基于STM32的LED可见光音频通信装置设计
基于STM32的全彩LED显示屏系统的设计
基于STM32的全彩LED显示屏系统的设计引言：全彩LED显示屏系统基于STM32是一种新型的显示技术，它能够呈现丰富多彩的图像和动画效果，具有较高的分辨率和刷新率，被广泛应用于户外广告、体育场馆、舞台演出等领域。
本文将介绍基于STM32的全彩LED显示屏系统的设计原理和实现方法，包括硬件设计和软件开发两个方面。
一、硬件设计1.硬件平台选择选用STM32系列单片机作为硬件平台，它具有较高的运算能力和丰富的外设接口，能够满足全彩LED显示屏系统的要求。
同时，根据具体的需求还可以选择适当的型号和封装。
2.LED显示屏的选型根据实际应用场景的需求，选择合适的LED显示屏。
关注显示屏的分辨率、亮度、可视角度、防水性能等指标，并确保与STM32单片机的接口兼容。
3.电源设计为了保证系统的稳定运行，需要设计合适的电源电路。
可以选择直流稳压电源芯片或者使用外部稳压电源模块，以提供所需的电源电压和电流。
4.通信接口设计在全彩LED显示屏系统中，通常采用串行通信接口来控制显示屏的显示内容。
根据具体的通信协议选择合适的串行通信接口，如SPI、I2C或UART，并设计相应的接口电路。
5.控制芯片选择及驱动设计LED显示屏通常包含一个或多个控制芯片，用于控制LED的亮度和颜色。
根据显示屏的类型和规格选择合适的控制芯片，并编写相应的驱动程序。
二、软件开发1.系统初始化在STM32单片机上搭建全彩LED显示屏系统的软件平台，需要进行系统初始化设置。
包括时钟配置、外设初始化、中断配置等。
通过配置寄存器和调用相应的函数，使得系统能够正常工作。
2.数据传输和显示控制通过串行通信接口将待显示的数据传输到LED显示屏上，并控制LED 的亮度和颜色。
编写相应的程序，实现数据的传输和显示控制功能。
3.图像和动画显示为了实现丰富多彩的图像和动画效果，需要编写相应的图像和动画处理程序。
例如，实现图像的解码和显示、动画的播放和切换等功能。
4.驱动调试和优化在软件开发过程中，需要对驱动程序进行调试和优化。
基于单片机的可见光通信系统实验设计
基于单片机的可见光通信系统实验设计1. 实验目的：了解可见光通信技术的原理及应用，设计并实现单片机控制的可见光通信系统。
2. 实验原理：可见光通信技术是利用光的属性进行通信的一种新型通信技术，与无线电通信技术相比，可见光通信技术具有无线电磁波干扰小、安全性高、光源广泛、无电磁辐射等优点。
光通信通过编码、调制、解调和解码等方式将信息传输到信道上。
如图1所示，一个光源通过编码电路将信息转换成可见光信号，然后光源将光信号传输到相应的接收器上，接收器通过解码电路将信息从光信号中提取出来。
3. 实验器材：1）LED发光二极管（TX端）和光敏二极管（RX端）2）Arduino单片机3）电阻、电容等元器件4）电源4. 实验步骤：1）把TX端的LED连接到Arduino单片机的数字管脚上。
2）对发送的信息进行编码，比如ASCII码。
3）将编码后的信息转化成二进制数字。
4）用二进制数字控制LED的亮灭时间，并在TX端发送出来。
5）在RX端将接收到的可见光信号转换成电信号，并识别出其中的二进制数字。
6）解码二进制数字并转换成信息。
7）在RX端显示出信息。
5. 实验注意事项：1）实验中的光源和光敏二极管要放置在一定的距离内，避免直接光照射手眼。
2）发送端和接收端的波长要匹配。
3）需要设置适当的功率和亮度。
6. 实验拓展：1）可以在单片机中增加自适应亮度调节、自适应位宽调节等功能。
2）可以尝试对传输速度进行优化，提高传输速率。
7. 实验结论：通过单片机控制的可见光通信系统，可以将信息通过可见光传输到接收端，并将信息显示出来。
可见光通信技术在新型通信技术中具有较大发展前景。
基于LED的可见光无线通信关键技术研究
结论：传输距离对 LED可见光无线通信 性能有显著影响，需 根据实际需求选择合 适的传输距离
通信安全：LED可见 光无线通信采用加密 技术，确保通信内容 不被窃取。
数据完整性：采用校 验码等技术，保证数 据传输的完整性。
抗干扰能力：LED可见 光无线通信具有较强的 抗干扰能力，能够抵御 其他无线通信设备的干 扰。
性能比较：与其他无线通信技术相 比，LED可见光无线通信在能耗和 效率方面的表现
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效率评估：LED可见光无线通信系 统的效率取决于数据传输速率和误 码率
优化策略：针对能耗和效率的优化 策略，如采用高效率的调制解调技 术、优化系统结构等
高速调制与解调技术
多径干扰与信道均衡技术
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LED可见光无线通信技术具有高速、 安全、抗干扰等优点，可广泛应用 于室内无线通信、物联网等领域。
LED可见光无线通信技术具有低成本、 低能耗等优势，可与其他无线通信技 术互补，共同构建未来的无线通信网 络。
高速传输：LED可见光无线通信技术可以实现高速数据传输，具有较高的带宽和传输速率。
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未来展望：未来，随着5G、6G等新一代通信技 术的发展，可见光无线通信技术有望在更广泛的 领域得到应用，如室外通信、远程通信等。
发射器：将信号转 换为光信号
调制方式：采用调 制技术将信号加载 到光载波上
光源：采用LED作 为光源，实现高速 传输
光学天线：将光信 号定向发射到接收 端
信道传输系统是LED可 见光无线通信系统的重 要组成部分，负责将信 号从发送端传输到接收 端。
定义：将高速数据流分割成多个低速数据流，并分别调制到多个载波上，实现并行传输
基于STM32的LED智能学习型台灯系统的设计
基于STM32的LED智能学习型台灯系统的设计一、本文概述随着科技的不断进步和人们生活水平的提高，人们对于家居环境的智能化和舒适性的需求也日益增强。
LED智能学习型台灯系统作为一种结合照明与智能控制技术的创新产品，旨在为用户提供更加舒适、节能和个性化的照明体验。
本文旨在探讨基于STM32微控制器的LED 智能学习型台灯系统的设计与实现。
本文将首先介绍LED智能学习型台灯系统的整体架构和核心功能，包括LED照明模块、光感模块、人体红外传感器模块以及基于STM32微控制器的智能控制模块等。
随后，将详细阐述各模块的工作原理和设计要点，包括LED驱动电路的设计、光感传感器和人体红外传感器的选型与配置、以及STM32微控制器的编程与调试等。
在此基础上，本文将重点介绍LED智能学习型台灯系统的学习功能实现，包括环境光线自适应调节、人体活动感知与智能开关控制、以及用户习惯学习与记忆等。
通过深入分析和讨论相关算法和程序设计，展示如何实现台灯系统的智能化和自适应学习功能。
本文将总结LED智能学习型台灯系统的设计特点和创新之处，并展望其在智能家居和照明领域的应用前景。
通过本文的研究，旨在为相关领域的研发人员和爱好者提供有益的参考和启示，推动LED智能照明技术的进一步发展。
二、系统总体设计在STM32的LED智能学习型台灯系统的设计中，我们遵循了模块化、可扩展性和易于维护的原则。
整个系统由硬件和软件两部分组成，其中硬件部分主要包括LED灯组、STM32微控制器、环境光传感器、人体红外传感器、触摸屏幕以及电源模块等。
软件部分则主要包括系统初始化、传感器数据采集、LED亮度调节、环境光自适应、人体感应以及用户交互等功能模块。
硬件设计方面，我们选择STM32F103C8T6作为主控制器，该控制器拥有强大的处理能力和丰富的外设接口，能够满足系统的各种需求。
LED灯组采用高亮度的白光LED，通过PWM（脉冲宽度调制）方式实现亮度的精细调节。
基于STM32的可见光通信系统之OOK 调制技术
ＯＯＫ ＭｏｄｕｌａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒＶｉｓｉｂｌｅＬｉｇｈｔＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ ＢａｓｅｄｏｎＳＴＭ３２
ＬＩＵ Ｚｈｅｎｇｘｉａｎｇ （ＦｕｚｈｏｕＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ，Ｆｕｚｈｏｕ３５０１０８，Ｃｈｉｎａ）
犲２犃犛犓 （狋）＝狊（狋）ｃｏｓ（ωｃ狋＋θ） 式中，狊（狋）＝∑犪狀犵（狋－狀犜狊），犜ｓ 是 码 元 的 持 续通信系统的调制技术一
般有开关键控 ＯＯＫ，脉冲位置调制 ＰＰＭ，正交频 分复 用调制 ＯＦＤＭ，单载波频域均衡 ＳＣＦＤＥ，无载波 幅度 相位调制 ＣＡＰ 等。其 较 为 简 单 高 效 的 调 制 技 术 是 脉 冲位置调制 ＰＰＭ 方 式。它 是 将 脉 冲 的 相 对 位 置 来 传 输信息的 调 制 方 式。ＯＦＤＭ 调 制 方 式 是 把 信 道 划 分 成 很 多 相 互 正 交 的 子 信 道 ，将 原 本 高 速 传 输 的 信 息 流 ，
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＳＴＭ３２；ＯＯＫ；ｖｉｓｉｂｌｅｌｉｇｈｔｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ；ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
０ 引 言
随着社会科技的 发 展，信 息 化 生 活 对 上 网 的 需 求 越 来 越 高 ，无 线 接 入 的 用 户 数 量 也 急 剧 增 加 ，无 线 通 信 的频谱资源越来越拥挤。可见光通信技术解决了诸如 此 类 问 题。 早 在 ２０００ 年，日 本 已 提 出 可 见 光 通 信 技 术，并仿真 了 其 可 行 性。２００９ 年，日 本 科 学 家 在 中 川 实验室提 出 了 一 种 可 见 光 通 信 系 统，它 基 于 ＣＳＭＡ／ ＣＤ 的全双 工 多 址 接 入 的，可 实 现 １００ Ｍｂｐｓ的 传 输 速 率［１］。 之 后 欧 美 国 家 在 政 府 的 支 持 下 ，也 在 可 见 光 通 信 领 域 取 得 很 多 科 研 成 果 。 国 内 的 复 旦 大 学 、北 京 邮 电 大 学 、解 放 军 信 息 工 程 大 学 等 高 校 科 研 机 构 也 对 可 见 光 通 信系统进行了深入研究，复旦大学在实验室使用１Ｗ 的 ＬＥＤ 灯泡，实现了４台电脑同时高速上网［２］。
基于STM32的多功能音乐播放器设计
• 123•基于STM32的多功能音乐播放器设计绵阳职业技术学院 罗金生 王荣海 李 岷 刘 成以音乐播放器为研究对象，提出一种基于STM32的音乐播放器的硬件和软件的设计方法，系统以STM32F103ZET6为控制核心，音频解码芯片VS1053B实现音频数据解码，挂载FATFS文件系统实现对SD卡中的音频文件进行读取，利用FFT快速傅里叶变换将音频信号转为频谱，加入了一个小型GUI显示界面配合OLED显示屏，实时的将界面、播放状态以及频谱生动的展示出来，此外还加入了蓝牙音频功能，通过手机蓝牙即可连接播放器播放音乐。
实验表明，该音乐播放器连接耳机能流畅播放多种格式的音乐文件，具有多功能、高性能、低功耗、操作方便、稳定可靠等特点。
引言：音乐可能是人类史上最古老、最具普遍性以及感染力的艺术形式之一。
音乐能提高人的审美能力，净化人们的心灵，树立崇高的理想。
不论时代怎么发展，人们的生活娱乐都离不开音乐。
因此，设计一款简单实用，多功能化的音乐播放器完全可以符合人们的爱好及需求。
本文介绍一种基于STM32F103处理器的SDIO接口模块及外围音频解码芯片实现一个SD卡的音乐播放器，它读取存储在SD卡里的音频格式文件，并通过立体声音解码芯片输出，能进行频谱显示，还可以通过手机蓝牙与其连接播放音乐等功能。
1.系统硬件电路设计基于STM32F103VET6微控制器所设计的MP3播放器，主要包括：存储模块、蓝牙音频模块、音频解码模块、显示模块。
系统方案设计的系统框图如图1所示。
主控制器芯片，利用其SDIO接口不断读取SD卡音频文件送入缓存区；使用了三组SPI接口，第一组SPI接口将读取的音频数据流送至音频解码芯片VS1053进行解码，第二组SPI接口连接了字库存储芯片，用于显示歌曲名等，第三组SPI接口连接OLED显示屏幕实现人机交互以及显示歌曲信息和频谱等；使用了一个定时器、一个DMA以及一个ADC通道实时快速采集音频输出，并利用FFT将其从时域转换为频域；使用通用IO控制蓝牙以及音频切换芯片和键盘。
基于STM32的室内可见光通信系统
基于STM32的室内可见光通信系统
封蔚鸿;葛冬;吴远兮;张而弛
【期刊名称】《移动信息》
【年(卷),期】2016(000)007
【摘要】提出了一种室内LED可见光通信系统.该系统利用STM32通过编程从端口产生编码调制后的电信号,该电信号驱动LED发送高速变化的光信号.在接收端,光信号被PIN二极管转换为电信号,电信号在经过解码之后还原出信源信息.
【总页数】3页(P77-79)
【作者】封蔚鸿;葛冬;吴远兮;张而弛
【作者单位】东南大学,江苏南京211189;东南大学,江苏南京211189;东南大学,江苏南京211189;东南大学,江苏南京211189
【正文语种】中文
【中图分类】TN929.1
【相关文献】
1.基于STM32室内可见光定位系统的实现 [J], 胡玉松
2.基于STM32的可见光通信系统之OOK调制技术 [J], 刘正翔
3.基于STM32的LED可见光通信系统 [J], 陈昊; 潘欣裕; 赵浩剀; 李凤
4.基于用户QoE的室内可见光通信系统接入策略 [J], 李永慧;鲍煦;李鹃;夏景;宋铁成
5.基于改进粒子群算法的室内可见光通信系统灯源布局 [J], 周旭;张业荣
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LED照明通信系统的设计与实现
LED照明通信系统的设计与实现崔远慧;包伟;牟俊;王智森【摘要】设计了一款用于室内点对点单向无线传输的光通信系统.该系统采用白光LED作为传输载体,STM32作为主控单元,开关键控驱动作为基本调制方式,在满足室内照明的前提下,设计了发射与接收装置电路、LED调制发射电路、接收解调电路、信号放大电路、电源模块电路.制作的样机系统最终实现了对26个字母连续每隔1s传输1000次,传输记录140cm、误码率为零的测试.【期刊名称】《光通信技术》【年(卷),期】2016(040)002【总页数】4页(P33-36)【关键词】可见光通信;开关键控调制;LED;STM32【作者】崔远慧;包伟;牟俊;王智森【作者单位】大连工业大学集成测控技术研究所,辽宁大连116034;大连工业大学集成测控技术研究所,辽宁大连116034;大连工业大学集成测控技术研究所,辽宁大连116034;大连工业大学集成测控技术研究所,辽宁大连116034【正文语种】中文【中图分类】F276.3LED具有可频繁开关、连续调光及光电响应速度快等特点，人们在利用LED作为照明光源的同时，将信号调制到LED上进行无线传输的可见光通信（Visible Light Communication，VLC）技术已经成为研究的热点之一[1-3]。
1998年，香港大学的G.Pang首次提出采用LED交通指示灯作为通信光源，为车辆传输语音信号[4]，之后，各国的研究人员相继对白光LED作为通信载体进行细致的研究[5,6]。
2000年，Y.Tanaka,S采用LED台灯作为通信光源，对白光LED作为可见光通信光源进行了初步实验研究[7]。
2009年，H.Elgala,R.Mesleh等人研究了短距离室内可见光通信的信噪比和信道编码的误码率性能[8,9]。
国内在可见光通信领域的研究起步相对较晚，从2006年起，国内的暨南大学等高校的科研人员开始了对LED作为照明和通信光源的可行性研究[10,12]。
基于STM32的MP3播放器设计与实现
基于STM32的MP3播放器设计与实现设计和实现基于STM32的MP3播放器需要完成以下几个主要步骤：硬件设计、软件编程以及调试。
以下将详细描述每个步骤，并提供基于Keil MDK的完整源代码。
硬件设计：1.硬件平台选择：选择适合于MP3播放器的STM32系列单片机，如STM32F4系列。
2.音频芯片选择：选择具有I2S或SPI接口的音频解码芯片，如VS1053芯片。
3.外设选择：选择适当的外设来控制用户输入（如按键）、显示屏幕和存储介质（如SD卡）。
4.硬件连接：按照芯片和外设的接口要求，连接单片机、音频解码芯片、按键、显示屏幕和SD卡等。
软件编程：1.硬件初始化：初始化单片机和外设的引脚配置、时钟和中断等。
2.外设驱动编写：编写外设的驱动程序，包括音频解码芯片驱动、SD 卡驱动、按键驱动、显示屏幕驱动等。
3.MP3解码器：基于音频解码芯片的通信协议，编写MP3解码器的相关程序，实现文件的解码和音频数据的播放。
4.用户接口：编写用户界面程序，实现按键控制、显示屏幕显示、菜单操作等功能，以便用户操作音乐播放器。
5.文件系统：编写文件系统程序，实现对SD卡中音乐文件的读取和管理。
调试：1. 编译：使用Keil MDK进行编译，检查程序是否能够正确编译通过。
3.调试：通过串口或调试器连接STM32单片机，查看程序运行过程中的输出信息，检查是否存在问题并进行调试。
以下是一个基于STM32F4系列的MP3播放器的部分源代码，完成了初始化、外设驱动、MP3解码器和用户接口的编写。
```c#include "stm32f4xx.h"#include "vs1053.h"#include "sdcard.h"#include "lcd.h"#include "key.h"void Delay(uint32_t nCount)for(; nCount != 0; nCount--);int main(void)LCD_Init(;Key_Init(;VS1053_Init(;SD_Init(;while(1)if (Key_Scan( == KEY_PLAY)SD_Play(;}}void EXTI0_IRQHandler(void)if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) != RESET)VS1053_TriggerInterrupt(;EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);}```以上代码只是一个简单的示例，具体实现需要根据所选择的硬件平台和外设来编写相应代码，例如音频解码芯片的驱动程序、SD卡的读写程序等。
基于LED可见光通信系统设计与实现
基于LED可见光通信系统设计与实现为演示可见光通信原理，设计了一款简易的基于LED的可见光通信系统，系统能够将输入的音频信号调制为可见光进行无线传输；接收端将光信号转换为携带信息的电信号，电信号再经滤波、解调、放大，最终还原出输入的音频信号。
标签：LED；无线通信；调制解调Abstract：In order to demonstrate the principle of visible light communication，a simple LED visible optical communication system is designed，which can modulate the input audio signal into visible light for wireless transmission. The receiving end converts the optical signal into an electrical signal carrying information，and the electrical signal is filtered，demodulated and amplified，and finally the input audio signal is restored.Keywords：LED；wireless communication；modulation and demodulation1 研究背景及意义目前比较成熟的可见光通信技术是光保真技术[1]，英文名LightFidelity（简称LIFI），是一种利用可见光进行数据传输的技术。
这项技术利用LED灯泡快速闪烁来传输数据，由于闪烁速度足够快，所以人的肉眼几乎感知不到灯泡的亮灭[2]。
相对于当前使用的WIFI通信技术[3]，LIFI通信技术具有以下几个方面的优点：频谱宽度方面，无线电波频谱很紧密，而可见光的频谱宽度约为400THZ，比无线电波多1000多倍；效率方面，无线电波基站的效率只有5%，大多数能量只是消耗在基站的冷却上，而LiFi的数据可以并行传输，提供照明的同时进行高速的数据传输，安全性方面，无线电波很容易被截取，而可见光不能穿墙，甚至不能穿过窗帘，所以LIFI提供了网络的隐私安全，方便等优点[4]。
大学毕业设计---基于stm32的mp3音频播放器制作
2.2.1 MP3解码芯片选择
使用STM32主控芯片解码有两种方法，第一是通过处理器的软件解码，第二是通专用芯片解码，第一种方法要求芯片运算速度非常高，而且声音不是很流畅，对播放的采样有极大要求，故选择第二种专用芯片解码。
本设计使用解码MP3的芯片是VS1003，它支持WAV格式、MP3格式、MIDI格式、WMA格式等，同时可以设置调整音量高低等，而且还有一个功能是可以支持MICI，此外还可以扩展录音功能。
2.2.2 收音机芯片选择
本设计的收音功能只适用于FM收音，选用TEA5767芯片来实现，TEA芯片是飞利浦公司生产的一款低功耗电调谐调的立体声收音机芯片，该芯片通过IIC总线协议可以直接控制。可以实现调频接收，频率的范围在76MHZ~108MHZ，而且接收的是立体声，带信号强弱指示，但由于芯片体积较小，焊接困难，所以直接采用模块来实现，使用非常方便，可以提高本设计效果，节约时间以及成本。
2.2.4电源芯片选择
本设计要求系统电压输入: 2.5V, 3.3V，5V.所以对电源的处理需要满足能输出以上电压，
系统电源主要包括给数字芯片供电，这些电源需要的功率小，可以选用REG1117-2.5和REG1117-3.3V稳压芯片供给2.5V和3.3V的电压。REG1117的输出电流为800ma，符合设计要求。
图2.4 收音机模块电路
需要注意的是，收音机模块对电源敏感，同时对外部电路的干扰也较大，所以在这里，对模块电源的处理采用了RC滤波加大电容的方式，能有效的降低收音机模块对外部电源的干扰。也能保证收音机模块电源的稳定。图中ANT为天线接口，通过外接天线，可以提高收音机的灵敏度。
基于STM32的PWM音乐播放器应用设计
基于STM32的PWM音乐播放器应用设计摘要：PWM（脉冲宽度调制）音乐播放器是一种利用STM32系列微控制器的PWM输出来生成音频信号实现音乐播放的应用。
本文将介绍一个基于STM32的PWM音乐播放器的应用设计，包括硬件设计和软件设计。
1.引言PWM音乐播放器是一种简单且成本低廉的方式来实现音乐播放。
由于STM32系列微控制器具有PWM输出功能，并且具备足够的计算能力，因此非常适合用来设计PWM音乐播放器。
本文将介绍如何设计一个基于STM32的PWM音乐播放器的应用。
2.硬件设计硬件设计包括STM32微控制器的选择和PWM输出电路的设计。
2.1STM32微控制器的选择选择合适的STM32微控制器是设计PWM音乐播放器的关键。
首先要考虑到音频数据的存储和处理能力，可以选择具有足够存储空间和计算能力的STM32微控制器。
另外，PWM输出的质量也非常重要，因此要选择具有高分辨率PWM输出的STM32微控制器。
推荐选择STM32F4系列微控制器，例如STM32F4072.2PWM输出电路的设计PWM输出电路的设计是为了保证音频信号的质量和输出功率。
可以使用一个低通滤波器来过滤PWM输出信号，以消除高频成分，然后将滤波后的信号放大，以增加输出功率。
在PWM输出电路中，还可以添加一些保护电路，以预防意外的电压过冲或过电流等情况。
3.软件设计软件设计包括音频数据的处理和PWM输出的控制。
3.1音频数据的处理音频数据可以从存储器或外部设备中读取，然后进行解码和处理。
可以使用一些常见的音频格式，如MP3或WAV，来存储音频数据。
可以使用适当的库或算法来解码音频数据，并将其转换为适合PWM输出的格式。
在将音频数据转换为PWM输出格式之前，可以应用一些音效或滤波器，以改变音频的音效或调整音频的频率等。
3.2PWM输出的控制PWM输出可以通过设置定时器和占空比来控制。
可以根据音频数据的采样率和音频输出的所需频率来设置定时器的频率。
基于STM32的声源定位装置
基于STM32的声源定位装置⽬录1 前⾔ (1)2 总体⽅案设计 (3)2.1 ⽅案⽐较 (3)2.1.1 声源信号产⽣⽅案 (3)2.1.2 声源的选择 (3)2.1.3 坐标解算⽅案 (4)2.2 ⽅案选择 (4)3 单元模块设计 (6)3.1 各单元模块功能介绍及电路设计 (6)3.1.1 555构成的多谐振荡器电路 (6)3.1.2 电源电路设计 (7)3.1.3 ⾃动增益控制电路设计 (7)3.1.4 有源⼆低通滤波电路 (8)3.1.5 有源⼆阶⾼通滤波电路 (9)3.1.6 STM32F103最⼩系统电路 (10)3.1.7 液晶显⽰电路 (11)3.1.8 电平转换电路 (12)3.2 电路参数的计算及元器件的选择 (13)3.2.1 电源电路参数的计算 (13)3.2.2 555定时器外围元件参数的计算 (14)3.2.3 ⾳源坐标位置的计算 (15)3.2.3 元器件的选择 (17)3.3特殊器件的介绍 (19)3.3.1 STM32F103单⽚机介绍 (19)3.3.2 ILI9320液晶简介 (21)3.3.3 VCA810简介 (24)4软件设计 (26)4.1软件设计开发环境介绍 (26)4.1.1编程软件开发环境介绍 (26)4.1.2绘图软件开发环境介绍 (27)4.2软件设计流程图 (28)4.2.1主程序流程图 (28)4.2.1液晶初始化流程图 (29)4.2.2 ADC初始化流程图 (30)5系统调试 (32)6系统功能、指标参数 (33)6.1系统实现的功能 (33)6.2系统指标参数测试 (33)6.2.1带通滤波器的频率响应 (33)6.2.2 555定时器构成的多谐振荡器测试 (35) 6.2.3 STM32 ADC电压采集测试 (35)6.2.4 VCA810电路测试 (36)6.3系统功能及指标参数分析 (38)7结论 (39)8总结与体会 (40)9 谢辞 (42)10参考⽂献 (43)附录 (44)附录⼀：部分原理图 (44)附录⼆：部分PCB图 (45)附录三：核⼼代码 (46)附录四：实物图 (51)附录五：外⽂资料翻译 (52)1 前⾔随着时代的进步，信息产业的发展也是越来越快，特别是在计算机和通讯⽅⾯的发展，给⼈们的⽣活带来了诸多⽅便。
stm32音频播放课程设计
stm32音频播放课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解STM32的硬件结构和编程环境；2. 掌握STM32的音频播放原理及相关库函数的使用；3. 学会使用STM32进行音频文件的解码和播放；4. 了解音频信号处理的基本概念。
技能目标：1. 能够运用C语言对STM32进行编程，实现音频文件的播放；2. 学会使用相关调试工具，对程序进行调试和优化；3. 能够分析和解决在音频播放过程中可能出现的问题；4. 培养学生的动手实践能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术和编程的兴趣，激发创新意识；2. 培养学生严谨、细心的学习态度，养成良好的编程习惯；3. 引导学生关注社会科技发展，认识到技术对社会进步的重要性；4. 培养学生的集体荣誉感，增强团队合作意识。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论教学和实际操作，培养学生的编程能力和实践能力。
学生特点：学生已具备一定的C语言基础和电子技术知识，对STM32有一定了解，但缺乏实际操作经验。
教学要求：注重理论与实践相结合，以学生为主体，教师引导，激发学生的学习兴趣和动手实践欲望。
通过课程学习，使学生在掌握音频播放技术的基础上，提高综合运用知识的能力。
二、教学内容1. 理论知识：- STM32硬件架构概述；- 音频播放原理及常用音频格式介绍；- STM32音频解码库函数的使用方法；- 音频信号处理基本概念。
2. 实践操作：- 搭建STM32开发环境；- 编写程序实现音频解码和播放；- 调试与优化音频播放程序；- 设计并实现简单的音频播放器界面。
3. 教学大纲：- 第一周：STM32硬件架构概述，熟悉开发环境；- 第二周：音频播放原理，学习音频解码库函数；- 第三周：编写音频解码和播放程序，实践操作；- 第四周：调试与优化程序，设计音频播放器界面；- 第五周：课程总结，展示学生作品，交流心得。
教学内容安排与进度紧密围绕课程目标，结合教材章节内容，确保学生能够循序渐进地掌握知识。
可见光通信系统方案设计
可见光通信系统方案设计作者：李丽来源：《科学与财富》2019年第07期摘要：随着无线通信技术的井喷式发展，传统的无线通信技术已无法满足人们对高速率数据传输的需求。
基于LED的可见光无线通信技术凭借其丰富频谱资源、无电磁辐射、网络安全、绿色节能等诸多优势成为未来无线通信技术的发展方向之一。
本文对可见光通信技术原理进行了研究，设计了一种可见光通信系统方案，系统发射机将用户信息封装成数据帧，控制LED驱动电路快速切换光照强度，实现电光信号转换。
系统接收机采用光敏二极管感知光强，提取光信号所携带的数据比特。
最后搭建环境验证了所设计的可见光通信系统方案的合理性。
关键词： LED;可见光通信;绿色节能一、前言照明技术高速发展至今，人类照明光源技术经理了三次革新，第一次照明光源变革为光源寿命的大幅提升，即寿命较短的白炽灯变革为寿命较长的荧光灯;第二次照明光源变革为响应速率的大幅提升，响应速率较慢的荧光灯变革为响应速率更快的节能灯;第三次照明光源变革是LED照明技术的诞生，不仅大幅度地提升了发光效率、使用寿命、响应速率，而且LED工作电压低、光强度易调节、成本低廉。
LED凭借其诸多优点迅速得到市场认可，截止2018年LED在全球照明市场中的占比已达到60%，随着LED技术的不断改善，未来LED将广泛应用于各个领域。
随着无线通信技术的井喷式发展，人们日常工作、生活和学习中使用的智能终端所产生的数据成指数增长，对无线通信技术的传输速率的提出了更高的要求。
现阶段的无线通信技术面临着无线电频谱资源紧缺和电磁信号易受干扰等困境，致使传统的无线通信技术已无法满足人们对高速率数据传输的需求。
LED光源的响应时间达到纳秒级，此特性使得LED能够实现信息的高速调制，因此基于LED的可见光无线通信技术应运而生。
截止目前，可见光通信技术仍存于初级阶段，尚未有成熟的可见光通信系统解决方案，基于此，本文将对可见光通信系统方案设计展开研究。
基于STM32单片机的MP3播放器毕业设计
基于STM32单片机的MP3播放器毕业设计摘要：随着人们生活水平的提高，人们对音乐的需求越来越高，尤其是便携式的音乐播放器，如MP3播放器。
本设计基于STM32单片机，设计了一款功能强大的MP3播放器，并实现了音乐播放、暂停、停止、上一曲、下一曲等基本功能。
1.引言MP3播放器是目前市场上非常流行的音乐播放设备，能够存储和播放数千首歌曲。
本设计采用了STM32单片机作为主控芯片，通过设计合适的电路和编写相应的程序，实现了一款功能强大的MP3播放器。
2.系统架构系统由主控单片机、存储模块、音频解码模块、音频放大模块和用户界面模块组成。
主控单片机采用STM32F系列，具有强大的计算和控制能力。
存储模块使用闪存芯片进行音乐文件的存储。
音频解码模块使用MP3解码芯片，能够将音乐文件解码为音频信号。
音频放大模块使用功放芯片，对音频信号进行放大。
用户界面模块使用LCD显示屏和按钮，用户可以通过按钮进行音乐播放器的控制。
3.硬件设计电路设计主要包括主控单片机的外设接口设计、存储模块的选型和接口设计、音频解码模块的选型和接口设计以及音频放大模块的选型和接口设计。
主控单片机的外设接口设计需要考虑与存储模块、音频解码模块和用户界面模块的接口适配。
存储模块的选型需要考虑存储容量和读写速度。
音频解码模块的选型需要考虑解码效果和功耗。
音频放大模块的选型需要考虑功放芯片的输出功率和音质。
4.软件设计软件设计主要包括主控单片机的程序设计、音频解码模块的驱动程序设计、用户界面模块的控制程序设计等。
主控单片机的程序设计需要实现音乐文件的读取、解码和播放控制等功能。
音频解码模块的驱动程序设计需要实现音频解码芯片与主控单片机的通信和数据传输。
用户界面模块的控制程序设计需要实现LCD显示屏的刷新和按钮的响应。
5.实验结果与分析经过实际测试，本设计的MP3播放器能够正常播放音乐文件，并且具有良好的音质和稳定的性能。
用户通过LCD显示屏可以实现对音乐的控制和操作。
基于STM32的舞台灯光控制系统设计
第32卷第6期齐齐哈尔大学学报（自然科学版）Vol.32,No.6 2016年11月Journal of Qiqihar University(Natural Science Edition)Nov.,2016基于STM32的舞台灯光控制系统设计卓树峰（福建信息职业技术学院，福州350003）摘要：根据舞台灯光的应用场合和应用模式，设计了一种基于STM32的舞台灯光控制系统。
阐述了以STM32F103系列芯片为核心处理器的整体硬件平台架构，然后以模块化的角度详细介绍了如何完成DMX512数据通信、电机驱动和RGBW四色灯芯驱动，最后软件上采用PWM调光技术实现调光曲线输出、LED彩虹效果和频闪设计。
该系统具有混色纯正和调光输出曲线顺滑、线性等特点，能够稳定运行且成功应用于产品中。
关键词：STM32；RGBW；PWM调光；线性中图分类号：TP273文献标志码：A文章编号：1007-984X(2016)06-0005-05自从舞台表演产生，舞台灯光成为绚烂演出效果中不可缺少的重要部分，而在舞台灯光系统中，最大的难点莫过于高性能灯光控制系统的设计和研究。
舞台灯光控制系统其主要的内容包括两个方面：一是灯具与控制台的通讯，接收来自上层的指令；二是灯具解析指令分别控制电路模块实现各种灯光效果的调节。
而且目前对于舞台灯光控制系统的介绍都是在原理性方面，结合实际应用与分析的则比较少。
本文从应用的角度出发，结合实际设计电路和软件编程，介绍了整个舞台灯光控制系统的设计与实现。
1系统设计系统主要由四个部分组成，分别为：串行通信模块、主控模块、步进电机驱动模块以及LED 灯芯驱动模块。
其中该设计以STM32F103系列处理器作为核心，实时接收和解析串口接收到的DMX512数据包，从而得到调光台发出的指令数据，然后根据这些指令要求分别去控制相应的电机和LED灯芯，最终达到所需要的舞台灯光效果。
系统设计框图如图1所示。
2硬件设计2.1主控模块主控模块采用STM32F103RCT6处理器，该处理器采用的内核为ARM Cortex-M3，其中最高工作频率可达72MHz，包含了多达11个定时器，并且支持三种低功耗模式：睡眠模式，停机模式，待机模式。
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基于STM32的LED可见光音频通信装置设计
作者：刘永勤韩丽君
来源：《数字技术与应用》2020年第09期
摘要：针对LED可见光通信技术的应用，本文设计了一款基于STM32的可见光音频通信装置，采用白光LED实现可见光通信。
该设计以STM32F103单片机为主控芯片，设计包括系统硬件设计和程序设计两部分，音频解码模块选用VS1053b。
设计实现了音频信号的定向传输，传输过程中无明显失真，传输距离可达4m。
关键词：白光LED;可见光通信;STM32F103单片机;VS1053b音频解码芯片
中图分类号：TN929 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2020）09-0029-02
可见光通信（VLC）是一种采用可见光波段频谱传输信息的技术。
VLC技术依托广泛覆盖的照明灯具、显示屏幕、照相设备等发光二极管（Light Emitting Diode，LED）光源所发出的肉眼不易察觉的高速明暗变化来传递信息，它兼顾LED照明和数据通信功能，不仅能作为室内宽带通信接入方式，解决无线局域网“频谱紧张”、“深度覆盖”等问题，还可以实现智能交通管理、室内定位应用等，将在未来通信领域占有重要的地位。
国内外研究方面，日本学者首先提出了VLC的概念[1]。
2000年，日本研究学者首先提出并仿真了利用LED照明灯作为通信基站进行信息无线传输的室内通信系统。
2008年，欧盟开展OMEGA项目，发展1Gbit/s以上的超高速家庭接人网研究，VLC无线通信技术是研究焦点之一。
2012年，英国、美国的科学家开展“超并行可见光通信”（UP-VLC）项目，探索自由空间和空间复用导波VLC的实施方案[2]。
国内对VLC技术的研究起步较晚，西安理工大学、暨南大学、长春理工大学等高校在该领域进行了大量的研究，也取得了很多研究成果[3]。
1 系统设计
1.1 可见光通信原理
LED可见光通信系统包括完整的发射端、传输信道和接收部分。
原始的二进制比特流经过预处理和编码调制之后，驱动LED，对LED进行强度调制，将电信号转换为光信号。
预处理，即预均衡，是为了补偿器件、信道对信号带来的失真，通过采用预均衡技术可以提高LED的响应带宽，提高传输速率。
而在接收端进行的后均衡，可以补偿其他信道损耗，如相位噪声等。
编码调制是为了在有限的带宽上实现更高的传输速率。
由于受到可见光通信带宽的限制，为了提高白光LED通信系统的传输速率，在发射端可以通过设计和采用高阶的调制编码技术，来提高传输的频谱效率，从而实现高速传输。
目前多采用高阶调制格式为QAM-OFDM。
1.2 设计方案
根据可见光通信原理，本文设计了一款基于单片机的可见光音频通信装置，主要用于短距离音频通信，装置以STM32F103单片机作为主控器件，主要包含音频存储器、发射模块、接收模块三个部分。
在发射端，由STM32F103单片机、W5500通信单元、VS1053b音频解码芯片和LED可见光调制电路组成。
W5500通信单元连接存储器和发射端控制模块，将存储器的音频数据经转换后送入单片机控制单元，单片机将音频数据写入解码芯片VS1053b变为音频模拟信号，然后送到LED调制电路进行强度调制，调制电路选择光源LWW5SM，通过强度调制方式将电信号转换为光信号。
在接收端，由可见光接收电路、驱动电路和扬声器组成，采用光电二极管BPX65作为接收器件。
系统设计框图如图1所示。
本设计选取STM32F103单片机为核心控制器件，该器件功耗低、性能高，同时集成了复位模块和时钟晶振。
在扬声器驱动部分，因为话筒直接接单片机存在信号过于微弱，需要选择一个对音频信号进行等比放大的芯片来进行信号放大。
MAX9814用于对话筒的信号进行放大处理，它可以完成对声音信号进行20DB的增益放大，使得ADC转换可以更好的完成，避免了声音采集过程中出现声音过小的情况。
我们选用MAX9814音频放大器，音频信号首先由单片机进行采集，然后经MAX9814芯片进行放大。
2 系统程序设计
本设计实现软件功能的主要语言为C++，软件平台使用意法半导体公司发布的
STM32CubeIDE集成开发环境。
软件的设计主要分为主机程序（声音采集与发射端）、从机程序（接收与声音还原端）两大模块。
可以在开发过程中，使用意法半导体推荐的HAL库进行开发，这样可以提高软件开发效率，并且缩短开发的周期。
该系统的程序设计分别是由串口初始化、ADC初始化、DMA初始化和循环信号采集与发送组成。
从机程序主要有系统初始化、使能串口中断、DAC初始配置，开启中断、接收数据并配置给DAC。
3 系统调试
该装置在测试时，使LED正对着光电探测器，用信号发生器输入1kHz的正弦交流信号，改变发射端和接收端的距离进行测试，通过示波器观察接收端波形。
通过在发射端输入音频信号实验发现，随着发射端和接收端距离的逐渐增大，扬声器发生的声音在逐渐减小直至消失，在不加透镜聚光的情况下通信距離达30cm。
在发射端和接收端中间用遮光片逐渐遮挡接收端探头，扬声器的声音逐渐减小，当遮光片完全遮挡探头时，扬声器声音消失。
4 结论
本装置结果简单，成本低廉，通过LED强度调整将音频信号以可见光形式发射，通过光电探测器件将其恢复为原始音频信号通过扬声器播放，实现了可见光音频的通信功能。
该装置通过增加透镜聚光和光反射等方式，通信距离可以提高到4m，同时该装置还具有白光照明的优点。
参考文献
[1] 丁德强，柯熙政.可见光通信及其关键技术研究[J].半导体光电，2006（2）：114-117.
[2] 迟楠.LED可见光通信技术[M].北京：清华大学出版社，2013.
[3] 云文岳.室内可见光通信系统调制与解调技术研究[D].长春：长春理工大学，2008.。