Аннотация
Введение 5
1. Микроконтроллеры STM32 6
1.1. Серия STM32F4 10
1.2. Отладочная Плата STM32 F411CE 11
1.3. STM32CubeIDE 12
1.4. STM32CubeMX 13
1.5. Библиотека HAL 14
1.6. Язык Программирования C++ 17
2. Интерфейс UART 18
2.1. Передача данных 19
2.1.1. Начальный бит 19
2.1.1. Фрейм данных и бит четности 20
2.1.2. Стоп-биты 20
3. USB - UART 21
4. Радио Модуль HC 12 22
4.1. Микроконтроллеры STM32 и Радио модуль HC-12 23
4.2. АТ команды 24
5. CRC (Cyclic Redundancy Check) 28
5.1. Популярные и стандартизированные полиномы CRC 29
5.2. Исключающее Или «XOR» 30
5.3. Алгоритм вычисления CRC 31
6. Практика 33
Заключение 43
Список использованных источников и литературы 44
Приложение А Программа передатчика 45
Приложение Б Программа приемника 54
В мире, который постоянно меняется, общение жизненно важным на протяжении всей истории. В той же ноте то, как общаемся, так сильно развилось. Это даже стало лучше благодаря вмешательству технологий. Люди научились общаться через телефоны и другие устройства. Данные передаются по кабелям, но это может быть не самым эффективным способом передачи данных на больших расстояниях или в недоступных местах. Развитие беспроводной связи решило эту проблему.
В робототехнике есть большая необходимость иметь беспроводное управление, так как большинство роботов должны работать в местах, где оператор не находится в непосредственной близости, и каким-то образом, должен следить за работой робота. Передача данных по кабелям широко используется в робототехнике и в различных отраслях, но очевидно, что с развитием беспроводных технологий это лучший способ реализовать это.
Целью работы является изучение и разработка протокола передачи полетных данных с модельной ракеты на станцию управления на земле в режиме реального времени. Эта задача очень важна для ученого, так как необходимо знать состояние летательного аппарата и уметь делать наблюдения или изменения при необходимости. Это станет возможным благодаря использованию микроконтроллеров, запрограммированных на сбор данных с различных датчиков в контролируемом устройстве и отправку их через беспроводной радио модулей на приемную станцию.
В ходе работы был изучен передачу данных по беспроводной связи и установлена связь между двумя устройствами с помощью радио модулей HC-12. Путем тестирования и добавления проверки CRC обеспечен, что беспроводная передача данных надежна. СЯС обнаруживает ошибок с высокой вероятность и чем длиннее генераторный полином, тем лучше работает этот метод контроль ошибок. Таким образом проверки CRC можно использоваться в любой область деятельности, и он дает устойчивые результаты. Беспроводной связь между устройствами в большинстве случаев может эффективно заменить кабели и сэкономить денег на покупки длинных проводов, и это тоже выгоднее с точки зрение безопасности. Полученных данных можно легко проанализировать на наличие ошибок и обработать для дальнейшего использования.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы:
• была изучена литературы по теме ВКР;
• был реализован беспроводной связь между устройствами;
• был изучен язык программирования СИ;
• был разработан алгоритм и программа для микроконтроллера STM32;
• были проведены эксперименты и наблюдения.
Перспективы и задачи дальнейшего исследования данной темы являются:
• снять актуальные данные с датчиками (например, температура, давление итд), и рассчитать для них CRC значение при отправку;
• тестировать и применять протокол передачи на практике для реального проекта.
