基于STM32的无线通信系统设计课程设计
基于STM32无线信息采集系统设计

基于STM32无线信息采集系统设计1. 引言1.1 研究背景本文基于STM32无线信息采集系统设计,旨在探讨如何利用STM32芯片在无线信息采集中的应用。
随着科技的不断发展,无线通信技术已经成为现代社会的重要组成部分,应用广泛。
而信息采集作为无线通信的重要环节,对于数据的准确采集和传输具有关键意义。
设计一套高效稳定的无线信息采集系统显得尤为重要。
在传统的信息采集系统中,通常会存在一些问题,比如数据传输速度慢、信号传输不稳定等。
而基于STM32芯片的无线信息采集系统,能够有效解决这些问题。
由于STM32具有功耗低、性能高、易于开发等优点,因此被广泛应用于无线信息采集系统的设计中。
通过对研究背景的分析,可以看出STM32在无线信息采集中的巨大潜力,同时也呼应了本文的研究目的。
本文将结合硬件设计、软件设计以及系统性能测试等方面,全面探讨基于STM32的无线信息采集系统设计,为无线通信领域的发展提供参考和借鉴。
1.2 研究目的研究目的是为了探究基于STM32的无线信息采集系统在实际应用中的效果和可行性,通过设计并实现一个完整的信息采集系统,验证其在数据采集、传输和处理方面的性能。
通过对系统进行性能测试和优化,不断提高系统的稳定性和准确性,为具有相似需求的项目提供参考和借鉴。
通过深入研究系统设计方案、硬件设计和软件设计等方面的内容,揭示基于STM32的无线信息采集系统的工作原理和技术特点,进一步推动相关领域的发展和应用。
最终的目的是为了实现更加高效、可靠和智能的无线信息采集系统,为现代化科学研究和产业发展提供支持和保障。
1.3 研究意义无线信息采集系统在现代社会中具有广泛的应用前景,可以应用于智能家居、工业自动化、环境监测等领域,为人们的生活和工作提供便利。
本文基于STM32的无线信息采集系统设计,具有以下几点研究意义:本文所设计的无线信息采集系统可以实现无线数据传输,使系统更加灵活和便捷。
通过无线通信模块的应用,可以实现数据的实时传输和监控,减少了布线和连接的复杂性,提高了系统的使用便利性。
stm32课程设计

6.实践项目:结合所学知识,设计并实现一个简易的温度监测与控制系统。
3、教学内容
在本章节的深入学习中,我们将重点拓展以下教学内容:
1.多任务编程:引入RTOS(实时操作系统)的基本概念,学习如何在STM32上使用FreeRTOS进行多任务编程。
3.嵌入式系统调试:教授使用调试工具如JTAG和逻辑分析仪进行STM32程序的调试和性能分析。
4.传感器接口:学习如何使用常见的传感器(如温湿度、光照、加速度等)与STM32接口,并处理传感器数据。
5.电源管理:探讨STM32的电源管理策略,学习如何在低功耗应用中优化电源使用。
6.安全性与稳定性:引入系统安全性和稳定性的概念,教授错误检测和处理方法,提高系统的鲁棒性。
2.用户界面设计:学习使用LCD显示屏、触摸屏等人机交互界面,提高用户体验。
3.数据存储与处理:探讨STM32系统中数据的存储方式,如SPI FLASH、SD卡等,并学习数据预处理和滤波算法。
4.实时控制算法:引入PID控制等实时控制算法,教授如何在STM32上实现闭环控制系统。
5.互联网连接:了解如何将STM32与互联网连接,学习使用MQTT、HTTP等协议进行数据上传和远程控制。
7.创新实践项目:鼓励学生结合现代科技趋势,如物联网、人工智能等,设计具有创新性的实践项目,将STM32技术应用于实际问题中,培养解决复杂工程问题的能力。
5、教学内容
在本章节的进阶学习中,我们将重点提升学生的综合应用能力,以下是具体的教学内容:
1.系统集成:教授如何将多个模块(如传感器、通信模块、显示模块等)集成到STM32系统中,实现复杂的功能。
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基于stm32的无线通信系统设计课程设计

课程设计说明书题目:基于STM32的无线通信系统设计课程: ARM课程设计院(部):计算机科学与技术学院专业:计算机科学与技术专业班级:学生姓名:学号:指导教师:完成日期:目录课程设计说明书 (I)课程设计任务书 (2)1.课程设计题目 (3)2.课程设计目的 (3)3.课程设计内容 (3)3.1硬件资源 (3)3.2软件资源 (8)3.3调试环境准备与使用 (11)3.4系统设计步骤 (12)3.4.1需求分析 (12)3.4.2概要设计 (12)3.4.3详细设计 (16)3.4.4系统实现及调试 (20)3.4.5功能测试 (40)3.4.6系统评价(结果分析) (41)3.5.结论(体会) (42)3.6.参考文献 (42)课程设计指导教师评语 (43)山东建筑大学计算机科学与技术学院课程设计任务书设计题目基于STM32的无线通信系统设计指导教师班级学号已知技术参数和设计要求技术参数:基于Cortex-M3内核的奋斗STM32开发板,无线射频收发器nRF24L01P工作于2.4GHz频段,STM32和nRF24L01P之间采用SPI 接口方式,嵌入式操作系统平台采用uC/OS-II。
设计要求:用STM32开发板和nRF24L01扩展板设计一个基于uC/OS-II的无线通信系统,能够实现两个无线节点间的数据收发。
设计内容与步骤设计内容:1.编写STM32和nRF24L01P的初始化程序。
2.将uC/OS-II移植至 STM32。
3.设计简单的无线通信协议,编写无线通信任务和射频收发中断服务子程序。
设计步骤:1.uC/OS-II任务划分及概要设计,ISR的功能设计。
2.编写 STM32和nRF24L01P的初始化程序,调试STM32的片内定时器模块,编写基于nRF24L01P模块的数据收发ISR。
3.编写与移植相关的几个函数,将uC/OS-II移植至 STM32。
4.拟定通信协议,编写无线通信任务。
基于STM32和无线通信的水质在线监测系统设计

测控仪器设计课程设计(论文)设计(论文)题目:水质在线监测系统设计学院名称:核技术与自动化工程学院专业名称:测控技术与仪器学生姓名:版权方要求不公开学生学号:版权方要求不公开任课教师:版权方要求不公开论文成绩:2020年11月30日水质在线监测系统设计摘要随着科学技术的发展,人类的生活水平得到了前所未有的提高,与此同时,工业生产的大幅度增长所产生的工业废水流入河海湖泊严重影响了人类的用水安全。
所以在享受科技成果带来的方便之外治理污水就变的尤为重要。
而治理水污染的前提和管理水污染的重要措施就是对水质的各项指标进行实时监测和报告,从而能更加准确的判断污染程度和治理难度。
因此水质在线监测系统的研发具有十分重要的意义。
本文先进行了国内外调研,对前人所采用的技术和所取得的成果以及优缺点进行了分析,在此基础上来实现测量参数多、低经济成本、快速准确、现场稳定性高、精度高的需求,并对水质的PH值、浊度、溶氧率以及导电率进行实时监测。
基于设计要求以及对比分析,提出了水质在线监测系统的总体设计方案。
该多参数水质在线监测系统以STM32F103RCT6为核心元件,首先是采用数字和模拟传感器进行数据采集,通过转换电路将数据转换为单片机可处理的0~3.3V的电压信号,然后发送给STM32F103RCT6进行数据处理,最后用GSM进行数据通信,将采集到的数据发送到监测端。
关键字:水质在线监测;传感器;STM32F103RCT6;数据处理;无线通信Design of Water Quality Online MonitoringSystemAbstractWith the development of science and technology, the living standard of human beings has been improved unprecedentedly. At the same time, the industrial wastewater produced by the rapid growth of industrial production flows into rivers, seas and lakes, which seriously affect the safety of water use. Therefore, in addition to enjoying the convenience brought by scientific and technological achievements, it is particularly important to treat sewage. The premise of water pollution control and the important measure of water pollution management is to monitor and report the water quality indicators in real time, so as to judge the pollution degree and treatment difficulty more accurately. Therefore, the research and development of online water quality monitoring system is of great significance.In this paper, the domestic and foreign research was carried out, and the previous technology and achievements as well as advantages and disadvantages were analyzed. On this basis, the requirements of multiple measurement parameters, low economic cost, fast and accurate, high field stability and high precision were realized, and the pH value, turbidity, dissolved oxygen rate and conductivity of water were monitored in real time.Based on the design requirements and comparative analysis, the overall design scheme of online water quality monitoring system is proposed. STM32F103RCT6 is the core component of the multi parameter water quality on-line monitoring system. Firstly, digital and analog sensors are used for data acquisition, and then the data is converted into 0 ~ 3.3V voltage signal that can be processed by single chip microcomputer through conversion circuit, and then sent to STM32F103RCT6 for data processing. Finally, GSM is used for data communication, and the collected data is sent to the monitoring terminal.Keywords: on line water quality monitoring; sensor;STM32F103RCT6; data processing; wireless communication目录第一章调研 (1)1.1调研背景 (1)1.2国内外的研究现状及分析 (1)1.2.1国内现状及分析 (1)1.2.2 国外现状及分析 (3)1.3调研分析及结论 (4)第二章方案设计 (6)2.1 设计内容及要求 (6)2.2提出方案 (6)2.3 方案分析及选择 (6)2.3.1 方案一介绍及优缺点分析 (6)2.2.2 方案二介绍及优缺点分析 (8)2.2.3 方案三介绍及优缺点分析 (11)2.4 方案选择 (12)第三章技术路线 (14)3.1 技术路线图 (14)3.2 技术路线阐述 (15)第四章器件选型 (16)4.1稳压芯片选型 (16)4.2传感器选型 (16)4.2.1 PH值传感器 (16)4.2.2浊度传感器 (18)4.2.3溶解氧传感器 (19)4.2.4电导率传感器 (21)4.3 放大器等其他器件选型 (22)4.3.1 LM358 (22)4.3.2 TLC4502 (23)4.3.3 OP07 (24)4.3.4 LF411 (24)4.3.5 LM7812CT (25)4.3.6 变压器 (25)4.4 GSM模块 (26)第五章详细设计 (27)5.1 原理图 (27)5.1.1电源及稳压电路 (27)5.1.2 PH传感器电路 (28)5.1.3 浊度传感器电路 (28)5.1.4 电导率传感器电路 (29)5.1.5 溶解氧传感器 (29)5.1.6 STM32F103RCT6 (30)5.2 PCB (31)第六章仿真分析 (32)6.1 电源及稳压电路仿真 (32)6.2 PH值传感器电路仿真 (32)6.3浊度传感器放大电路仿真 (33)6.4 电导率传感器电路仿真 (33)第七章总结 (34)参考文献 (35)附录 (36)BOM表 (36)原理图 (38)第一章调研1.1调研背景水是生命之源,也是我们生活中必不可少的一部分。
嵌入式系统stm32课程设计

嵌入式系统stm32课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解嵌入式系统基本概念,掌握STM32的硬件结构和编程环境。
2. 学会使用C语言进行STM32程序设计,理解中断、定时器等基本原理和应用。
3. 掌握嵌入式系统外围设备的使用,如LED、按键、串口等,并能进行简单的系统集成。
技能目标:1. 能够运用所学知识,设计并实现具有实际功能的嵌入式系统项目。
2. 培养学生的动手实践能力,提高问题解决能力和程序调试技巧。
3. 增强团队协作能力,通过项目实践,学会分工合作和沟通交流。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对嵌入式系统的兴趣,激发学习热情,形成自主学习的习惯。
2. 树立正确的工程观念,注重实际应用,关注技术发展,提高创新意识。
3. 培养学生的责任心,使其认识到所学知识对社会和国家的贡献,树立远大理想。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识和实际操作,培养学生的嵌入式系统设计能力。
学生特点:学生具备一定的电子技术基础和编程能力,对嵌入式系统有一定了解,但缺乏实际项目经验。
教学要求:结合课程特点和学生学习情况,注重理论与实践相结合,通过项目驱动,引导学生主动探究,提高解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 嵌入式系统概述- 嵌入式系统的定义、特点与应用领域- STM32微控制器简介2. STM32硬件结构与编程环境- STM32的内部结构、外设接口- Keil MDK集成开发环境的使用3. STM32编程基础- C语言基础回顾- STM32程序框架与编译过程- 中断、定时器等基本原理及应用4. 外围设备使用- LED、按键、串口等外设的原理与编程- ADC、PWM等模拟外设的使用5. 嵌入式系统项目实践- 设计并实现具有实际功能的嵌入式系统项目- 项目分析与需求分析- 硬件电路设计与软件编程6. 课程总结与拓展- 课程知识梳理与巩固- 探讨嵌入式系统发展趋势与前沿技术教学内容安排与进度:第1-2周:嵌入式系统概述、STM32硬件结构与编程环境第3-4周:STM32编程基础第5-6周:外围设备使用第7-8周:嵌入式系统项目实践第9-10周:课程总结与拓展教学内容与教材关联性:本教学内容紧密结合教材,按照教材章节顺序进行教学,确保学生能够系统地掌握嵌入式系统STM32的知识点和技能。
stm32毕业课程设计

stm32毕业课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解STM32的硬件结构、工作原理及其编程环境。
2. 学会使用C语言进行STM32的程序设计与开发。
3. 掌握STM32的外设接口及驱动程序编写,如GPIO、USART、ADC等。
4. 了解嵌入式系统设计的基本流程,具备初步的系统集成能力。
技能目标:1. 能够独立完成STM32的基础编程与调试。
2. 能够运用所学知识进行简单的嵌入式系统设计。
3. 通过课程设计,培养学生动手实践、问题解决和团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对嵌入式系统开发的兴趣,培养其主动学习的态度。
2. 培养学生严谨的科学态度,注重实际操作中的细节和规范。
3. 引导学生认识技术发展对社会的重要性,增强其社会责任感。
课程性质:本课程为毕业设计课程,以实践为主,侧重于学生动手能力和实际应用能力的培养。
学生特点:高年级学生,已具备一定的电子技术、编程基础和嵌入式系统知识。
教学要求:结合课本内容,注重理论与实践相结合,引导学生通过实际操作掌握STM32的应用,提高其嵌入式系统设计能力。
将课程目标分解为具体的学习成果,以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识:- STM32硬件架构及特性分析。
- 基于C语言的STM32编程基础。
- 嵌入式系统设计流程及方法。
2. 实践操作:- STM32开发环境搭建与使用。
- GPIO接口编程与控制。
- USART串口通信编程。
- ADC模数转换编程。
- 基于STM32的嵌入式系统设计与实现。
3. 教学大纲:- 第一周:STM32硬件架构及特性分析。
- 第二周:C语言编程基础回顾与巩固。
- 第三周:STM32开发环境搭建与使用。
- 第四周:GPIO接口编程与控制。
- 第五周:USART串口通信编程。
- 第六周:ADC模数转换编程。
- 第七周:嵌入式系统设计流程及方法。
- 第八周:基于STM32的嵌入式系统设计与实现。
教材章节关联:- 教材第1章:嵌入式系统概述。
基于stm32的无线收发系统

基于stm32的无线收发系统基于STM32的无线收发系统随着物联网技术的发展,无线收发系统在各种应用中得到了广泛的应用,例如智能家居、智能健康监测、工业自动化等领域。
而基于STM32的无线收发系统,具有功耗低、性能稳定、功能丰富等特点,因此在无线通信领域备受关注。
本文将介绍基于STM32的无线收发系统的设计与制作过程。
一、系统架构设计基于STM32的无线收发系统的设计通常包括硬件设计和软件设计两个方面。
硬件设计主要包括主控单元、无线收发模块、电源管理模块等部分,而软件设计则涉及到系统的逻辑控制、数据处理、通信协议等方面。
1. 主控单元选择在基于STM32的无线收发系统中,选用STM32系列微控制器作为主控单元是一个常见的选择。
STM32系列微控制器具有低功耗、高性能和丰富的外设资源等特点,适合用于无线收发系统的控制和数据处理。
根据具体的应用需求,可以选择不同型号的STM32微控制器,如STM32F1、STM32F4等系列。
2. 无线收发模块选择无线收发模块是无线收发系统的核心部分,它负责实现无线通信功能。
在基于STM32的无线收发系统中,可以选择一些常见的无线收发模块,如NRF24L01、CC1101等。
这些无线收发模块具有功耗低、传输距离远、通信稳定等特点,适合用于无线传感器网络、遥控器等场景。
3. 电源管理模块设计基于STM32的无线收发系统通常需要考虑功耗管理的问题。
在设计时需要合理设计电源管理模块,以提高系统的能效和续航时间。
电源管理模块包括电源转换、电池管理、低功耗设计等方面,需要综合考虑系统的供电需求和功耗特性。
4. 软件设计基于STM32的无线收发系统的软件设计是整个系统设计的重要部分。
软件设计包括系统的逻辑控制、通信协议的实现、数据处理和存储等方面。
在软件设计中需要充分发挥STM32微控制器的性能优势,合理设计系统的任务分配和调度,提高系统的稳定性和实时性。
二、系统制作流程1. 硬件制作流程(1)电路设计:根据系统的功能需求和硬件设计要求,进行电路设计,包括主控单元的连接、外围电路的设计、无线收发模块的连接等部分。
基于STM32的无线语音交互系统设计

电子技术• Electronic Technology82 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】STM32 Wi-Fi 网络 TCP/IP 协议 短距通信为了实现工业生产过程全部数据的统一化管理,工业生产中经常需要人机配合完成诸如设备检修、原材料统计等功能。
现场操作人员在现场采集数据,例如设备检修时拍摄设备图片传输到计算机存储,或者原材料统计时拍摄原材料编码传输到计算机存档等,现场操作人员现场采集的数据是否满足要求,需要上位机操作人员将判断结果告知现场操作人员,通过对讲机在一般场合能够实现此功能,但是对讲机无法将通信过程的数据进行存储和归档。
因此需要一套能够满足实施通信,又能将数据归档的系统。
本次设计的无线语音交互系统可以很好地满足生产中短距通信的需要。
无线语音交互系统主要包含三部分:计算机服务器端、无线网络、四台终端。
一台计算机机作为服务器端通过Wi-Fi 网络以TCP/IP 协议可连接四台终端,服务器通过一系列不同的指令,指定的终端的指示灯和语音模块给出提示,终端按键可返回消息;服务器端可将发送和接收的信息存储到MySQL 数据库中,方便以后的检索和追溯。
1 硬件设计终端整体结构主要分为STM32主控芯片及最小系统、供电模块、ESP8266无线通信模块、WT588D 语音模块、按键指示灯等部分,如图1所示。
基于STM32的无线语音交互系统设计文/段宇1 戴舜华2 付鹏飞2 史程程31.1 ARM主控芯片主控芯片采用STM32F103系列单片机,内核是Cortex-M3。
最高达到72MHZ 的运行频率。
支持USART ,I2C ,SPI ,CAN 等众多接口模式,可满足不同条件下的通信需求。
同时该款单片机功耗低,作为无线终端拥有待机时间长的优势。
芯片采用3.3V 供电,采用多重电容滤波的方式使电压达到稳定,外部接有8MHZ 晶振及复位电路,整体构成了主控芯片的最小系统。
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课程设计说明书题目:基于STM32的无线通信系统设计课程: ARM课程设计院(部):计算机科学与技术学院专业:计算机科学与技术专业班级:学生姓名:学号:指导教师:完成日期:目录课程设计说明书 (I)课程设计任务书 (2)1.课程设计题目 (3)2.课程设计目的 (3)3.课程设计内容 (3)3.1硬件资源 (3)3.2软件资源 (8)3.3调试环境准备与使用 (11)3.4系统设计步骤 (12)3.4.1需求分析 (12)3.4.2概要设计 (12)3.4.3详细设计 (16)3.4.4系统实现及调试 (20)3.4.5功能测试 (40)3.4.6系统评价(结果分析) (41)3.5.结论(体会) (42)3.6.参考文献 (42)课程设计指导教师评语 (43)山东建筑大学计算机科学与技术学院课程设计任务书1.课程设计题目基于STM32的无线通信系统设计2.课程设计目的《ARM课程设计》是计算机科学与技术专业的专业限定选修实践课程,是学习《嵌入式系统设计》课程后必要的实践教学环节。
通过本课程设计使学生加深理解、巩固课堂教学和平时实验内容,使学生初步具备嵌入式应用系统分析、系统设计、系统实现与测试的实际能力,强化学生的实践意识、提高动手能力,发挥学生的想象力和创新能力,从而实现课程教学目标。
提高综合运用所学知识进行系统分析、设计的能力。
加深对嵌入式软件开发流程以及项目开发步逐的认识,进一步熟悉UC/OS-II的一直与使用,进一步熟悉UCGUI的使用,提高嵌入式软件开发所必须的技能。
本课程设计主要培养学生在嵌入式系统设计方面的能力。
通过本课程的学习和实践,学生应能在嵌入式系统组成形式、构造方法、设计流程以及基于集成开发环境调试嵌入式系统的方法等方面得到锻炼,在硬件系统设计(整合)、操作系统移植、应用程序编写等方面得到全面训练。
3. 课程设计内容3.1 硬件资源基于奋斗STM32开发板,完成<基于STM32的无线通信系统设计>的设计及调试。
系统涉及的硬件资源主要有:(1)电源模块AMS1117-3.3(N1)输入+5V,提供3.3V 的固定电压输出,为了降低电磁干扰,C1-C5 为CPU 提供BANK 电源(VCC:P50、P75、P100、P28、P11 GND:P49、P74、P99、P27、P10)滤波。
CPU 的模拟输入电源供电脚VDDA(P22)通过L1 22uH 的电感与+3.3V VDD 电压连接,CPU 的模拟地VSSA(P19)及VREF-(P20)通过R1 0 欧电阻与GND 连接。
VREF+(P21)采用VDDA(P22)电源基准。
RT9166-2.5(N2)和RT9166-2.8(N3)输入+5V,提供2.5V 及2.8V 的固定电压输出,为MP3 电路VS1003 提供所需的电压。
为RTC 的备份电源采用V1 3.3V 锂离子片状电池,如图3.1。
图3.1(2)复位时钟模块外部晶体/陶瓷谐振器(HSE)(P12、P13):B1:8MHz 晶体谐振器,C8,C9 谐振电容选择10P。
系统的时钟经过PLL 模块将时钟提高到72MHz。
低速外部时钟源(LSE)(P8、P9):B2: 32.768KHz 晶体谐振器。
C10,C11 谐振电容选择10P。
注意:根据 ST 公司的推荐, B2 要采用电容负载为6P 的晶振,否则有可能会出现停振的现象,时钟模块如图3.2所示。
图3.2(3)主控芯片采用STM32F103VET6 作为开发板的MCU 平台。
这个MCU 是STM32F103里的高容量芯片,具有512K 字节的内部FLASH,64K 字节的SRAM,外设资源有全速USB Device,SDIO,SPI,I2C,I2S,FSMC,定时器,USART,ADC,DAC,CAN 等接口,如图3.3所示。
图3.3(4)LCD液晶显示模块LCD显示模块采用STM32 的FSMC 接口模式。
显示速度更快。
3 寸屏,分辨率240X400,64K 色,数据接口16 位,背光源是4 LED 并联模式,背光驱动采用白光驱动器提供背光用的横流源,使背光更加均匀,背光明暗控制采用TTL 电平或者PWM 模式控制。
屏上带电阻式触摸屏,模块板上带SPI 控制方式的触摸屏控制电路,如图3.4所示。
图3.4(5)串行接口拥有 1 路RS-232 接口,CPU 的PA9-US1-TX(P68)、PA10-US1-RX(P69)通过MAX3232 实现1 路RS-232 接口,分别连接在XS5 和XS17 接口上。
USART1 在系统存储区启动模式下,可以通过该口通过PC 对板上的CPU 进行ISP,该口也可作为普通串口功能使用, XS6接口作为TTL 异步通信接口USART2 的接口,在一些应用的调试上有作用,比如通过XS6连接GPS OEM 板,可以接收GPS 的协议数据。
串行接口如图3.5所示。
USART1 地址:0x4001 3800 - 0x4001 3BFFUSART2 地址:0x4000 4400 - 0x4000 47FF图3.5(6)NRF24L01 模块简介本实验采用的无线模块芯片型号为 NRF24L01+,是工作在 2.4~2.5GHz频段的,具备自动重发功能,6 个数据传输通道,最大无线传输速率为2Mbits。
MCU 可与该芯片通过 SPI 接口访问芯片的寄存器进行配置,模块规格如图3.6所示。
图3.6SPI写操作图3.7SPI读操作图3.83.2软件资源(1)操作系统A.操作系统介绍本设计所使用的UC/OS-II操作系统版本号为2.85,是一种可移植的,可植入ROM的,可裁剪的,抢占式的,实时多任务操作系统内核。
它被广泛应用于微处理器、微控制器和数字信号处理器μC/OS-II是一种可移植的,可植入ROM的,可裁剪的,抢占式的,实时多任务操作系统内核。
它被广泛应用于微处理器、微控制器和数字信号处理器;最小编译内核可达到2KB,结构精简,硬件要求低。
B.目录结构(a) UC-OS-II/Port在此目录下包含三个文件,OS_CPU_C.C,OS_DBG.C,OS_CPU_A.ASM;1.在OS_CPU_C.C中,定义了系统初始化,系统滴答,系统堆栈初始化等钩子函数函数,其中,除了系统堆栈初始化是“可重入的”,其他函数都是不可冲入函数,在执行期间必须关闭中断,否则系统将会出现不可预料的错误。
2.在OS_DBG.C中,声明了调试相关的数据结构,以及全局的数据结构配置声明数据信息,以及系统调试初始化函数;3.在OS_CPU_A.ASM中,使用arm汇编程序完成了全局中断的保存于回复,最高就绪态的执行,系统上下文切换,系统异常挂起以及进入异常的堆栈操作等函数;(b) UC-OS-II/CPU在此目录下仅有CPU_A.asm这一个文件,通篇使用arm汇编完成;主要操作有中断的使能与清除;临界区操作(进出临界区);(c) UC-OS-II/Source在此目录下是操作系统的平台无关性源码,保存了系统核心代码、邮箱,内存管理,信号量,消息队列,临界资源控制,时间控制等操作系统的各种高级应用API接口函数,是操作系统的主要功能实现部分;C.修改内容在通过以上的了解之后,UC-OS-II系统的源码结构十分清晰,在此只需要修改UC-OS-II/Port,UC-OS-II/CPU这两个文件中的少量代码即可(细节将在详细设计中介绍)。
(2)固件库stm32f10x_stdperiph_lib,版本为3.5.0,系统库的结构如图3.9所示:图3.9CMSCS文件夹内包含的内容与cpu内核和cpu启动相关的文件,stm32F10x_stdperiph_driver文件内包含了stm32f10x系列所有外设的驱动库;stm32f10x_stdperiph_example内包含了多个关于本系列芯片的一些例程;stm32f10x_stdperiph_templete内包含了多种开发平台的模板;最下面的chm文件为关于固件库的使用说明;A.MSICS文件,如图3.10所示:图3.10core_m3.c为内核相关源码;start_up_stm32f10x.hd.s为stm32f10x高容量系列的启动文件;system_stm32f10x.c为系统时钟和cpu设置相关配置的源码;B.stm32F10x_stdperiph_driver这个文件夹内容如图3.11,包含两个部分,为库的外设驱动源码文件夹,inc中保存头文件,src保存相关外设的源文件。
图3.11图3.12所示的是外设驱动库的头文件的内容:图3.12图3.13所示的是外设驱动库的C文件内容:图3.13在本设计中仅使用FSMC,GPIO,RCC,MSIC,EXTI,SPI六个部分;因此只需添加这三个原文件即可;其中FSMC用来做液晶显示驱动;RCC为操作系统提供systick;MSIC提供了中断相关的函数;GPIO用来做USB的开关控制;EXTI使用外部中断;SPI提供SPI总线操作,为NRF24C01和触摸屏提供支持;因此以上部分必须添加;头文件在工程设置中C/C++现象卡中的includePATH里面选择;(3)UCGUIuC/GUI是Micrium公司研发的通用的嵌入式用户图像界面软件。
他给任何使用图像LCD 的应用程序提供单独于处理器和LCD控制器之外的有效的图形用户接口。
能够应用于单一任务环境,也能够应用于多任务环境中。
uC/GUI能够应用于任何LCD控制器和CPU的任何尺寸的物理显示或模拟显示中。
在此,使用的UCGUI已经封装成库文件,所有的调用接口可以在GUI.h等头文件里面看到。
用户应用程序只需描述关于窗口的数据结构,GUI显示初始化函数,回调函数,以及用户界面任务函数四个部分;进行显示任务设计时可以借助UCGUIBulider,通过图形界面设计产生比较准确的界面布局数据,在本设计中,由于涉及到较多的按键,因此UCGUIBulider只能编辑到BUTTON9,需要注意的是GUI.H里面定义了用户自定义ID,可以借助这个ID在基础上增加数字实现大范围ID定义。
3.3 调试环境准备与使用(1)MDK编译调试环境安装MDK安装:首先安装MDK,是常规安装,next,agree。
最后选择不安装ULINK 等;安装完毕后,以管理员身份运行keil,在file-》lisenceManagement拷给CID,然后打开破解软件,拷贝CID,generation拷贝lisence码至keil的lisenceManagement内的license 栏,add添加lisence看到2020年的使用期限则破解成功;(2)JLINK驱动安装JLINK安装与常规软件安装无异,最后可以不建立桌面快捷方式和菜单启动选项;(3)MDK建立工程(4)MDK项目属性设置(5)使用MDK调试工程(6)使用MDK下载运行3.4 系统设计步骤 3.4.1需求分析(1) 本设计需要实现功能:编写STM32和nRF24L01P 的初始化程序。