采用STM32F10X系列的芯片为主芯片、SH79F32为辅芯片,温度传感器DS18B20做采集工具,PTR8000无线模块做通信工具,实现无线传感器网络功能。通过Altium Designer Release 10进行原理图设计及PCB板的绘制,并制作电路板、焊接电路板,之后利用Keil软件设计程序,实现不同单片机之间的无线传感器网络通信,并完成了无线通信平台的设计与制作。
《32位与8位单片机在无线传感器网络系统中的应用》
无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)是一种由大量分布式传感器节点组成的网络,它们通过无线通信技术进行数据交换,常用于环境监测、安全防范等多种场景。本文以STM32F10X系列32位微控制器作为主芯片,搭配SH79F32 8位单片机,结合DS18B20温度传感器和PTR8000无线通信模块,构建了一个无线传感器网络系统。
STM32F103R8T6是基于ARM Cortex-M3内核的32位微控制器,具备64KB闪存和工业级温度范围(-40~85℃)。而SH79F32是一款高速8051兼容的8位单片机,拥有低功耗特性,包括内置的PLL时钟、SLP LCD驱动器、看门狗定时器以及低电压检测功能。两者协同工作,为主机和从机提供了稳定的数据处理和通信能力。
系统设计中,从机部分采用了SH79F32,配备128×64液晶显示模块和DS18B20温度传感器,用于数据展示和温度采集。主机则采用STM32F103R8T6,连接LCM045段式液晶显示模块和相同型号的无线通信模块,实现数据的接收和显示。DS18B20温度传感器以其9位精度的温度读数,提供精确的环境温度信息,支持寄生电源和外部电源两种供电方式。
无线通信模块PTR8000核心为nRF905芯片,它能在433/868/915 MHz的ISM频段工作,通过配置寄存器设定工作频率和传输参数。在本设计中,选择433.0 MHz工作频率,以实现主机和从机间的无线通信。
系统设计中,硬件部分涉及Altium Designer Release 10进行原理图设计和PCB布局,软件部分则采用Keil进行程序编写,实现了不同单片机间的无线通信。这种通信平台不仅完成了数据采集、处理和传输,还展示了无线传感器网络在实际应用中的可行性,为后续的环境监测或其他类似项目提供了参考模板。
总结来说,32位和8位单片机的结合在无线传感器网络系统中展现出强大的潜力,能够满足低功耗、低成本和高效能的需求。通过精确的温度感应、可靠的无线通信和直观的数据呈现,这一系统为无线传感器网络技术的应用拓展了新的可能。