基于STM32和WiFi遥控小车实验报告.docx

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基于STM32和WiFi遥控小车实验报告

计算机科学与技术学院

《嵌入式综合实践》课程设计报告

专业：

物联网工程

设计题目：

基于STM32和WiFi的遥控小车及继电器

设计人员：

学号：

学号：

学号：

学号：

学号：

指导教师：

2014年6月

基于STM32和WiFi的遥控小车及继电器

摘要

随着嵌入式技术的发展，单片机技术进入了一个新的台阶，目前除最早的51单片机现在有了STM32系列单片机以AMR的各系列单片机，而本次设计我采用STM32单片机来完成，目的是实现通过手机上APP或者PC上web界面，通过WiFi无线传输，控制小车，STM32板子上的LED及继电器。

而无线的传输时作为目前一项比较前沿的技术来展开学习的，所有的新新产业中都追求小规模高效率，而无线的技术可以降低传统工程的工程量，同时可以节省大量由排线、线路维修、检测上的一些不必要的障碍和消耗。

同时，在实时运行阶段也可以明显体现它的便携性，高效性和节能性。

【关键词】STM32WiFi遥控网页

ABSTRACT

Withthedevelopmentofembeddedtechnology,micro-controllertechnologyhasenteredanewstage,atpresentinadditiontotheearliestnowwithSTM32seriesmicro-controller51singlechipmicrocomputertoAMRvariousseriessinglechipmicrocomputer,andIuseSTM32MCUtocompletethedesign,thepurposeistorealizethecontrolsoftwareonthephoneorPCwebtransmissionviaWiFi,LEDandrelaycontrolSTM32board.Andwirelesstransmissionasnowamorecutting-edgetechnologytostartlearning,alltheemergingindustryinthepursuitofsmallhighefficiency,andwirelesstechnologycanreducetheamountoftraditionalengineering,atthesametimecansavealotoftheplatoonline,linemaintenance,testonsomeunnecessaryobstaclesandconsumption.Atthesametime,thereal-timerunningstagecanobviouslyreflectitsportability,highefficiencyandenergysaving.

【Keywords】STM32WiFiRemoteControlWebPage

1设计目标

本次设计要求能通过PC的web界面，远程通过wifi控制小车的前进、后退、左转和右转及LED和继电器的开和关。

要求学生对STM32有一定基础，熟悉MR09和和web间通信，会基本的C语言和javascript，会基本的网页设计，熟练掌握MDK软件的使用与程序下载。

2设计内容

（1）在MDK中，配备车载wifi的名称，密码，IP，网关，DNS及工作模式。

本实验中，配置wifi名称：

wulianwang密码：

1234567890123

IP地址：

192.168.10.10网关：

192.168.10.1DNS:

202.99.96.68

（2）设计小车电机驱动，继电器模块和底座电路的原理图和PCB。

（3）用脚本语言设计web控制界面，本设计中是用Dreamweaver软件设计脚本语言。

生成的.HTML控制台文件，用Linux环境下GCC编译器将.HTML文件编译生成.h头文件，因没有装Linux系统，故在window环境下安装类似GCC编译器cygwin软件，生成.h文件后，添加该头文件到MDK工程文件，编译整个工程文件，下载程序到核心板。

（4）打开带无线网卡的PC，连接名为wulianwang的wifi，密码为1234567890123。

（5）实现web控制小车前进后退与转向运动，LED和继电器开关。

设计完成。

2.1系统组成框图

3设计方案

（1）采用Dreamweaver制作控制台的Web界面

（2）控制台与车载wifi建立无线通讯

（3）制作电机驱动电路及继电器电路

（4）嵌入式技术与网页设计相结合，按键操纵小车的转向，前进后退等动作。

4实验所需器件

（1）核心板，此处采用STM32核心板

（2）继电器模块，及各种常用元器件

（3）小车底座，轮子，直流电机及L298N驱动模块（驱动电机）

（4）Wifi芯片，本实验选择MR08的wifi模块

（5）STM32核心板和JLINK下载模块及其相关的驱动

（6）带无线网卡的PC一台，且带MDK，GCC编译器环境

（7）杜邦线若干，电池若干且带电池盒，

5实验各模块电路设计

5.1核心板模块

（1）芯片的选择：

STM32VET6

（2）芯片的介绍:

内核8：

ARM 32位的Cort32ex™-M3 CPU 

− 最高72MHz工作频率，在D存储器的0等待周期访问时可1.25DMips/MHz（Dhrystone 2.1） 

− 单周期乘法和硬件除法 

■ 时钟、复位和电源管理 

− 2.0～3.6伏供电和I/O引脚 − 上电/断电复位（POR/PDR）、可编程电压监测器（PVD） 

− 4～16MHz晶体振荡器 

− 内嵌经出厂调校的8MHz的RC振荡器 − 内嵌带校准的40kHz的RC振荡器 − 产生CPU时钟的PLL 

− 带校准功能的32kHz RTC振荡器 

■ 低功耗 

− 睡眠、停机和待机模式 

− VBAT为RTC和后备寄存器供电 

■ 2个12位模数转换器，1μs转换时间（多达16个输入通道） 

− 转换范围：

0至3.6V − 双采样和保持功能 − 温度传感器 

■ DMA：

− 7通道DMA控制器 

− 支持的外设：

定时器、ADC、SPI、I2C和USART 

（3）STM32VET6芯片引脚图

图5.1.3

（4）实物图：

图5.1.4

5.2WiFi模块

（1）采用芯片：

WM-G-MR-09

（2）WiFi模块的系统框架

（3）WiFi模块电路原理图

图5.2.3

（4）实物图：

图5.2.4

5.3直流电机驱动模块

（1）小车驱动模块选择：

L298N

（2）简要说明：

尺寸：

80mmX45mm 

主要芯片：

L298N、光电耦合器 

工作电压：

控制信号直流5V；电机电压直流3V~46V（建议使用36伏以下） 

最大工作电流：

2.5A 五、额定功率：

25W 

（3）特点：

a、具有信号指示。

               b、转速可调            c、抗干扰能力强 

d、具有过电压和过电流保护              e、可单独控制两台直流电机              

f、可单独控制一台步进电机               g、PWM脉宽平滑调速               h、可实现正反转

i,采用光电隔离

（4）电机连接原理图

（5）实物图：

图5.3.5

5.4继电器模块

（1）特点

继电器触点容量250V10A.继电器输出常开、常闭;低电平有效。

5V继电器信号输入电压范围：

0—5V;

VCC系统电源。

JD-VCC继电器电源。

默认5V继电器。

JD-VCC和VCC短接就可以了。

该继电器为2路继电器，VCC接电源+5V,GND接地，2路输入IN1和IN2，当IN１＝１时，１路继电器开，当IN２＝０时，１路继电器关，２路继电器同理。

（2）实物图

图5.4.2

6实验设计

6.1设计意义与目的

熟悉基于STM32的WiFi模块控制系统的使用，为今后进一步学习物联网无线智能控制打下基础。

6.2系统原理图

图6.2.1系统原理图

图6.2.2系统PCB图

6.3完成实物图

图6.3.1底层图

图6.3.2正视图

7调试与结果

7.1连接WiFi

PC上连接小车车载WiFi，WiFi名称：

wulianwang

无线网密码：

1234567890123

7.2WiFi测试连接

（1）通过PC测试

在window命令行中ping开发板IP，结果如下：

图7.2.1

（2）通过创建TCPUDP来测试，建立TCPClient服务器，端口8080，IP地址：

192.168.10.10

图7.2.2

连接建立后，通过发送控制命令检测是否连接，如，LED_OPEN1（LED1开），　LED_CLOSE1（LED2关），JDQ_OPEN（继电器开），JDQ_CLOSE（继电器关）

图4.2.2.2

7.3登陆控制Web界面

Wifi连接成功后，打开浏览器，在地址栏敲入IP：

192.168.10.10，进入控制界面：

图7.3.1

图7.3.2

8设计总结：

（成员作用与体会）

通过这次实践课程，通过亲自动手，从最初确定课题，到画设计PCB，到印刷电路板，到焊接元器件，到测试电路，到调试程序，经过了反复的修改和实践，终于完成课题，一路走来，确实很不易。

自己画PCB，制板，编程，调试等各方面能力都得到了提升，同时也体会到了团队的力量，体会到了协作的重要性，也体会到了合理指挥分配的重要性，在团队合作中共同进步，在合作中成长！

9附件

附件一：

脚本语言源码

--

.STYLE2{color:

#009999}

body{

background-color:

#009999;

}

.STYLE3{color:

#00ff00}

-->

网页控制界面（第六组ARM课程实践小组成员：

程念（组长）付威张静张松青施毅）指导老师：

王忠友老师

无线网类型:

Infra

Ad-Hoc

无线网名称:

无线网密钥:

（支持WPA/WPA2AD-HOC请设置为13位密码比如：

1234567890123）

无线网络IP:

（0..255）

子网掩码:

默认网关:

DNS服务器:

无线网MAC:

（固件固定，无法修改）

说明

:

本设备支持一键恢复出厂设置，恢复后默认为infra型网络，关联AP的ssid为linux，无加密。

默认IP为192.168.1.10。

附件二：

控制部分C语言源码

/**********************************************************************************/

#include"sample_http.h"

#include"common.h"

#include"dev.h"

#include"marvell_ops.h"

#include"parmcfg.h"

#ifLWIP_TCP

#defineTEST_WEB_SRV0

//bymillin2008-01addcounter&runtimer

u32_truntime=0;

u32_tcounter=0;

charhtml_buffer[512];

staticvoidhex_trans（char*frm,char*dst）

{

intiii;

if（!

memcmp（frm,"%3d",3））{

iii=3;

while（iii--）{

if（*dst==''）

*dst++='0';

}

}

elseif（!

memcmp（frm,"%2x",3））{

iii=2;

while（iii--）{

if（（*dst>'a'-1）&&（*dst<'g'））

*dst-='a'-'A';

elseif（*dst==''）

*dst='0';

*dst++;

}

}

}

#definesnprintf（dst,n,frm,src）do{sprintf（（char*）tmp,frm,（char*）src）;memcpy（（char*）dst,（char*）tmp,n）;hex_trans（frm,（char*）dst）;}while（0）

staticvoidhtml_cgi（unsignedchar*html,unsignedchar*buffer,structhttp_state*hs）

{

intindex=hs->index++;

intlen=hs->left<512?

hs->left:

512;

chartmp[32];

hs->len=len;

memcpy（buffer,html+512*index,len）;

if（index==0）{

//netmode

if（marvel_mode=='1'）{

snprintf（buffer+INFRA_INDEX,8,"%s",""）;

snprintf（buffer+ADHOC_INDEX,8,"%s","selected"）;

}

elseif（marvel_mode=='0'）{

snprintf（buffer+INFRA_INDEX,8,"%s","selected"）;

snprintf（buffer+ADHOC_INDEX,8,"%s",""）;

}

}

elseif（index==1）{

/*if（marvel_mode=='1'）

*buffer='d';

else

*buffer='';*/

//ssid

memset（buffer+SSID_INDEX-512,0,64）;

sprintf（（char*）buffer+SSID_INDEX-512,"\"%s\"",marvel_ssid）;

//key

memset（buffer+KEY_INDEX-512,0,61）;

sprintf（（char*）buffer+KEY_INDEX-512,"\"%s\"",marvel_key）;

//ip1

snprintf（buffer+WIP1_INDEX-512,3