摘  要

 

在常见的无线遥控系统，各个结点之间通常借助蜂窝网络、2.4GHz等手段进行数据通信，但仍然有大量的设备互联需求无法得到满足，比如各类仪表、路灯、充电桩等公共设施，以及偏僻地区的工作设备等等[14]。覆盖范围、能耗等缺陷限制了遥控系统的应用场景，而低功耗广域网技术（Low Power Wide Area Network，LPWAN）作为一种互补的物联网通信技术广受关注。LoRa技术属于低功耗广域网技术中发展较好的成员，其低功耗、广域覆盖的特点非常适合作为物联网的通讯方式。目前LoRa通信系统网络结构主要包括点对点通信、星状网扩散和星状网轮询三种。本项目使用常见的点对点LoRa通信，利用LoRa技术调制灵敏度高、传输距离远、功耗低的特性，主要针对传统蓝牙、Wi-Fi信号传输的不足做出改进。

本项目系统设计一种基于LoRa技术的无线智能小车遥控器，以STM32F103RCT6单片机作为主控制器，选用以SX1278芯片为核心的低功耗LoRa模块通信，搭配上遥杆控制模块及按键。由单片机通过快速AD采样转换和电平检测获取遥杆控制模块及按键电压信号，并将电压信号转换为数字信号，再将信号经过单片机算法处理组成S-BUS协议帧，最终通过LoRa模块向接收目标发送数据。本文介绍了系统通信原理、控制系统的软硬件组成和具体实现方法、通信协议的实现，详细阐述了控制器系统的工作流程。通过简单的实验分析和验证了控制器设计的有效性和适用性。实验结果表明，该设计控制范围较广、实时响应性较好、功率消耗低，有一定的实用性和广泛适用性。

 

关键词：无线传输，LoRa技术，小车遥控器，S-BUS协议目  录

 

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 研究现状 1

第二章 智能小车遥控器系统方案设计 3

2.1 设计思路 3

2.2 设计方案选择 3

2.2.1 LoRa芯片 3

2.2.2 通信协议 4

第三章 系统硬件设计 5

3.1 系统硬件框架 5

3.2 硬件搭建 5

3.2.1 芯片及核心板介绍 5

3.2.2 LoRa模块 6

3.2.3 遥感控制模块 8

3.2.4 电源模块 9

第四章 系统软件设计 10

4.1 软件框图 10

4.2 模块软件设计 10

4.2.1 初始化模块 10

4.2.2 时间片管理模块 11

4.2.3 数据管理模块 11

4.2.4 协议转换模块 12

第五章 系统测试与分析 14

5.1 实验环境 14

5.2 通信距离测试 14

5.3 小车遥控测试 15

第六章 总结与展望 16

6.1 设计成果 16

6.1.1 作品实物模型 16

6.1.2 系统资源详解 17

6.1.3 实现功能说明 17

6.2 存在不足 18

6.3 未来展望 19

参考文献 20

致  谢 21