接口分别和STM32F103RCT6芯片的IO引脚PA12、PA11连接，选择CAN接口模块工作时，用跳线帽将PA12与TXD连接、PA11与RXD连接，同样选择USB接口模块工作时，用跳线帽将D+与PA12连接、D-与PA11连接。多种下载通讯模式可供学生根据实际情况进行选择，且无需单独进行其他如STM32与各下载电路及通信接口之间的选择连线操作。除上述的STM32最小系统和USB一键下载电路、RS485通讯接口、RS232通讯接口、JTAG接口、CAN&USB接口外所有功能模块均单独存在，隔离了各个模块之间干扰的同时方便使用者对STM32主控芯片引脚进行合理的资源分配，各功能模块的相应输入输出引脚均由K2系列插头的插孔进行引出，实验操作方便简单。在进行具体的教学实验时，用K2系列插头的连线将所用功能模块与最小系统的主控芯片相应引脚进行连接，组合起来构成一个完整的具有针对性的系统进行实验。

本发明北斗星/GPS功能模块的核心采用SkyTraq公司的S1216F8-BD模组，具有167个通道，追踪灵敏度高达-165dBm,测量输出频率最高可达20Hz。北斗星/GPS定位模块原理如图2所示,主控芯片S1216F8-BD的1PPS引脚不仅通过一个LED灯和一个510Ω的电阻R1与3.3V的电源相连接，并且引出到K2系列插头的插孔端口PPS，S1216F8-BD的RXD和TXD引脚分别通过电阻R2和电阻R3引出到K2系列插头的插孔端口，电阻R2和电阻R3的阻值均为510Ω；另外S1216F8-BD的VCC引脚连接3.3V电源，S1216F8-BD内部RTC和备用SRAM的备用电源电压引脚V_BCKP连接一个120Ω的电阻R4的一端，电阻R4的另一端分别连接电池BAT和二极管D1的负极，二极管D1的正极连接到3.3V电源，电池BAT负极接地，二极管D1的型号IN4148。电路还采用RT9193-33稳压芯片构建稳压电路。引脚TXD为串口发送脚，引脚RXD为串口接收脚，引脚PPS为时钟脉冲输出脚。其中PPS端口的输出特性可以通过程序设置。PPS指示灯在默认条件下(经过程序设置)，有2个状态：

1)常亮，表示该模块已经开始工作，但还未实现定位。

2)闪烁(100ms灭，900ms亮)，表示模块已经定位成功。

这样通过指示灯，学生就可以很方便的判断模组的当前状态，方便使用。

本发明的北斗星/GPS功能实验通过STM32F103RCT6芯片的发送和接收引脚PB10、PB11连接S1216F8-BD北斗星/GPS定位模块，然后通过液晶屏显示具体信息，包括精度、纬度、高度、速度、用于定位的卫星数、UTC时间等信息。同时，可以通过USMART工具，设置北斗星/GPS定位模块的刷新速率(最大支持20Hz刷新)和时钟脉冲脉冲宽度的配置。另外，通过半载按键，可以开启或关闭NMEA数据的上传，便于开发调试。在进行实验时，北斗星/GPS定位模块的VCC引脚连接5V电源，GND引脚接地，TXD端口与STM32F103RCT6芯片的接收引脚PB11相连，RXD端口与STM32F103RCT6芯片的串口3发送引脚PB10相连，PPS端口与STM32F103RCT6芯片的IO引脚PA4连接，组成一个完整的系统工作。

本发明的教学实验平台适用于专科和本科院校的计算机、电子、电气、自动话、机电一体化等专业的单片机及嵌入式系统课程的实验、实训教学，为广大高校相关课程学习的理想实验平台。

本发明未述及之处适用于现有技术，所涉及的元器件均可通过商购获得。

Claims (10)

1.一种基于STM32单片机的教学实验平台，包括STM32最小系统、USB一键下载电路，其特征在于，该平台还包括RS485通讯接口、RS232通讯接口、JTAG接口、CAN&USB接口、音频编解码模块、EEPROM存储模块、SPI FLASH存储模块、SD卡接口模块、LED显示模块、8段数码管模块、独立/矩阵键盘模块、蜂鸣器模块、TFT液晶屏接口模块、环境光感应模块、无线网络模块、无线蓝牙模块、红外收发模块、摄像头模块、温度和湿度传感模块、电机驱动控制模块、压力传感模块及北斗星/GPS定位模块；上述所有模块均集成在一块PCB电路板上，STM32最小系统和USB一键下载电路、RS485通讯接口、RS232通讯接口、JTAG接口、CAN&USB接口内部通过相应的连接线接好；音频编解码模块、EEPROM存储模块、SPI FLASH存储模块、SD卡接口模块、LED显示模块、8段数码管模块、独立/矩阵键盘模块、蜂鸣器模块、TFT液晶屏接口模块、环境光感应模块、无线网络模块、无线蓝牙模块、红外收发模块、摄像头模块、温度和湿度传感模块、电机驱动控制模块、压力传感模块及北斗星/GPS定位模块均独立存在。

2.根据权利要求1所述的基于STM32单片机的教学实验平台，其特征在于，USB一键下载电路中主控芯片的发送引脚TXD、接收引脚RXD分别和STM32最小系统的两个IO引脚PA10、PA9相连接；在实现RS485和RS232通讯连接工作时，将RS485通讯接口主控芯片的发送引脚RO和接收引脚DI以及RS232通讯接口主控芯片的发送引脚ROUT1和接收引脚DIN1引出到2*3的排针上，在该排针上剩余的两个引脚引出接收RX、发送TX两个接口分别和STM32最小系统的另两个IO引脚PA3、PA2连接，选择RS485通讯接口工作时，用跳线帽将RS485通讯接口主控芯片的发送引脚RO与排针上的接收RX连接、RS485通讯接口主控芯片的接收引脚DI与排针上的发送TX连接，同样选择RS232通讯接口工作时，用跳线帽将RS232通讯接口主控芯片的发送引脚ROUT1与排针上的接收RX连接、RS232通讯接口主控芯片的接收引脚DIN1与排针上的接发送TX连接；

在JTAG接口的TMS、TCK、TDO引脚分别和STM32最小系统的另外三个IO引脚PA13、PA14、PA15连接；

在运行CAN&USB接口电路时，将CAN主控芯片的发送引脚TXD和接收引脚RXD以及USB接口的D+和D-引脚引出到2*3的排针，在该排针上剩余的两个引脚引出两个接口分别和STM32最小系统的IO引脚PA12、PA11连接，选择CAN接口工作时，用跳线帽将PA12与CAN主控芯片的发送引脚TXD连接、PA11与CAN主控芯片的接收引脚RXD连接，同样选择USB接口工作时，用跳线帽将D+与PA12连接、D-与PA11连接。

3.根据权利要求1所述的基于STM32单片机的教学实验平台，其特征在于，所述的STM32最小系统为STM32F103RCT6芯片，芯片的引脚皆被引出，集中在引脚接口位置。

4.根据权利要求1所述的基于STM32单片机的教学实验平台，其特征在于，所述USB一键下载电路采用CH340作为主控芯片，RS485通讯接口选用MAX3485作为主控芯片，RS232通讯接口选用MAX3232作为主控芯片，CAN&USB接口选用TJA1050作为主控芯片；

音频解码模块采用VS1053作为主控芯片，EEPROM存储模块选用AT24C02芯片，SPIFLSH存储模块选用W25X16芯片，TFT液晶屏接口模块选用RS2323CSE芯片，环境光感应模块选用BH1750芯片，无线网络模块选用NRF24L01芯片，无线蓝牙模块选用BC05芯片，红外收发模块选用红外一体头1838及红外发射管，摄像头模块选用ov7670，温度和湿度传感模块选用DHT11芯片，电机驱动控制模块采用IR2110S芯片，压力传感模块选用HX711芯片，北斗星/GPS定位模块采用ATK-S1216F8-BD模块。

5.根据权利要求4所述的基于STM32单片机的教学实验平台，其特征在于，上述各模块中所用芯片及部件的功能引脚均由K2系列插头的插孔引出，并在旁边每个引脚都配有相应标注。

6.根据权利要求4所述的基于STM32单片机的教学实验平台，其特征在于，北斗星/GPS定位模块的主控芯片S1216F8-BD的1PPS引脚不仅通过一个LED灯和电阻R1与3.3V的电源相连接，并且引出到K2系列插头的插孔端口PPS，S1216F8-BD的串口接收脚RXD和串口发送脚TXD分别通过电阻R2和电阻R3引出到K2系列插头的插孔端口；另外S1216F8-BD的VCC引脚连接3.3V电源，S1216F8-BD内部RTC和备用SRAM的备用电源电压引脚V_BCKP连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端分别连接电池BAT和二极管D1的负极，二极管D1的正极连接到3.3V电源，电池BAT负极接地。

7.根据权利要求1所述的基于STM32单片机的教学实验平台，其特征在于，该实验平台还包括保护箱，保护箱内部尺寸与电路板的整体尺寸相匹配。

8.根据权利要求7所述的基于STM32单片机的教学实验平台，其特征在于，在保护箱内水平设置电路板安装卡槽，电路板直接卡在该卡槽内，在卡槽下部的保护箱空间内或在保护箱上部的下表面的夹层中，放置实验用的若干K2连接线及实验所需配件。

9.根据权利要求1所述的基于STM32单片机的教学实验平台，其特征在于，该实验平台能进行基础实验、提高实验及强化实验，其中，基础实验部分包括：STM32开发环境的搭建及工程的建立、跑马灯实验、蜂鸣器实验、按键输入实验、串口实验和外部中断实验；

提高实验部分包括：独立看门狗实验、窗口看门口实验、定时器中断实验、PWM输出实验、输入捕获实验、TFT液晶显示实验、USMART调试实验、RTC实验、待机唤醒实验、ADC实验、内部温度传感器实验、光敏传感器实验、DAC实验、PWM DAC实验、IIC实验、SPI实验、485总线实验、CAN总线收发实验；

强化实验部分包括：红外遥控实验、DHT11数字温湿度传感器实验、无线通信实验、FLASH模拟EEPROM实验、摄像头实验、SD_IO实验、FATFS实验、汉字显示实验、图片显示实验、照相机实验、音乐播放器实验、录音机实验、压力传感器实验和北斗/GPS定位实验。

10.根据权利要求1所述的基于STM32单片机的教学实验平台，其特征在于，PCB电路板的尺寸为34cm*23cm。