STM32单片机实现数据采集与控制系统

版权申诉
0 下载量 171 浏览量 更新于2024-09-04 收藏 1.81MB PDF 举报
"该资源是基于STM32单片机的数据采集系统的设计文档,涵盖了从系统启动、功能实现到硬件组成等多个方面。" 基于STM32单片机的数据采集系统是一个综合性的应用项目,旨在实现数据的采集、显示、传输、存储和分析等功能。STM32F103C8T6作为核心处理器,配备8MHz晶振,确保了系统的稳定运行。系统在上电启动时,会进行一系列初始化操作,如4个LED灯闪烁、OLED屏幕显示用户信息和杭电LOGO,然后进入主界面。 系统主要包含以下功能: 1. **系统测试界面**:这个界面主要用于验证硬件工作状态。4个LED灯显示流水灯效果,OLED屏幕通过图形方式展示4个按键的状态、AD转换数据以及陀螺仪传感器(MPU6050)的原始数据。数据可以通过柱状图和文字进行可视化,并支持翻页查看。 2. **陀螺仪姿态解算**:系统能够解析MPU6050的6轴数据,计算出俯仰角(pitch)、横滚角(roll)和航向角(yaw),精度达到0.1°。这些角度可以实时控制LED灯的亮度,实现动态调节。 3. **数据传输**:系统能够定时通过两个串口发送数据,用户可以设置发送间隔(0.01-1秒),调整数据格式,查看发送和接收计数。此外,用户还可以通过按键启动或暂停数据传输。 4. **移动端APP**:设计的安卓APP可以接收单片机通过蓝牙模块发送的数据,展示LED状态、按键状态、AD采样数据和陀螺仪的解算姿态角度。 5. **PC端替代方案**:对于没有安卓设备的用户,可以通过自编的PC软件,通过USB串口接收单片机上传的数据,实现与移动端APP相同的功能。 硬件系统包括了STM32单片机、USB转串口芯片PL2303SA、LDO电源AMS1117、LED、按键、精密可调电阻、IIC接口的6轴陀螺仪MPU-6050、OLED显示屏以及HC05蓝牙模块。通过这些硬件组件,系统构建了一个完整的数据采集、处理和通信平台。 系统框图描绘了各组件之间的连接关系,展示了数据如何从传感器经过单片机处理,然后通过串口或蓝牙模块传输出去。此外,系统还考虑了人机交互,如按键操作和屏幕显示,使得用户可以直观地了解系统状态并进行控制。 整体而言,这个基于STM32的系统设计涵盖了嵌入式开发的多个关键环节,包括硬件接口设计、实时数据处理、通信协议设计以及用户界面的构建,对于学习和掌握嵌入式系统开发具有很高的参考价值。