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Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ
工 业 技 术
基－￣ＳＴＭ３２和 ｎＲＦ２４１０ １的智能车无线监控平台设计①
赫 玉莹
（中南大学信息科 学与工程学院 湖南长沙 ４１ ００８３）
摘 要 ：在飞思卡尔智能车竞赛的基础上 ，设计了基于ｓＴＭ３２和ｎｒｆ２４ｌ０ｌ的智能车监控平台，可实现无线数据接收、远 程遥控，触屏控制，具备可
￥４ｉ、灵活性，便捷性 ，方便智能车的调试 。该文针对其主要功能模块详细介 绍了其实现 方法和软件设计流程。
关键 词 ：ＳＴＭ３２ ｎＲＦ２４１０１ 无线通信 监控
中图分类号：ＴＮ９２ 文献标 识码：Ａ 文章编号 ：１６７４—０９８Ｘ（２０１４）０５（ａ）一００７４—０１
在 进 行 智能车 的 开发 和调 试 过 程 中，需
要 不 断 地 验 证 程 序 和 算 法 的有 效 性 ，从 而
调 节 智 能 车 的 各项 参 数 。大 多数 参 赛 队 员
都 是 采 用和 电 脑相 连 接 的 方 法 进 行调 试 ，
这 种 方法 一 是 无法 显 示 车 辆 高 速 行 驶 过 程
中的实 时 状 况 ，二 是 调 试 监 控 十 分不 便 ，因
此 ，开发 一 种上位 机 进 行 无 线 监 视 和 控 制
成 为 一种 必 然趋 势和 选 择 。
目前 比 较 成 熟 的 短 距 离 无 线 传 输 网
络 的 技 术 有 ：蓝 牙、ｗ ｉｆｉ、超 带 宽 技 术 、
Ｚｉｇｂｅｅ技 术 等 ，但 是 上 述 技 术 开发起 来 较
为 复 杂 ，开发 周期 较 长 、成本 较 高 …。因此 ，
本 设 计 选 用ｓｔｍ３２和 ｎＲＦ２４１０１进行 模 块 开
发 ，并能 很 好 地 实现 相 应功 能 。
１系统 的 结构设 计
本 设 计 采 用 ｎＲＦ２４１０１以 无 线 通 信 方
式 与 附 近 的 其 他 模 块 或 系 统 进 行 数 据 交
换 ，其 基 本原理 如 图１所 示 。
ｘＳ１２ ８单 片机 采 集 智 能 车 参 数 ，如 传
感 器 数 据 信 息 、舵 机 打 角 、行 驶 速 度 等 。然
后 将 信息 传 输 到车 载 ｎｒｆ２４１０１中，以 人为 设
置的固定 匹配波特 率 发送 出去，在 这一 端 ，
将 以 相 同的 波 特 率 进 行 接 收 。同时 ，采 用
ｓｔｍ ３２上 的 配 套 触 摸 液 晶屏 可 进 行 实 时 显
示 。通 过 对 传 输 的 数 据 进 行分析 ，可 根 据 预
想 情 况 进 行 控 制 ，通 过 触 摸 屏 和 机 械 按 键
的 结 合，可 更 改 设 置参 数 并 控 制小 车 的启 动
和 运 行状 况 。
２ 系统实 现 分析
Ｓ Ｔ Ｍ ３ ２通 过 Ｓ Ｐ Ｉ与 外 部 Ｍ Ｃ Ｕ 通
信 ，最 大 ＳＰＩ速 度 可 以 达 到 １ ０ Ｍ Ｈ ｚ。又
ｎＲＦ２４１０１具 有 自动 应 答 功 能 ，能 够 实 现 可
靠 传 输 。
智 能 车 主 控 芯 片 将 采 集 到 的 数 据 以
机 器 语 言 （即 二 进 制 ）的 形 式 传 递 给 车 载
ｎＲＦ２４１０ｌ发 送 端 ，然 后 以数 据 包 的 形 式 发
送 出去 。接 收 端 接 收 到数 据 后 ，将 接 收 到 的
数 据 传 送 给ＳＴＭ ３２进行解 码 ，并 检测 数据
是 否 有效 ，若 有 效 ，则通 过 ＬＣＤ显 示 屏 将 数
据 以 特 定 的形 式 显 示 出来 。与此 同 时 ，接 收
端 在收 到数 据之 后，会返 回一 个反馈 信号 】。
因此，通 过 设 置 发送 缓冲 区中的 数 值 ，可 改
变 反馈 信 号，即 改变 车 载主 控 芯片 的 接 收 数
据 ，实 现 控制 。
对 于 无 线 模 块 的 详 细 接 收 过 程 ，首 先
配 置 ｎＲＦ２４Ｌ０１为 接 收 模 式 ，延 迟 ｌ３０ ｕ ｓ
后 进 入 接 收状 态 ，等待 数 据 的 到 来 。当检 测
到 有 效 的 地 址 和 ＣＲＣ时，就 将 数 据 包 存 储
在 接 收 缓 冲 区ＲＸＦＩＦＯ中，同时 将 中断 标
志位 ＲＸ～ＤＲ置 高 ，ＩＲＱ变 低 ，产 生 中断，通
知 ＭＣＵ去 取数 据 。开启 自动 应 答，接 收 方 同
时 进 入 发 射 状 态 回传 应 答 信 号 。最 后 接 收
成 功 时，若 ＣＥ变 低 ，则 ｎＲＦ２４Ｌ０１进 入 空 闲
模 式 。
３ 软件设 计 流 程
（１）根 据 ２４ｌ０１的 技 术 手 册 ，写 其 驱 动
函数 ，设 计 应 用 程 序 实 现 收 发 功 能 Ｊ。设
置ｎＲＦ２４１０１的 数 据 包 处 理 方 式 为 增 强 型
ＳｈｏｃｋＢｕｒｓｔ模 式 ，该 模 式 要求 接 收 方 在 接
收 到 数 据 之后 进 行 自动应 答，以便 于发 送 方
检 测 是 否 丢 失 了数 据 。如 果 数 据 丢 失 ，则 自
动 重 新 发 射 ，当重 发 次 数 达 到 上 限 之 后 ，产
生 中断 通知ＭＣｕ。
（２）液 晶 屏 显 示 。设 置 Ｓ Ｔ Ｍ ３ ２与
ＴＦＴＬＣＤ模 块相 连接 的ＩＯ口，初 始 化 ＬＣＤ
图１ 系统的无线收发结构 原理图
①作者 简介：赫 玉 莹 （１９９７．１２一 ），女 ，汉 族 ，本 科 ：无 研 究方 向 ：电气 工程 及其 自动 化 。
７ｄ ±吉 ｆ Ｊ皇 Ｅ寻七嗣 Ｑ ｒ、ｉ… △ ａｎ Ｔ 凸，、ｈ… Ｉ … Ｉ… … ＋；＾ｎ ｕ… Ｉ—Ｊ
模 块 ，书 写相 关 的 描 点 、显 示 数 字 、字符、字
符 串等 函数 ，设 计显 示 界 面 。然 后 通 过 函 数
将 字 符和 数 字显 示 ￣ＵＴＦＴＬＣＤ上 。
（３）触 摸 切 换 界 面 。要 通 过 液 晶 屏 显 示
足 够 的 信息 ，单 个界面 显 然 是 不够 的 。我 们
一
般 液 晶 所 用 的 触 摸 屏 ，最 多 的 是 电 阻 式
触 摸 屏 ，通 过 压 力感 应 进 行控制 。本 设 计 采
用 ＸＰＴ２０４６控 制 芯 片。首 先 要 进 行屏 幕校
准 ，因为 由于 技 术原 理 的原 因，并 不 能 保 证
同 一 点 触 摸 每 次 采 样 数 据 相 同 ，不 能 保
证绝对 坐标 定位 ，因此需 要将 物 理坐标 转
换为像素坐标 ，再赋给ＰＯＳ结 构“ｊ。然后再
主 函数 中可书 写ｔｏｕｃｈ（）函数，检 测 触 摸 屏
是 否 按 下，若 有 ，则 关 闭 中 断 ，读 取 像 素 坐
标 ，执 行相 应 操 作 ，再 开启 中断。
（４）数 据 处 理 显 示 ，由于 接 收 到 的 数 据
是 机 器语 言 即二 进 制 数 ，所 以 需 要 将接 收
到 的 数 据 进 行处 理 ，如转 换 为 浮 点数 等 。本
设 计 将 得 到 的 舵 机 打 角 、ＰＷ Ｍ波 占空 比 、
车 辆 速 度 变化 以 及传 感 器 信 息 在 坐 标 系中
实 时 显 示 ，通 过 波 形 的 上 升 或 下 降 将 能 够
更 加 清 晰 直 观 地 观 测 出车 辆 行 驶 状 况 ，方
便 调 试 。
４ 实 验效 果图
该 上 位 机 模 块 外 观 图 设 计 ，其 将 数 据
信 息快 速 、准 确 、直 观 地 显 示 出来 ，大 大 加
快 了智 能 车 的 调 试 进 度 。不 足 之 处 在于 ，由
于 液 晶 显 示 屏 大 小 限 制 ，绘 制 的 坐 标 系 横
坐 标 受 到一定 限 制 。若 将 分 度 值 加 大 ，则 影
响 观 测 的 数 据 精度 ，若将 分度 值 减 小 ，则 观
测 范 围 受 到影 响 。但 总 体 来说 ，已可 以 满 足
需 求 。
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