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基于nRF24L01的矿用搜救器设计

—— Design of Mine Rescuer Based on nRF24L01
作者:崔玉祥 太原理工大学信息工程学院时间:2011-02-23来源:电子产品世界收藏

  系统设计

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/117157.htm

  搜器系统主要由电源模块、主控制器模块、2.4GHz无线通信模块、红外通信模块、FLASH存储器模块、OLED显示模块和触摸按键模块组成,系统框图如图1所示。

  系统电源

  采用锂电池做为系统电源,电池充电管理芯片选用CN3083,图2所示是以500mA电流4.2V电压进行恒压充电的电路图。图2中发光二极管D5发光时表明充电正在进行,D6发光时表明充电已经结束。锂电池通过LDO芯片MD73R30向系统提供稳定的3.3V电压,该芯片有使能控制引脚CE,可以通过将图中POWER_EN置为低电平关闭MD73R30以节省电能。

  主控制器

  选用STM32F103VE做主控制器。STM32F103VE增强型系列使用高性能的ARM Cortex-M3 32位的RISC内核,内置高速存储器(高达512k字节的闪存和64k字节的SRAM),丰富的增强I/O端口和联接到两条APB总线的外设。器件包含3个12位的ADC、4个通用16位定时器和2个PWM定时器,还包含标准和先进的通信接口: 2个I2C、3个SPI、2个I2S、1个SDIO、5个USART、一个USB和一个CAN。STM32F103VE具有DMA功能,可以在外设和内存之间、内存和内存之间提供高速数据传输。STM32F103VE具有FSMC(静态存储控制器),本设计用FSMC功能实现控制具有Intel8080总线模式的OLED显示屏。

  FLASH存储器

  要存储大量的人员信息,所以在主控制器外部扩展了8M字节的FLASH。M25P64是一个8M×8的串行FLASH存储器,具有写保护机制,通过高速SPI兼容总线应用。存储器由128个块组成,每个块包含256页,每页256个字节。M25P64具有高性能的编程功能,用页编程指令每次可编程1至256字节。整个存储器可以通过块擦写指令擦除,也可以由块擦除指令一次一块的擦除。

  红外通信

  出于方便应用考虑,在与上位机进行数据交换时使用红外通信技术。由于STM32F103VE的USART可以设置成IrDA模式,所以本设计选用Vishay的红外芯片TFDU4300。TFDU4300是一个对于低电压IO接口有独立逻辑参考电压的红外收发模块,它与快速红外数据通信的最新IrDA物理层标准完全兼容,IrDA的速度最高支持115.2kbit/s并且支持基带远程控制。收发模块由PIN二极管,一个红外发送器和一个低功耗控制IC构成,提供一个完全的单芯片前端到后端的解决方案。器件覆盖扩展的近于1米IrDA范围,通过一外部限流控制电阻可以调到更近的范围。


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关键词: 搜救器 nRF24L01

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