一種基于STM32F103T6無線電磁式電子白板設(shè)計

1、一種基于stm32f103t6無線電磁式電子白板設(shè)計摘 要：本文介紹了一種基于stm32f103t6的無線 電磁式電子白板的設(shè)計，以 arm32-bitcortex?-m3stm32f103t6 為核心，采用 nrf24l01 為無線通信芯片。根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計要求，實現(xiàn)了電子白板與 計算機進行無線通信的功能。關(guān)鍵詞：電子白板；nrf24l01； stm32f103t6中圖分類號：tp391. 6文獻標(biāo)識碼：a文章編號： 1674-7712(2013)14-0000-01近年來在教學(xué)、會議室、大型展會等領(lǐng)域的應(yīng)用，交互 式電子白板已呈現(xiàn)出極高的市場前景，尤其是電磁交互式電 子白板的憑著低成本、高可

2、靠性等特點，在電子白板市場中 占有較大份額，這種交互式電子白板系統(tǒng)由內(nèi)嵌電磁感應(yīng)線 圈網(wǎng)的白板、電磁波發(fā)射筆、計算機和投影儀組成。電子白 板需要與計算機進行數(shù)據(jù)傳輸，這就要求電子白板在現(xiàn)場安 裝時應(yīng)該方便、靈活、可靠。本文所設(shè)計的無線電磁式電子白板，無需再擔(dān)心電子白 板與計算機之間連線的距離以及布線的局限、繁瑣性，能夠 方便的實現(xiàn)現(xiàn)場的安裝，本設(shè)計采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，具有 較高的穩(wěn)定性。系統(tǒng)框架如圖1所示。一、系統(tǒng)原理（一）采集器。采集器的結(jié)構(gòu)圖如圖2所示，由 arm32-bitcortex?-m3stm32f103t6 微控制器作為主控芯片， 利用微控制器開啟和關(guān)閉信號通道來掃描電磁感應(yīng)網(wǎng)，

3、通過 微控制器內(nèi)置10位分辨率的adc采樣放大濾波后的模擬信 號并處理，將處理信號后的信息（光標(biāo)位置，左鍵按下、抬 起，右鍵按下、抬起）通過nrf24l01無線發(fā)送給pc機端的 協(xié)調(diào)器。（二）接收器。接收器的結(jié)構(gòu)圖如圖3所示，通過 stm32f103t6將nrf24l01接收的信息處理成usb串行數(shù)據(jù)， 傳輸給pc機；pc機就會按照信息中的指令執(zhí)行光標(biāo)移動， 左鍵按下、抬起，右鍵按下、抬起等相應(yīng)的動作。二、硬件電路設(shè)計如圖2所示，電磁白板的板面感應(yīng)網(wǎng)由40根漆包線安 照一定規(guī)則排布的電磁感應(yīng)線圈，每一根漆包線會連接一個 信號通道，40路信號通道是由5片motorola半導(dǎo)體公司生 產(chǎn)的多路模擬

4、復(fù)用器mc14051b組成的，其中白板的x軸方 向有20路信號，y軸方向有20路信號，stm32f103t6通過 控制片選引腳inh、選通引腳a、b. c來依次掃描x、y軸電 磁感應(yīng)線圈，然后信號通過ti德州儀器生產(chǎn)的lmh6643組 成的帶通濾波器放大、濾波，將十幾毫伏的型號放大到微控 制器stm32f103t6可以識別的信號，再通過微控制器片內(nèi)adc 進行信號采集，同時再測出信號的頻率，微控制器就會根據(jù) 特定的算法分析出信號源（電磁波發(fā)射筆如圖1所示）的具 體位置，轉(zhuǎn)換成鼠標(biāo)左鍵按下、抬起、右鍵按下、抬起等信 息，最后通過由nordic生產(chǎn)的nrf24l01如圖4所示，無線 傳輸給pc機端

5、的接收器。pc機端的接收器收到信號后，其將鼠標(biāo)左鍵按下、抬起, 右鍵按下、抬起等相應(yīng)的動作信息，通過stm32f103t6轉(zhuǎn)換 成usb串行信號輸入pc系統(tǒng)。此時pc系統(tǒng)就會發(fā)生相應(yīng)的 鼠標(biāo)動作，同時與pc機相連的投影機就會將圖像投射到電 磁白板的板面。三、軟件設(shè)計（一）采集器軟件。采集器在上電初始化后就會與接收 器建立無線連接，在沒有鼠標(biāo)動作時，只是維持一個心跳信 號，如果有鼠標(biāo)動作時，就會不斷的向接收器發(fā)送采集結(jié)果。 采集器的軟件流程圖如圖5所示。（二）接收器軟件。接收器在上電初始化后就會與采集 器建立無線連接，在沒有鼠標(biāo)動作時，只是維持一個心跳包 應(yīng)答信號，如果有鼠標(biāo)動作時，就會不斷的向pc發(fā)送鼠標(biāo) 信息。接收器的軟件流程圖如圖6所示。四、結(jié)束語本文所設(shè)計的無線電磁式電子白板，無需再擔(dān)心電子白 板與計算機之間連線的距離以及布線的局限、繁瑣性，能夠 方便的實現(xiàn)現(xiàn)場的安裝，具有較高的穩(wěn)定性，目前該系統(tǒng)已 經(jīng)在多所學(xué)校得到驗證，具有性能好、成本低的特點，非常 符合市場需求。參考文獻：1丁懷東，任向?qū)?，肖壕面向視頻會議的多功能手寫 筆白板系統(tǒng)及協(xié)同工作的研究j.昆明理工大學(xué)學(xué)報(理工 版)，2004, 29 (4)： 116-125.2劉建華，陳繼榮.基于nrf24e1的無線通信協(xié)議設(shè)計 與性能分析j.通信技術(shù)