将433MHz射频模块与STM32F103C8连接

在嵌入式电子产品中进行无线项目变得非常重要和有益，因为到处都没有乱七八糟的电线，这使得该设备更加方便携带。有各种无线技术，例如蓝牙，WiFi，433 MHz RF（射频）等。每种技术都有其自身的优点和缺点，例如成本，距离或范围传输，速度或吞吐量等。今天，我们将使用带有STM32的RF模块无线发送和接收数据。如果您不熟悉STM32微控制器，则可以使用Arduino IDE从STM32的LED闪烁开始，并在此处检查所有其他STM32项目。

除此之外，我们还将RF 433Mhz无线模块与其他微控制器一起使用，以构建一些无线控制项目，例如：

• 射频控制家用电器
• 使用Raspberry Pi的RF远程控制LED
• 射频控制机器人
• 将RF模块与Arduino接口
• 使用RF模块的PIC到PIC通讯

在这里，我们将把433MHz RF无线模块与STM32F103C8微控制器接口。该项目分为两个部分。所述发送器将与STM32被接口和所述接收器将与Arduino的UNO进行接口。会有不同电路图和草图两个发送以及接收部。

在本教程中，RF发送器将两个值发送到接收器端：使用超声波传感器测量的距离和电位计ADC值（0到4096），该值映射为从0到100的数字。Arduino的RF接收器同时接收这两个值，并将这些距离和数字值无线打印在16x2 LCD显示屏中。

所需组件

• STM32F103C8微控制器
• Arduino UNO
• 433Mhz射频发射器和接收器
• 超声波传感器（HC-SR04）
• 16x2 LCD显示屏
• 10k电位器
• 面包板
• 连接线

433Mhz射频发射器和接收器模块）

射频发射器引脚排列：

433Mhz射频发射器	引脚说明
蚂蚁	用于连接天线
地线	地线
VDD	3.3至5V
数据	这里给出了要发送到接收器的数据

射频接收器引脚排列：

433Mhz射频接收器	采用
蚂蚁	用于连接天线
地线	地线
VDD	3.3至5V
数据	要从发送器接收的数据
CE / DO	也是数据引脚

433 MHz模块规格：

• 接收器工作电压：3V至5V
• 发射器工作电压：3V至5V
• 工作频率：433 MHz
• 传输距离：3米（无天线）至100米（最大）
• 调制技术：ASK（幅移键控）
• 数据传输速度：10Kbps

STM32F103C8的射频发送器电路图

射频发射器与STM32F103C8之间的电路连接：

STM32F103C8	射频发射器
5伏	VDD
地线	地线
PA10	数据
数控	蚂蚁

超声波传感器与STM32F103C8之间的电路连接：

STM32F103C8	超声波传感器（HC-SR04）
5伏	VCC
PB1	触发
PB0	回声
地线	地线

一个10k电位器与STM32F103C8连接，以向STM32的ADC引脚PA0提供输入模拟值（0至3.3V）。

Arduino Uno的RF接收器电路图

射频接收器和Arduino UNO之间的电路连接：

Arduino UNO	射频接收器
5伏	VDD
地线	地线
11	数据
数控	蚂蚁

16x2 LCD和Arduino UNO之间的电路连接：

LCD引脚名称	Arduino UNO引脚名称
地面（地）	地线（G）
VCC	5伏
VEE	电位器中心的对比针
寄存器选择（RS）	2
读/写（RW）	地线（G）
启用（EN）	3
数据位4（DB4）	4
数据位5（DB5）	5
数据位6（DB6）	6
数据位7（DB7）	7
LED正极	5伏
LED负极	地线（G）

编码将在下面简要说明。草图将分为两部分，第一部分是发送器部分，另一部分是接收器部分。本教程的结尾将提供所有草图文件和工作视频。要了解有关将RF模块与Arduino Uno接口的更多信息，请单击链接。

为无线射频传输编程STM32F103C8

STM32F103C8可以使用Arduino IDE进行编程。一个FTDI程序员或ST-Link的不需要的代码上传到STM32F103C8。只需通过STM32的USB端口连接到PC并开始使用ARDUINO IDE进行编程。您可以通过以下链接学习在Arduino IDE中对STM32编程。

在发射器部分，使用超声波传感器测量物体的距离（以“ cm”为单位），并使用电位计设置从（0到100）的数值，该数值通过与STM32接口的RF发射器进行发射。

首先包含Radiohead库，可以从此处下载。由于该库使用ASK（幅移键控技术）来发送和接收数据。这使得编程非常容易。您可以通过进入Sketch-> include library-> Add.zip库在素描中 包含库。

#包括

像本教程中的发射器端一样，超声波传感器用于测量距离，因此定义了触发和回波引脚。

#define trigPin PB1 #define echoPin PB0

接下来，使用诸如速度（2000），RX引脚（PA9）和TX引脚（PA10）之类的参数将RH_ASK库的对象名称设置为rf_driver。

RH_ASK rf_driver（2000，PA9，PA10）;

接下来，声明该程序所需的Strings变量。

字符串send_number; 字符串send_distance; 字符串传输；

接下来在void setup（）中，初始化RH_ASK rf_driver的对象。

rf_driver.init（）;

之后，将触发引脚设置为OUTPUT引脚，并将PA0（连接到电位计）和回波引脚设置为INPUT引脚。串行通信以9600的波特率开始。

Serial.begin（9600）; pinMode（PA0，INPUT）; pinMode（echoPin，INPUT）; pinMode（trigPin，OUTPUT）;

接下来在void loop（）中，首先将作为输入模拟电压的电位器值转换为数字值（找到ADC值）。由于STM32的ADC具有12位分辨率。因此，数字值从（0到4096）变化，映射到（0到100）。

int模拟输入= AnalogRead（PA0）; int pwmvalue = map（模拟输入，0,4095,0,100）;

接下来，使用超声波传感器通过将触发器设置为高和低（延迟2微秒）来测量距离。

digitalWrite（trigPin，LOW）; delayMicroseconds（2）; digitalWrite（trigPin，HIGH）; delayMicroseconds（10）; digitalWrite（trigPin，LOW）;

回波针感应到反射的波，即触发波被反射回的持续时间用于使用公式计算物体的距离。通过以下链接了解更多超声传感器如何计算距离。

长持续时间= pulseIn（echoPin，HIGH）; 浮动距离=持续时间* 0.034 / 2;

现在，将测量的数据编号和距离都转换为字符串数据，并存储在相应的字符串变量中。

send_number =字符串（pwmvalue）; send_distance =字符串（距离）;

这两个字符串都作为一行添加，并存储在称为传输和逗号“，”的字符串中，用于分隔两个字符串。

传输=传输_pwm +“，” +传输_距离;

传输字符串将转换为字符数组。

const char * msg = send.c_str（）;

数据已发送并等待发送。

rf_driver.send（（uint8_t *）msg，strlen（msg））; rf_driver.waitPacketSent（）;

发送的字符串数据也显示在串行监视器中。

Serial.println（msg）;

将Arduino UNO编程为RF接收器

Arduino UNO使用Arduino IDE进行编程。在接收器部分中，将从发射器部分发送并由RF接收器模块接收的数据和接收到的字符串数据分为各自的数据（距离和数字），并显示在16x2 LCD显示屏中。

让我们简单地看一下接收器编码：

像在发送器部分中一样，首先包含RadiohHead库。由于该库使用ASK（幅移键控技术）来发送和接收数据。这使得编程非常容易。

#包括

由于此处使用LCD显示屏，因此也包括液晶库。

#包括

并使用lcd作为对象指定并声明了与Arduino UNO连接的16x2 LCD显示引脚。

液晶（2,3,4,5,6,7）;

接下来，声明用于存储字符串数据的String数据变量。

字符串str_receive; 字符串str_number; 字符串str_distance;

声明了Radiohead库的对象。

RH_ASK rf;

现在在 void setup（）中， 将LCD显示屏设置为16x2模式，并显示并清除欢迎消息。

lcd.begin（16,2）; lcd.print（“电路图摘要”）; lcd.setCursor（0,1）; lcd.print（“ RF with STM32”）; 延迟（5000）; lcd.clear（）;

之后， rf 对象被初始化。

rf.init（）;

现在在 void loop（）中， 将数组buf声明为7。因为从发送器发送的数据有7个，包括“，”。因此，请根据要传输的数据进行更改。

uint8_t buf; uint8_t buflen = sizeof（buf）;

如果该字符串在rf接收器模块上可用，则if函数检查大小并执行。所述 rf.recv（） 是用来接收数据。

如果（rf.recv（buf，&buflen））

的 BUF 具有将接收到的字符串，以便随后接受字符串存储在一个 str_receive 字符串变量。

str_receive =字符串（（char *）buf）;

如果检测到两个字符串之间的'，'，则此 for 循环用于将接收到的字符串拆分为两个。

for（int i = 0; i <str_receive.length（）; i ++） { if（str_receive.substring（i，i + 1）==“，”） { str_number = str_receive.substring（0，i）; str_distance = str_receive.substring（i + 1）; 打破; }

声明两个用于两个值的char数组，并通过将字符串转换为字符数组将拆分为两个的String存储在受尊重的数组中。

字符数字符串; 字符距离字符串; str_distance.toCharArray（distancestring，3）; str_number.toCharArray（numberstring，3）;

之后，使用atoi（）将字符数组转换为整数

int distance = atoi（distancestring）; int number = atoi（numberstring）;

转换为整数值后，距离和数字值将显示在16x2 LCD显示屏中

lcd.setCursor（0,0）; lcd.print（“ Number：”）; lcd.print（number）; lcd.setCursor（0,1）; lcd.print（“ Distance：”）; lcd.print（距离）; lcd.print（“ cm”）;

在分别在STM32和Arduino UNO中上载了代码（即发送器和接收器）后，使用STM32测量的数据（例如数量和物距）将通过RF发送器发送到RF接收器，并且所接收的值会无线显示在LCD显示屏上。

测试基于STM 32的RF发送器和接收器

1.当数字为0且物体距离为6cm时。

2.当数字47与物体的距离为3厘米时。