智能手机无线充电控制系统（硬件设计）【字数：9282】
摘 要系统主要用于对手机进行无线充电，通过单片机的信号采集来实现电压数值及电流波形的显示。本设计是以STM32F407ZET6单片机为控制核心，主要包括控制模块、显示模块、键盘模块、传感器模块、蓝牙模块、报警模块、无线充电模块等。其中传感器模块用来监测手机充电时产生的热量，键盘模块是用于设定温度及时间。无线充电模块利用线圈间产生的交变磁场传递电能给手机充电。市场上无线充电技术的控制与检测方面的产品仍然是缺乏的，本系统在未来会有很大的应用发展前景。
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 课题发展现状及前景 1
1.3 本文研究内容 2
2 系统设计方案 3
2.1 系统设计任务 3
2.2 系统方案介绍 3
2.2.1 主控制器模块选择 3
2.2.2 蓝牙模块选择 3
2.2.3 TFT彩屏选择 3
2.2.4 无线充电器的选择 4
2.2.5 5V继电器的选择 4
2.3 系统设计总结 5
3 硬件设计 6
3.1 单片机最小系统 6
3.1.1 STM32F407ZET6 6
3.1.2 晶振电路 7
3.1.3 复位电路 8
3.2 系统模块介绍 9
3.2.1 蓝牙模块 9
3.2.2 显示模块 9
3.2.3 无线充电模块 10
3.2.4 5V继电器模块 11
3.3 矩阵键盘模块 12
3.4 温度采集模块 13
3.5 蜂鸣器模块 13
4 软件设计 14
4.1 STM32内部ADC采样程序 14
4.2 单片机的定时器 14
4.3 单片机通过蓝牙与手机通信 14
4.4 显示界面设计 15
4.5 显示模块软件设计流程图 15
5 系统调试 16
结语 19
参考文献 20
致谢 21
附录一 22 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
附录二 23
1 绪论
1.1 课题研究背景
无线电波传播信息已开创了人类通信的新时代，能源技术的发展为无线电技术提供了重要的技术保障。第二次工业革命中，电力技术初步的发展促成了无线传输技术的产生，无线充电技术也相应而生。但人们便利的同时也应当考虑能源的利用效率。这对能够可持续发展的新型传输方式有着不可磨灭的作用。本次系统设计就是基于对无线充电效率的考虑而产生的，同时还可以检测充电时电流的稳定性，这个是基于对充电产品的安全性考虑的。在将来，无线充电的应用会越来越多，可以对手机充电的通断计时控制以及温度的检测报警，以后的能源在传输方式将会极大地推近非接触式无线充电，所以我们的系统应用场景也非常广泛。
这就促使了无线充电的产生，但人们便利的同时也应当考虑能源的利用效率。这对能够可持续发展的新型传输方式有着不可磨灭的作用。我们这个项目就是基于对无线充电效率的考虑而产生的，同时还可以检测充电时电流的稳定性，这个是基于对充电产品的安全性考虑的。在将来，无线充电的应用会越来越多，所以对于电能的节约应该越来越被重视而在无线充电的测量同时也是意义非凡，它直接关系到充电效率的问题。可以对手机充电的通断计时控制以及温度的检测报警，以后的能源在传输方式将会极大地推近非接触式无线充电。所以我们的系统的应用场景也十分广泛。
1.2 课题发展现状及前景
目前无线充电越来越普及，而市场上的商品质量参差不齐。人们对于无线充电的效率及电流的稳定性无法真实了解，这就有可能会产生能源的浪费，而稳定性又与充电的安全相联系。我们同时拥有定时充电的功能，可设置充电的时间
可随时通过显示屏或手机监测实时的电压状况。无线充电装置的系统化还没有普及，市场上对于无线装置的控制器还有很大的空白。
但随着科技的进步，技术的突破，无线充电的电子产品越来越多，无线充电新能源汽车也开始逐步兴起，这时就需要有一个检测控制的系统，本系统不仅可以测量电压电流还可以控制定时充电，并进行温度检测以及反馈。这样就可以极大地帮助监测充电情况。对于产品的稳定性和产品的实际效率都可以进行测量。同时可以通过手机控制充电时间和预期温度。
在对无线充电技术的控制与检测方面市场上的产品仍然缺乏的，而无线充电的产品在未来会有很大的发展空间。列如公共场所上人们的手机充电控制等等。
本系统操作简便。完成设计并成功投产后，经济效益十分明显。即使作品设计完成并不太成熟，也将为相关企业的生产决策和技术决策提供有价值的参考。
1.3 本文研究内容
本课题所设计是基于STM32F407ZET6微控制器的无线充电系统。他将实现在显示屏上显示实时电压值、温度值和电流参数测量以及通过按键、蓝牙对电子产品的无线充电进行定时开关。在手机充电的时，电流通过取样放大电路对充电的电流、电压进行测量，然后通过单片机的采集，使得屏幕上显示电压的数值以及电流的波形，这样用户就可以更为直观的看到电流波形的变化，从而判断其充电的稳定性。另外，我们还加入了计时开关的功能，显示屏上会有一个计时显示，点击按钮计时开始，当结束计时时（即时间变为0）充电停止。计时的调节方式有两种，一种是按键调节，另一种通过手机app控制。主要可以控制时间长短和关闭充电。手机app可以通过蓝牙接收电压、电流值，方便用户操控。
2 系统设计方案
系统设计前我们了解并掌握了无线充电系统的基本材料，再次确认本系统的主体方案，首先本系统是以STM32F407ZET6单片机为控制核心。还包括了显示模块、硬件模块、APP模块。每个模块都是我们经过讨论，选择的优秀方案。
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 课题发展现状及前景 1
1.3 本文研究内容 2
2 系统设计方案 3
2.1 系统设计任务 3
2.2 系统方案介绍 3
2.2.1 主控制器模块选择 3
2.2.2 蓝牙模块选择 3
2.2.3 TFT彩屏选择 3
2.2.4 无线充电器的选择 4
2.2.5 5V继电器的选择 4
2.3 系统设计总结 5
3 硬件设计 6
3.1 单片机最小系统 6
3.1.1 STM32F407ZET6 6
3.1.2 晶振电路 7
3.1.3 复位电路 8
3.2 系统模块介绍 9
3.2.1 蓝牙模块 9
3.2.2 显示模块 9
3.2.3 无线充电模块 10
3.2.4 5V继电器模块 11
3.3 矩阵键盘模块 12
3.4 温度采集模块 13
3.5 蜂鸣器模块 13
4 软件设计 14
4.1 STM32内部ADC采样程序 14
4.2 单片机的定时器 14
4.3 单片机通过蓝牙与手机通信 14
4.4 显示界面设计 15
4.5 显示模块软件设计流程图 15
5 系统调试 16
结语 19
参考文献 20
致谢 21
附录一 22 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
附录二 23
1 绪论
1.1 课题研究背景
无线电波传播信息已开创了人类通信的新时代，能源技术的发展为无线电技术提供了重要的技术保障。第二次工业革命中，电力技术初步的发展促成了无线传输技术的产生，无线充电技术也相应而生。但人们便利的同时也应当考虑能源的利用效率。这对能够可持续发展的新型传输方式有着不可磨灭的作用。本次系统设计就是基于对无线充电效率的考虑而产生的，同时还可以检测充电时电流的稳定性，这个是基于对充电产品的安全性考虑的。在将来，无线充电的应用会越来越多，可以对手机充电的通断计时控制以及温度的检测报警，以后的能源在传输方式将会极大地推近非接触式无线充电，所以我们的系统应用场景也非常广泛。
这就促使了无线充电的产生，但人们便利的同时也应当考虑能源的利用效率。这对能够可持续发展的新型传输方式有着不可磨灭的作用。我们这个项目就是基于对无线充电效率的考虑而产生的，同时还可以检测充电时电流的稳定性，这个是基于对充电产品的安全性考虑的。在将来，无线充电的应用会越来越多，所以对于电能的节约应该越来越被重视而在无线充电的测量同时也是意义非凡，它直接关系到充电效率的问题。可以对手机充电的通断计时控制以及温度的检测报警，以后的能源在传输方式将会极大地推近非接触式无线充电。所以我们的系统的应用场景也十分广泛。
1.2 课题发展现状及前景
目前无线充电越来越普及，而市场上的商品质量参差不齐。人们对于无线充电的效率及电流的稳定性无法真实了解，这就有可能会产生能源的浪费，而稳定性又与充电的安全相联系。我们同时拥有定时充电的功能，可设置充电的时间
可随时通过显示屏或手机监测实时的电压状况。无线充电装置的系统化还没有普及，市场上对于无线装置的控制器还有很大的空白。
但随着科技的进步，技术的突破，无线充电的电子产品越来越多，无线充电新能源汽车也开始逐步兴起，这时就需要有一个检测控制的系统，本系统不仅可以测量电压电流还可以控制定时充电，并进行温度检测以及反馈。这样就可以极大地帮助监测充电情况。对于产品的稳定性和产品的实际效率都可以进行测量。同时可以通过手机控制充电时间和预期温度。
在对无线充电技术的控制与检测方面市场上的产品仍然缺乏的，而无线充电的产品在未来会有很大的发展空间。列如公共场所上人们的手机充电控制等等。
本系统操作简便。完成设计并成功投产后，经济效益十分明显。即使作品设计完成并不太成熟，也将为相关企业的生产决策和技术决策提供有价值的参考。
1.3 本文研究内容
本课题所设计是基于STM32F407ZET6微控制器的无线充电系统。他将实现在显示屏上显示实时电压值、温度值和电流参数测量以及通过按键、蓝牙对电子产品的无线充电进行定时开关。在手机充电的时，电流通过取样放大电路对充电的电流、电压进行测量，然后通过单片机的采集，使得屏幕上显示电压的数值以及电流的波形，这样用户就可以更为直观的看到电流波形的变化，从而判断其充电的稳定性。另外，我们还加入了计时开关的功能，显示屏上会有一个计时显示，点击按钮计时开始，当结束计时时（即时间变为0）充电停止。计时的调节方式有两种，一种是按键调节，另一种通过手机app控制。主要可以控制时间长短和关闭充电。手机app可以通过蓝牙接收电压、电流值，方便用户操控。
2 系统设计方案
系统设计前我们了解并掌握了无线充电系统的基本材料，再次确认本系统的主体方案，首先本系统是以STM32F407ZET6单片机为控制核心。还包括了显示模块、硬件模块、APP模块。每个模块都是我们经过讨论，选择的优秀方案。
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