基于STM32的无线通信系统设计

基于STM32的无线通信系统设计(论文13000字)
摘  要
本文主要介绍了基于单片机的无线短距离数据通信系统设计的原理及实现方法，在本设计中，使用微处理器控制一款工作在2.4GHz ISM频段的无线射频收发芯片，实现短距离的点对多点的数据传输，由GP2Y1010AU0F粉尘传感器检测空气中粉尘浓度，并将数据实时显示在两个从机LCD液晶显示屏上，当有按键按下之后，系统通过无线传输方式将浓度数据发送给主机，主机接收从机发送来的数据，并在液晶显示屏上分行显示出接收到的来自不同采样点的数据。该系统工作稳定、集成度高具有一定的实用价值。
文章首先确定了以STM32F103作为系统的主控芯片，以2.4GHz高性能收发器件nRF24l01作为无线通信芯片,在完成点对多点的数据通信基础上，实现对PM2.5值的监测，之后分别对本系统的硬件部分及软件部分的设计进行说明介绍，最后对本系统的程序下载、系统调试等相关内容进行解释说明。
测试结果表明，本系统各项功能均已达到本设计的基本要求。
关键词：无线通信  STM32F103  nRF24l01  PM2.5  GP2Y1010AUOF

The design of a short distance wireless communication system based on STM32
Abstract
This paper mainly introduces the short distance wireless data communication system based on single chip design principle and realization method. In the design, the use of a microprocessor control transceiver chip work in the 2.4 GHz radio frequency, realizing the short point to multipoint transmission of data with the dust GP2Y1010AU0F sensors to monitor to dust concentration in the air and LCD shows the current air dust concentration. Then send the data to the host, the host receives the data, then displayed the air dust concentration on the LCD screen. The system has a certain practical value with property of working steadily and high level of integration.
At first, we determine the STM32F103 as master control chip of the system, with high-performance transceiver device of nRF24l01 as 2.4 GHz wireless communication chip. On the basis of completing data point to multipoint communication, realize the application of detecting the value of Pm2.5. Respectively, giving the explanation for the program download of this system, system debugging and other related content after the design of the hardware part and software part of this system.
Test results show that the system functions have reached the basic requirement of the design.
Keywords: Wireless Communication; STM32F103; nRF24l01; PM2.5; GP2Y1010AU0F 
 

目  录
摘  要    I
Abstract    II
目  录    III
第一章  绪论    1
1.1   论文研究背景和意义    1
1.2   论文所做工作    2
1.3   论文组织结构    2
第二章  硬件系统设计    4
2.1   系统设计    4
2.2   系统主控芯片    5
2.2.1  主控芯片选择    5
2.2.2  STM32F103VCT6介绍    5
2.3   无线射频模块    6
2.3.1  无线射频收发芯片    6
2.3.2  nRF24L01工作模式    7
2.3.3  nRF24L01模块SPI通信接口    9
2.4   PM2.5监测模块    10
2.4.1  监测传感器    10
2.4.2  监测传感器的工作原理    11
2.4.3  监测传感器电路图    11
2.4.4  监测传感器工作过程    12
2.5   ADC转换模块    13
2.6   LCD显示模块    14
2.6.1  TFT-LCD工作原理    14
2.6.2  ILI9341驱动芯片    15
2.6.3  TFTLCD接口电路    18
第三章  软件系统设计    19
3.1   软件设计总要求    19
3.2   主函数程序设计    19
3.3   PM2.5监测模块程序设计    20
3.4   ADC转换程序设计    21
3.5   无线通信程序设计    22
3.5.1  数据发送流程    22
3.5.2  数据接收流程    23
3.6   LCD显示模块处理流程    24
第四章  系统调试    27
4.1   系统开发环境简介    27
4.2   系统软硬件调试    28
4.2.1  PM2.5监测模块调试    28
4.2.2  系统硬件调试    29
第五章  总结与展望    31
参考文献    32
致  谢    33
附录一  发送模块的主函数程序    34
附录二  PM2.5监测模块程序    36
附录三  ADC转换模块程序    37
附录四  LCD液晶显示模块程序    38