航标课设报告.docVIP

学 号： 课 程 设 计 题 目 多功能航标实验 学 院 计算机科学与技术学院 专 业 物联网工程 班 级 姓 名 指导教师 2014 年 12 月 28 日 实训设计任务书 学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位： 题 目: 多功能航标实验 一、实训要求 1.认识多功能航标系统的硬件架构； 2.掌握航标板主芯片I/O口、串口管脚配置； 3.掌握传感器、航标灯的控制方式； 4.掌握航水流速度、降雨量传感器脉冲采集的方法； 5.掌握控制航标灯亮度的PWM波的原理； 6.掌握风速、温度、湿度、大气压、水深传感器的数据采集程序的编写；? 7.掌握水流速度、降雨量传感器脉冲采集程序的编写； 8.编写传感器的数据采集程序，来接收传感器的数据，要求能够深刻了解串口通讯的方式； 9.编写航标灯亮度控制程序，来控制航标灯的亮度，并借此掌握航标灯亮度控制的原理，?熟悉PWM波产生的方法及占空比的作用。 二、实训平台 1. PC机，台/人； 2. Altium designer软件 3.Altium designer软件、串口调试助手、传感器 4.多功能航标系统的模板。 三、实训报告内容 项目 形式 成绩评定 多功能航标系统硬件控制方式概述 书面 教师签名： （注：成绩评定等级：优、良、中、及格、不及格） 指导教师签名： 年 月 日 系主任（或责任教师）签名： 年 月 日 多功能航标课程实训 1 1.航标灯的介绍 1 2.实训步骤 1 2.1. 预备知识 1 2.2. 程序学习和代码优化 2 2.3．航标功能实现 2 3.预备知识 2 3.1. STM32芯片 2 3.1.1. STM32芯片的简介 2 3.1.2. 特点 2 3.1.3. 主要的标志 3 3.1.4. systick 4 3.2．多功能航标系统结构 5 3.3. 传感器通信协议 5 3.3.1. 风速、温度、气压、湿度传感器通讯协议 5 3.3.2. 水深、水流、降雨量传感器通讯协议 6 4.传感器的数据采集原理和代码分析 6 4.1．风速、温度、气压、湿度传感器 6 4.1.1．数据采集原理 6 4.1.2. 代码分析 8 4.2. 水流、水深、降雨量传感器 11 4.2.1. 数据采集原理 11 4.2.2. 代码分析 12 5. ZigBee通信 15 6.实训总结 16 多功能航标课程实训 1.航标灯介绍 航标灯是为保证船舶在夜间安全航行而安装在某些航标上的一类交通灯。它在夜间发出规定的灯光颜色和闪光频率，达到规定的照射角度和能见距离。航标灯有固定灯标、灯浮标、灯船和灯塔4种STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M内核内核：ARM32位Cortex-M3 CPU，最高工作频率72MHz，1.25DMIPS/MHz。单周期乘法和硬件除法。 存储器：片上集成32-512KB的Flash存储器。6-64KB的SRAM存储器。 时钟、复位和电源管理：2.0-3.6V的电源供电和I/O接口的驱动电压。POR、PDR和可编程的电压探测器（PVD）。4-16MHz的晶振。内嵌出厂前调校的8MHz RC振荡电路。内部40 kHz的RC振荡电路。用于CPU时钟的PLL。带校准用于RTC的32kHz的晶振。 低功耗：3种低功耗模式：休眠，停止，待机模式。为RTC和备份寄存器供电的VBAT。 调试模式：串行调试（SWD）和JTAG接口。 DMA：12通道DMA控制器。支持的外设：定时器，ADC，DAC，SPI，IIC和UART。 2个12位的us级的A/D转换器（16通道）：A/D测量范围：0-3.6 V。双采样和保持能力。片上集成一个温度传感器。 2通道12位D/A转换器：STM32F103xC,STM32F103xD,STM32F103xE独有。 最多高达112个的快速I/O端口：根据型号的不同，有26，37，51，80，和112的I/O端口，所有的端口都可以映射到16个外部中断向量。除了模拟输入，所有的都可以接受5V以内的输入。 最多多达11个定时器：4个16位定时器，每个定时器有4个IC/OC/PWM或者脉冲计数器。2个16位的6通道高级控制定时器：最多6个通道可用于PWM输出。2个看门狗定时器（独立看门狗和窗口看门狗）。Systick定时器：24位倒计数器。2个16位基本定时器用于驱动DAC。 最多多达13个通信接口