嵌入式课程设计蓝牙无线数据传输

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1、嵌入式系统实训报告书课程设计书—《嵌入式系统实训》学院姓名学号组别嵌入式系统实训报告书目录1设计概述22设计方案22.1详细设计方案32.1.1电源模块32.1.2主芯片模块32.1.3WIFI模块42.1.4霍尔传感器模块42.1.5开关磁阻电机52.1.6电路板抗干扰设计62.2软件设计方案73手机客户端APP设计73.1开发环境的搭建73.2手机APP的主要功能模块84软件件调试过程和结果165课程总结20嵌入式系统实训报告书1设计概述能源是经济发展和社会进步的支柱，能源问题成为当今世界各国尤其是

2、发达国家所要解决的头等大事。世界各国都在鼓励大力开发可再生能源。风能和太阳能成为当下最受欢迎的新能源，也是目前可再生能源应用技术中最成熟的。本设计基于人体运动出来的机械能转化成可利用回收的电能，是新能源的一种体现，具有很好的开发前景和实际用途。该设计是基于以stm32f030芯片为主芯片的智能发电的PCB主板，再利用开关磁阻电机进行发电，将其电压和电流通过wifi模块发送给手机端，通过手机上的APP可以显示出电流和电压值，并进行后台处理和数据保存。设计将从芯片器件的选型再到PCB板的设计，之后是PCB板

3、的焊接，再是软件的编写与调试，软件部分还包括手机APP的编写，最终完成本次设计。1设计方案该设计方案可以划分为两个部分，第一部分是终端部分，有发电机的驱动模块，电压电流采集模块，WiFi模块以和主控芯片及其外设；第二部分是手机部分，该部分主要是实现一个上位机的功能，包括接收信息，发送指令，主要有登录界面和查询界面。两部分之间通过WIFI来实现通信。所以总体设计框图1所示：蓝牙信号手机端终端部分图2.1总体设计方案其中手机端的设计为纯粹的软件设计，而智能发电系统主体的设计方案是方案设计中的重点部分包括硬件

4、部分的设计与软件部分的设计。该系统的设计方案包括以下几个方面，一是小车主体电路板的设计方案，属于硬件部分的设计；二是软件设计方案，属于软件部分的设计，主要是用于驱动硬件电路和给手机端APP提供操作接口。该系统主体电路板的设计包括电源模块的设计，主芯片外围电路的设计，WiFi模块的设计，电机驱动模块的设计，各个传感器模块的设计。软件部分的设计包括主体函数的设计及各个功能模块的设计，在实现了各个功能模块设计的基础上设计出主体程序，以便可以随时中断某一个功能而去实现另外的功能。外围设计主要是各个传感器的放置位

5、置的选择，以便达到所需的功能。19嵌入式系统实训报告书1.1详细设计方案2.1.1电源模块由于电机的驱动需要15V的电源，而USB及传感器等模块的供电需要5V的电源，主芯片需要3.3V及1.2V的电源。所以在电源模块的设计中需要用到外部供电电源为15V的可移动电源，可以是蓄电池也可以是干电池串联而得。5V的电源通过对15V电源降压而得到，3.3V电源分别由XC6206P332MR通过不同的外围电路来获得。2.1.2主芯片模块主芯片在此设计中制定为stm32f030作为主控芯片，stm32f030主控芯片

6、的外围电路包括复位电路，晶振，过芯片中的USB接口烧录到SPIFLASH中，选择的启动方式是USB启动。当程序烧录好以后，将启动方式转换为SPIFLASH启动。SDRAM中用于存放程序。STM32F030内部有RC振荡器，可以为内部的锁相环提供时钟，但同外部晶振相比不够准确，所以本文使用外部时钟源。外部时钟源主要分为高速外部振荡器和低速外部振荡器，高速外部振荡器主要作为芯片处理器和STM32外设的驱动时钟，低速外部振荡器用于驱动窗口看门狗和实时时钟。该系统采用8M外部晶振作为高速外部时钟信号的时钟源，外

7、接两个20pF的贴片电容。低速外部振荡器是时钟源可以使用外部晶振或用户自己提供，该系统采用频率值为32.768kHz的外部晶振，外接两个10pF的贴片电容。STM32F030有3种启动方式，分为系统复位、电源复位、备份区域复位。该系统采用电源复位，NRST引脚与10KΩ电阻串联使引脚处于高电位，当需要复位时，S1开关闭合使NRST引脚接地，产生低电平使微处理器复位。该微处理器内部也有复位电路，当引脚电压小于2.0V，片会处于复位状态，但会有40mA的延迟。图2.119嵌入式系统实训报告书2.1.3WIF

8、I模块WIFI模块的作用是实现下位机与上位机的实时通信，并且向上位机传递图像数据。使用的是HC05模块。其特性如下：1、嵌入高性能32位RISC微处理器2、55nm CMOS 高度集成射频技术3、集成高性能开关稳压器4、低功耗5、支持1/2/3/4/线 PTA WIFI/蓝牙6、自动校准7、天线分集8、控制每个包的功率9、完全遵守USB v 2.0 高速模式10、直接支持WIFI功能11、支持802.1w保护管理框架图2.22.1.4霍尔传