基于單片機(jī)控制的投影儀智能無線連接器設(shè)計(jì)

劉德龍 許春磊 陳雪峰 趙相強(qiáng) 于欣欣 李翠玲

摘要：隨著信息技術(shù)的進(jìn)步與制造工藝的創(chuàng)新，家用數(shù)碼設(shè)備不斷更新?lián)Q代。如今，投影儀也從有線連接走向了無線連接。針對(duì)投影儀智能無線連接器的需求，設(shè)計(jì)開發(fā)一種基于STM32F103單片機(jī)的投影儀智能無線連接器。系統(tǒng)主要由無線發(fā)射器，無線接收器，控制器等電路組成，可實(shí)現(xiàn)投影儀與計(jì)算機(jī)之間的無線連接。

關(guān)鍵詞：智能無線連接器;STM32F103單片機(jī);發(fā)射器;接收器

1.引言

目前，國(guó)內(nèi)外大多數(shù)投影儀的使用還需要與計(jì)算機(jī)之間有線連接，傳統(tǒng)的投影儀的安裝，布線具有很多局限性，安全方面也存在著一定的隱患，有線連接已經(jīng)不能滿足人們的生活需求，更談不上智能化^[1]。該設(shè)計(jì)將以STM32F103單片機(jī)作為主控器件研制開發(fā)智能無線連接器裝置。

2.投影儀智能無線連接器的總體設(shè)計(jì)

投影儀智能無線連接器的工作原理是主要由發(fā)送端和接收端兩部分組成^[2]，其中發(fā)送端主要由TDA9955HL、控制器和無線WIFI等部分組成，完成VGA信號(hào)的采集、數(shù)字化、視頻編碼和壓縮視頻數(shù)據(jù)的無線發(fā)送;接收端主要由無線WIFI、控制器 和ADV7125等組成，完成壓縮視頻數(shù)據(jù)的無線接收、視頻解碼、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、A/D轉(zhuǎn)換和發(fā)送到投影儀顯示^[3]。投影儀智能無線連接器的整體結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

3.投影儀智能無線連接器的硬件設(shè)計(jì)

3.1連接器的發(fā)射端電路設(shè)計(jì)

發(fā)射端主要由TDA9955HL、控制器和無線WIFI等部分組成，完成VGA信號(hào)的采集、數(shù)字化、視頻編碼和壓縮視頻數(shù)據(jù)的無線發(fā)送，通過發(fā)射端與PC端之間的交互進(jìn)而實(shí)現(xiàn)PC端數(shù)據(jù)無線發(fā)送的功能^[2]。部分電路圖如圖2所示。

2017年地方高校國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目：201710452079

3.2連接器的接收端電路設(shè)計(jì)

接收端主要由無線WIFI、控制器和ADV7125等組成，完成壓縮視頻數(shù)據(jù)的無線接收、視頻解碼、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、A/D轉(zhuǎn)換和發(fā)送到投影儀顯示。通過接收端與投影儀之間的交互進(jìn)而實(shí)現(xiàn)投影儀投屏的功能^[3]。部分電路圖如圖3所示：

4.投影儀智能無線連接器的軟件設(shè)計(jì)

嵌入式Linux（Embeded Linux）是指對(duì)標(biāo)準(zhǔn)Linux經(jīng)過小型化裁剪后，應(yīng)用于特定嵌入式場(chǎng)合的專用Linux操作系統(tǒng)。與其他嵌入式操作系統(tǒng)相比，Linux 的源代碼是開放的，不存在黑箱技術(shù)。Linux 作為一種可裁剪的軟件平臺(tái)系統(tǒng)，是發(fā)展未來嵌入式設(shè)備產(chǎn)品的絕佳資源，Linux 的低成本和開放性，為其在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用營(yíng)造了肥沃的土壤^[4]。

該設(shè)計(jì)以STM32F103單片機(jī)為主控芯片，通過局域網(wǎng)，將接收端與發(fā)送端連接，通過上位機(jī)，使用TCP協(xié)議，從PC端發(fā)送相應(yīng)的信號(hào)數(shù)據(jù)和文件數(shù)據(jù)，芯片接收到信號(hào)之后進(jìn)行視頻信號(hào)相關(guān)處理，進(jìn)一步控制投影儀顯示^[5]。相應(yīng)的上位機(jī)傳輸流程如圖4所示。

5.總結(jié)

本文所介紹的基于單片機(jī)控制的投影儀智能無線連接器，經(jīng)過多次反復(fù)試驗(yàn)表明：該連接器能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)算機(jī)與投影儀之間的無線連接，解決投影儀與計(jì)算機(jī)之間繁瑣的線纜之間的問題。且該連接器具有易操作，體積小，便于攜帶，編程相對(duì)簡(jiǎn)單，性能比較穩(wěn)定的特點(diǎn)，能夠滿足商務(wù)運(yùn)作中的互動(dòng)性及用戶的青睞，由此可預(yù)見，該無線連接器具有廣闊的市場(chǎng)前景。本課題受國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目：基于單片機(jī)控制的投影儀智能無線連接器設(shè)計(jì)（項(xiàng)目編號(hào)：201710452079）資助。指導(dǎo)老師：許春磊。

參考文獻(xiàn)

[1]?Ahola R，Aktas A，Wilson J，et al. A single chip CMOS transceiver for 802.11 a/b/g WLANs[C]// IEEE International Solid-state Circuits Conference. IEEE，2004.

[2]吳鵬展，龍昭華，張林. 基于直接連接的無線投影網(wǎng)關(guān)的研究與設(shè)計(jì)[J]. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2013，34（6）：2223-2227.

[3]蔡型，張思全. 短距離無線通信技術(shù)綜述[J]. 城市建筑，2017，27（8）：65-67.

[4]王寶錄. 嵌入式無線投影網(wǎng)關(guān)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 南京理工大學(xué)，2013.

[5]?任俊鍇. 無線投影儀移動(dòng)管理APP設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 東南大學(xué)，2017.