单片机应用实习报告

学生实习报告书

实习类别单片机应用实习

实习地址武汉理工大学信息工程学院

学院

专业

班级姓名

指导教师

2013

年 1 月 16 日信息工程学院通信工程

实习执行大纲

一、实习目的

1、巩固《单片机原理与应用》理论课的理论知识；

2、熟悉单片机应用系统的硬件设计及软件设计的基本方法；

3、将《单片机原理与应用》理论课的理论知识应用于实际的应用系统中；

4、训练单片机应用技术，锻炼实际动手能力。

二、实习纪律与要求

1、实习纪律

1）参加实习的学生必须按照实习大纲的要求，在指导教师的指导下，全面完成实习

任务；

2）听从指导教师安排，严格遵守实习纪律；

3）因故在实习期间缺勤累计超过规定时间的三分之一，不得参加本次实习考核，

但可在补足所缺天数后再给予考核并评定实习成绩。

2、基本要求

1）利用PROTEL等软件进行硬件设计；

2）利用Keil uV2软件完成应用系统软件设计；

3）利用stc-isp软件完成在系统编程、下载，并完成系统软件调试；

4）题目由指导教师提供；

5）要求每个学生单独完成硬件软件设计、仿真、焊接、调试任务；

6）写出实习报告，实习报告主要包括以下内容：目录、摘要、关键词、基本原理、

方案论证、硬件设计、软件设计(带流程图、程序清单)、仿真结果、实物运行

结果照片、结论、参考文献等；

7）实习完成后通过答辩；

8）答辩时交实习报告电子文档，通过答辩后根据修改意见修改并打印、装订成册。

三、实习地点

武汉理工大学信息工程学院通信实验室。

四、实习时间

2012年9月10日---2013年1月10日，分散进行。

实习单位：武汉理工大学信息工程学院

参观考察单位：

（1）武汉理工大学信息工程学院国创课题小组

（2）武汉理工大学信息工程学院开放实验室

（3）武汉理工大学电工电子实习中心

（5）

实习开始时间：20 12 年 9 月 10 日，实习时间共 14 天。

完成实习报告时间：月

摘要......................................................................1

Abstract..................................................................2

1、概述...................................................................3

1.1 实习题目.............................................................3

1.2 实习目的.............................................................3

1.3 实习内容.............................................................3

2、实习过程...............................................................4

2.1 ST-MW-08S模块........................................................4

2.2 利用altium designer 设计wifi模块....................................6

2.3 利用ST-MW-08S实现PC机UDP通信......................................8

2.4 利用ST-MW-08S实现PC机TCP通信......................................11

3、心得体会...............................................................13

4、参考文献...............................................................14

摘要

Wi-Fi是一种可以将个人电脑、手持设备（如PDA、手机）等终端以无线方式互相连接的技术。Wi-Fi是一个无线网路通信技术的品牌，由Wi-Fi联盟(Wi-Fi Alliance)所持有。目的是改善基于IEEE 802.11标准的无线网路产品之间的互通性。现时一般人会把Wi-Fi及IEEE 802.11混为一谈。甚至把Wi-Fi等同于无线网际网路。

现阶段的WIFI控制方案一般基于PC机或是高性能的ARM嵌入系统并且目前价格便宜的WIFI无线网卡一般都定位于PC机接口一般为PCI接口或是USB接口。诚然以上两种方案的优势明显主要体现在传输速度高软件编制容易等方面缺点是单个节点造价较高。在一些工业控制系统中有时仅需要WIFI网络节点传送少量的数据此时对传输性能要求并不高当我们需要大量的这种节点时选用PC机或是ARM的控制方案显然成本会很高。在这种情况下需寻找一种可替代的方案要求是对性能要求不高但是单个节点的成本要低。随着单片机技术的发展现阶段一些单片机的资源已经足够驾驭802.11协议和TCP/IP协议并且我们也可以对802.11和TCP/IP协议进行适当的精简只保留基本数据传输部分以此实现低成本低性能的WIFI控制系统。

关键词：wifi 单片机无线通信 PC机

Abstract

Radio Frequency(RF) is the most promising technology in 21 century,and the CC1101 is one of the true UHF single chip. It was widely used with the advantage of low power consumption,high sensitivity,stable link performance,and simple external components.

At the present stage，the WIFI control scheme is usually based on the PC machine or ARM embedded system of high-performance.The cheap Wireless network card is pitched on the PC machine with PCI interface or USB interface.The obvious advantage of the two projects reflects in the fast transmission rate and easier software programming,but single note costs considerablely high.In some industrial control systems,several WIFI network notes are enough because the requirement of the transmission performance is not much.

But when we need numbers of such notes and choose PC machine or machine,the cost wiil be apparently high.In this case,we need find a new plan to replace the former which must have a general function and a low cost.With the development of SCM technology,the present resource of SCM can completely satisfy 802.11 agreement and TPC/IP agreement . Besides, we may make some appropriate simplification by reserving the basic date,thus geting the WIFI control system with low performance and low cost .

Keyword: Wifi Singlechip Wireless Communication Pc

1.概述

1.1 实习题目

基于单片机的wifi系统统计

1.2 实习目的

（1）掌握单片机的基本控制操作

（2）掌握单片机设计项目的基本流程

（3）温习单片机知识和学习wifi有关知识

（4）实现单片机wifi模块和PC机无线通信

1.3 实习内容

（1）编写单片机与电脑之间通过串口通信的程序

（2）实现单片机wifi模块与电脑之间的UDP通信

（3）学会使用altium designer软件设计和制作PCB图

（4）实现单片机wifi模块与电脑之间的TCP sever通信

（5）学会使用keil软件和STC-ISP软件

2. 实习过程

2.1 ST-MW-08S模块

ST-MW-08S是一款多功能UART 接口Wi-Fi 数据传输模块，内部集成了支持ARP、CMP、UDP 、TCP/IP、DHCP客户端以及DHCP服务器等诸多协议TCP/IP协议和Wi-Fi 驱动，同时具备通用串口、PWM以及多路通用IO的输入输出等功能，具有系统接口灵活，编程控制方便等诸多优点。网络结构上，模块支持基础网络（infra）和特殊的Ad-hoc网络结构。加密认证方面，模块支持开放性、WEP 64/128, WPA, TKIP, AES等诸多安全协议。由于灵活的结构设计使得模块在功能完备的前提下拥有更低功耗和较高的数据吞吐率。用户利用它可以轻松实现嵌入式设备的无线网络功能，节省人力物力和开发时间，使产品更快的投入市场，增强竞争力。模块可以工作在-10℃～70℃的温度范围内。UART接口最高波特率是115200B，具有TCP，UDP 数据传输模式，并且支持串口和网页两种配置参数的方式，方便使用。

图1

图2

图3

2.2 利用 alitum designer设计wifi模块

Altium designer 是一款很好的EDA软件，在原理图和PCB的设计方面都有很多的优势，本次实习所用的原理图和PCB是从网路中找到的，由于符合本次实习的要求，于是采用了该原理图和PCB。

图4

图5

图6

图7

本次试验还整合了51单片机，ST-MW-08S开发板的PCB图如下

图8

2.3 利用ST-WM-O8S实现与PC机UDP通信

将wifi模块与电脑连接，连接好串口线和天线，通过串口将编译好的程序用STC-ISP下载到单片机，下载完成后可以用电脑搜索到名为“ST-MW-08S”的无线网络,当模块处在出厂配置下，ST-MW-08S处在Ad-hoc 网络的UDP 模式下，用户用带无线网卡的PC机在无线网络上连接到模块之后，可以将串口与模块相连，进行数据通讯测试。测试的时候需要运行“网络调试助手”和“串口调试助手”，网络调试助手，协议类型调为UDP协议，本地IP地址调为：192.168.0.100，本地端口号为8080.

图9

连接好串口线之后，用户可以打开串口调试助手“Commix.exe”，按出厂缺省配置，设置为2400波特率以及无流控。“网络调试助手” 软件中发送数据，可以看到串口调试助手软件上有数据出现，至此，说明数据通道打通。当然，也可以用串口调试助手发送数据，网络调试助手也会接收到相应的数据。

图10

2.4 利用ST-MW-08S实现PC机的TCP通信

出厂状态下，电脑连接上模块后在浏览器中输入http://192.168.0.10就进入模

块的登陆页面，输入默认的用户名和密码，便进入来了ST-MW-O8S的设置页面，如图所示

图11

选择“透明串口”，将工作调为TCP服务器，远端地址为192.168.0.100，然后点击“保存”，断电重启服务器，。用电脑找到服务器的网络，连接上，打开“网络调试助手”小软件，按下图设置：

图12

点击“连接”，网络调试助手上的黑色灯变为红色灯，表明连接成功。连接成功后就可以相互通信了。如图所示

图13

图14

4.心得体会

时间过的真快，一转眼实习就结束了。虽说这次实习时间不长，但是真的学会了很多东西！万事开头难，但是一旦深入了，就会觉得事情本没当初那么艰难了。还记得当时开始做这个课题的时候，一脸的茫然，到处搜资料也没找到有实质用可用的。但是还是坚持的从各种无用的信息中挖掘出自己所需的，终于老天不负有心人，让我找到来了本次课题核心资料。当时试多么的欣喜，看到做成实物的希望了。

之后做PCB，买wifi模块，都费了不少波折，有灰心过，也有欣喜过！直到要交报告的头一天才将wifi与PC机通信成功！通过这次实习，我也发现自身的许多问题。如不够细心，大意马虎，还有不够耐心，每次看pdf都得看一会休息一会，很耽误时间。而这些问题，都是做技术人员致命的缺点，所以自己以后要多加注意！

总之，通过这次单片机的实习，让我更深透的了解了单片机，并将单片机融入到生活中！

4.参考文献

【1】电气自动化技术网 2012-05-27

【2】胡洪波著，单片机原理与应用实验教程。湘潭大学【3】刘乃安著，无线局域网；WLAN原理计数与应用。先电子科技大学出版社。2004,04

【4】高峰高泽华著. 无线城市：电信级WIFI网络建设

与运营（第二版）.人民邮件出版社，2012，12

出版社，2009.7

附录

通过单片机对wifi模块进行设置 #include #include #include #include //#pragma pack(1) struct WIFI_CONFIG {

char control;

char length[2]; //int length; char mode; char ssid[32]; char key[32]; char local_ip[4]; char mask[4]; char gw[4]; char dns[4]; char mac[6]; char baud; char type;

char remote_ip[4];

char lport[2]; //int lport; char rport[2]; //int rport; } set={ 0x5c,

{0x64,0x00}, Adhoc,//Infra,

{192,168,1,10},// {0}, //将IP地址设置为0，即自动获取IP。 {255,255,255,0}, {192,168,1,1}, {202,114,88,10}, {0},

//MAC地址固定不变，不可设置

//将模块设置成9600/2400的波特率

B9600,//B2400,

UDP,//TCPC//（TCP Client）,//TCPS//（TCP Server） {192,168,1,100}, //远程IP {0x90,0x1F}, {0xA0,0x0C} };

//#pragma pack()

extern unsigned char uart_receive_flag; extern unsigned char uatr_buffer[13]; sbit Lamp = P2^1; void main(void) {

char ssid[]=

Link_LED=1;

memset (set.ssid,0,sizeof(set.ssid));

strncpy (set.ssid,ssid,sizeof(ssid));

//更改SSID

memset (set.key,0,sizeof(set.key)); //更改密码 strncpy (set.key,key,sizeof(key));

set.lport[0]=lport; //更改本地端口号 set.lport[1]=lport>>8; set.rport[0]=rport; set.rport[1]=rport>>8;

//更改远程端口号

init_uart(B2400); //第一步：初始化串口波特率为2400,注意晶振用的是12M的还是11.0592M的

Recall=0; //第二步：拉低Recall引脚 Reset=0; //第三步复位 ST_MW_08S delay_ms(1); Reset=1; delay_ms(11);

Uart_Send_String(&set,sizeof(set)); //第四步：串口发送设置数据包 delay_ms(10);

Recall=1; //第五步，置高Recall引脚 uart_receive_flag=0;

while(Link_LED); //等待模块启动 delay_ms(300);

//ST_MW_08S设置成功后有应答，应答命令为{0x5B，0x03，0x00}

if(uatr_buffer[0]==0x5B&&uatr_buffer[1]==0x03&&uatr_buffer[2]==0x00)

//Config OK

Lamp=0; //设置成功 TS指示灯亮

else

//Config failed while (1) //设置失败 TS指示灯闪烁

{ Lamp=~Lamp; delay_ms(100); }

init_uart(B9600); //将波特率调成与ST_MW_08S串口波特率一致。

memset (uatr_buffer,0,13);

while (1) { if(Link_LED) { if(flag==1){flag=0;delay_ms(300); } Uart_Send_String(ssid,sizeof(ssid));//发送数据到wifi模块; } else {Lamp=~Lamp;flag==1;delay_ms(50);} //断线或连接不成功指示灯闪烁

if(uart_receive_flag==1) //从wifi模块接收到了数据,改变指示灯的闪

烁频率，数据存在uatr_buffer[]里面。

{ uart_receive_flag=0; for(i=0;i

delay_ms(10);

}

单片机初始化程序

#include

void main(void)

{

P0=0xFF;

P1=0xFF;

P2=0xFF;

P3=0xFF;

}

实习成绩表

注：该表由实习指导老师在批改完实习报告后填写。