Взаимодействие на 433mhz RF модул със stm32f103c8

Осъществяването на безжични проекти във вградената електроника става много важно и полезно, тъй като няма разбъркани проводници, което прави устройството по-удобно и преносимо. Съществуват различни безжични технологии като Bluetooth, WiFi, 433 MHz RF (радиочестота) и др. Всяка технология има свои предимства и недостатъци като разходи, пренос на разстояние или обхват, скорост или пропускателна способност и др. Днес ще използваме RF модул със STM32 за изпращане и получаване на данни безжично. Ако сте нов в STM32 микроконтролера, започнете с мигащ светодиод със STM32 с помощта на Arduino IDE и проверете всички други STM32 проекти тук.

Освен това, ние също използвахме RF 433Mhz безжичен модул с други микроконтролери, за да изградим някои безжично контролирани проекти, като например:

• RF контролирани домакински уреди
• RF дистанционно управлявани светодиоди, използващи Raspberry Pi
• RF контролиран робот
• Връзка RF модул с Arduino
• PIC към PIC комуникация чрез RF модул

Тук ще свържем 433MHz RF безжичен модул с микроконтролер STM32F103C8. Проектът е разделен на две части. В предавателя ще бъде свързан с STM32 и приемника ще бъде свързан с Arduino UNO. Ще има различни схеми на схеми и скици както за предаващата, така и за приемащата част.

В този урок радиочестотният предавател изпраща две стойности към страната на приемника: разстоянието, измерено с помощта на ултразвуков сензор и ADC стойността на потенциометъра (0 до 4096), което се нанася като число от (0 до 100). В RF приемник на Ардуино получава както на ценностите и отпечатъците тези разстояние и брой ценности в 16x2 LCD дисплей безжично.

Необходими компоненти

• STM32F103C8 Микроконтролер
• Arduino UNO
• 433Mhz RF предавател и приемник
• Ултразвуков сензор (HC-SR04)
• 16x2 LCD дисплей
• 10k потенциометър
• Макет
• Свързване на проводници

433Mhz RF трансмитер и приемник модул)

RF предавател Pinout:

433Mhz RF предавател	Описание на щифта
МРАВКА	За свързване на антена
GND	GND
VDD	3.3 до 5V
ДАННИ	Тук са дадени данни, които трябва да се предадат на получателя

RF приемник:

433Mhz RF приемник	ИЗПОЛЗВАЙТЕ
МРАВКА	За свързване на антена
GND	GND
VDD	3.3 до 5V
ДАННИ	Данни, които трябва да бъдат получени от предавателя
CE / DO	Това е и ПИН за данни

Спецификации на модула 433 MHz:

• Работно напрежение на приемника: 3V до 5V
• Работно напрежение на предавателя: 3V до 5V
• Работна честота: 433 MHz
• Разстояние на предаване: 3 метра (без антена) до 100 метра (максимум)
• Модулираща техника: ASK (Амплитудно превключване на клавиатурата)
• Скорост на предаване на данни: 10Kbps

Схема на РЧ трансмитер със STM32F103C8

Свързващи вериги между RF трансмитер и STM32F103C8:

STM32F103C8	RF предавател
5V	VDD
GND	GND
PA10	ДАННИ
NC	МРАВКА

Свързващи вериги между ултразвуков сензор и STM32F103C8:

STM32F103C8	Ултразвуков сензор (HC-SR04)
5V	VCC
PB1	Trig
PB0	Ехо
GND	GND

А потенциометър 10k е свързан с STM32F103C8 да се осигури въвеждане на аналогов стойност (от 0 до 3.3V) на ADC щифт PA0 на STM32.

Схема на RF приемник с Arduino Uno

Верижни връзки между RF приемник и Arduino UNO:

Arduino UNO	RF приемник
5V	VDD
GND	GND
11.	ДАННИ
NC	МРАВКА

Верижни връзки между 16x2 LCD и Arduino UNO:

Име на LCD щифт	Име на Pin на Arduino UNO
Земя (Gnd)	Земя (G)
VCC	5V
VEE	ПИН от центъра на потенциометъра за контраст
Избор на регистър (RS)	2
Четене / запис (RW)	Земя (G)
Активиране (EN)	3
Бит за данни 4 (DB4)	4
Бит за данни 5 (DB5)	5
Бит за данни 6 (DB6)	6
Бит за данни 7 (DB7)	7
LED Положителен	5V
LED отрицателен	Земя (G)

Кодирането ще бъде обяснено накратко по-долу. Ще има две части на скицата, където първата част ще бъде предавателна секция, а друга ще бъде приемна секция. Всички файлове със скици и работещо видео ще бъдат дадени в края на този урок. За да научите повече за свързването на RF модула с Arduino Uno, следвайте връзката.

Програмиране на STM32F103C8 за безжично RF предаване

STM32F103C8 може да бъде програмиран с помощта на Arduino IDE. За качване на кода в STM32F103C8 не е необходим FTDI програмист или ST-Link. Просто се свържете с компютър чрез USB порт на STM32 и започнете да програмирате с ARDUINO IDE. Можете да научите програмиране на вашия STM32 в Arduino IDE, като следвате връзката.

В секцията на предавателя разстоянието на обекта в 'cm' се измерва с помощта на ултразвуков сензор, а числовата стойност от (0 до 100) се задава с помощта на потенциометър, който се предава чрез RF предавател, свързан със STM32.

Първо е включена библиотеката на Radiohead, която може да бъде изтеглена от тук. Тъй като тази библиотека използва ASK (Amplitude Shift Keying Technique) за предаване и получаване на данни. Това прави програмирането много лесно. Можете да включите библиотека в скица, като влезете в Скица-> включи библиотека-> Добави.zip библиотека.

#include

Както в този урок в страната на предавателя, за измерване на разстоянието се използва ултразвуков сензор, така че да се дефинират щифтовете на спусъка и ехото.

#define trigPin PB1 #define echoPin PB0

След това името на обекта за библиотеката RH_ASK се задава като rf_driver с параметри като скорост (2000), RX пин (PA9) и TX пин (PA10).

RH_ASK rf_driver (2000, PA9, PA10);

След това се декларират променливата Strings, необходима в тази програма.

Низ номер_предаване; Низ предаване_разстояние; String предаване;

След това в void setup () обектът за RH_ASK rf_driver се инициализира.

rf_driver.init ();

След това щифтът на спусъка е зададен като ИЗХОД ЗА ИЗХОД, а PA0 (свързан към потенциометъра) и щифтът за ехо е зададен като ИНПУТ. Серийната комуникация започва с скорост на предаване 9600.

Serial.begin (9600); pinMode (PA0, INPUT); pinMode (echoPin, INPUT); pinMode (trigPin, OUTPUT);

След това в цикъла void (), първо стойността на потенциометъра, която е входното аналогово напрежение, се преобразува в цифрова стойност (намерена е ADC стойност). Тъй като ADC на STM32 има 12-битова резолюция. И така, цифровата стойност варира от (0 до 4096), което се отразява в (0 до 100).

int analoginput = analogRead (PA0); int pwmvalue = карта (аналогов вход, 0,4095,0,100);

След това разстоянието се измерва с помощта на ултразвуков сензор чрез настройка на спусъка високо и ниско със закъснение от 2 микросекунди.

digitalWrite (trigPin, LOW); delayMicroseconds (2); digitalWrite (trigPin, HIGH); delayMicroseconds (10); digitalWrite (trigPin, LOW);

Ехо пинът усеща отразената вълна обратно, т.е. времето, през което отработената вълна се отразява обратно, се използва при изчисляване на разстоянието на обекта с помощта на формулата. Научете повече как ултразвуковият сензор изчислява разстоянието, като следвате връзката.

голяма продължителност = pulseIn (echoPin, HIGH); плаващо разстояние = продължителност * 0,034 / 2;

Сега както номерът на данните, така и измереното разстояние се преобразуват в низови данни и се съхраняват в съответните променливи на низ.

номер на предаване = низ (pwmvalue); transmit_distance = String (разстояние);

И двата низа се добавят като един ред и се съхраняват в низ, наречен предаване и запетая “,” се използва за разделяне на два низа.

предаване = предаване_pwm + "," + предаване_разстояние;

Предавателният низ се преобразува в масив от символи.

const char * msg = transmit.c_str ();

Данните се предават и изчакайте, докато бъдат изпратени.

rf_driver.send ((uint8_t *) msg, strlen (msg)); rf_driver.waitPacketSent ();

Изпратените низови данни също се показват в серийния монитор.

Serial.println (msg);

Програмиране на Arduino UNO като RF приемник

Arduino UNO е програмиран с помощта на Arduino IDE. В секцията на приемника данните, които се предават от секцията на предавателя и се получават от модула на RF приемника, и получените данни от низовете се разделят на съответни данни (разстояние и номер) и се показват на LCD дисплея 16x2.

Нека видим накратко кодирането на приемника:

Както в секцията на предавателя, първо е включена библиотеката RadiohHead. Тъй като тази библиотека използва ASK (Техника за манипулиране на амплитудно изместване) за предаване и получаване на данни. Това прави програмирането много лесно.

#include

Тъй като тук се използва LCD дисплей, така е включена и библиотеката с течни кристали.

#include

И щифтовете 16x2 LCD дисплея, свързани с Arduino UNO, са посочени и декларирани с помощта на lcd като обект.

LCD LiquidCrystal (2,3,4,5,6,7);

След това се декларират променливите на String данни за съхраняване на низови данни.

Низ str_receive; Низ str_number; Низ str_distance;

Обектът за библиотеката на Radiohead е деклариран.

RH_ASK rf;

Сега в настройката за празнота (), LCD дисплеят е настроен в режим 16x2 и се показва и изчиства приветствено съобщение.

lcd.begin (16,2); lcd.print ("CIRCUIT DIGEST"); lcd.setCursor (0,1); lcd.print ("RF със STM32"); забавяне (5000); lcd.clear ();

След това rf обектът се инициализира.

rf.init ();

Сега в цикъла void (), масивът на масива се декларира с размер като 7. Тъй като данните, изпратени от предавателя, имат 7, включително „,“. Така че, променете това според данните, които трябва да бъдат предадени.

uint8_t buf; uint8_t buflen = sizeof (buf);

Ако низът е наличен в RF модула на приемника, функцията if проверява размера и се изпълнява. В rf.recv () се използва за получаване на данни.

if (rf.recv (buf, & buflen))

В Buf има получените низ така че след това получи низ се съхранява в str_receive низ променлива.

str_receive = String ((char *) buf);

Този цикъл for се използва за разделяне на получения низ на две, ако открие ',' между два низа.

за (int i = 0; i <str_receive.length (); i ++) { if (str_receive.substring (i, i + 1) == ",") { str_number = str_receive.substring (0, i); str_distance = str_receive.substring (i + 1); почивка; }

Декларират се два масива char за две стойности и низът, който е разделен на две, се съхранява в уважаван масив чрез преобразуване на низ в символен масив.

символен низ; char дистанционна струна; str_distance.toCharArray (низ от разстояние, 3); str_number.toCharArray (stringstring, 3);

След това преобразувайте символния масив в цяло число, използвайки atoi ()

int разстояние = atoi (низ от разстояние); int номер = atoi (числов низ);

След преобразуване в целочислени стойности стойностите разстояние и число се показват на 16x2 LCD дисплей

lcd.setCursor (0,0); lcd.print ("Номер:"); lcd.print (номер); lcd.setCursor (0,1); lcd.print ("Разстояние:"); lcd.print (разстояние); lcd.print ("cm");

След качване на кодовете, т.е. предавател и приемник в STM32 и Arduino UNO, данните като брой и разстояние на обекта, измерени с помощта на STM32, се предават на RF приемника чрез RF предавател и получените стойности се показват на LCD дисплея безжично.

Тестване на базиран на STM 32 RF предавател и приемник

1. Когато числото на 0 и разстоянието на обекта е на 6 см.

2. Когато номер 47 и разстоянието на обекта е 3cm.