摘要：本课题是由单片机STM32F103C8T6核心板，基于SX1278射频芯片的LoRa无线通信模块、电源模块、存储模块、显示模块、时钟模块、声光电路模块等模块组成。使用者可以通过LoRa无线通信技术将采集模块所采集到的数据传输到终端进行处理，同时能够显示出当前采集模块所采集到的数据，并且也能够保存数据及调用以便能够供使用者记录研究。不仅如此，该装置有可以断电计时的时钟电路，因此使用者在研究时可以更为精确。本课题首先简单介绍了课题的研究现状，然后重点开始各模块的设计以此能够实现装置的功能。

关键词：校园环境  LoRa技术  环境监测  STM32  距离长  功耗低

目录

摘要

Abstract

1. 绪论-1

1.1 论文研究背景及意义-1

1.2 论文研究现状-1

1.2.1 环境监测的研究现状-1

1.2.2 LoRa技术的研究特点及现状-3

1.3 本文主要的研究内容及结构安排-3

2. 系统框架设计跟关键技术分析-5

2.1 设计需求-5

2.2 系统的设计框架-5

2.3 LoRa无线通信技术-7

2.3.1 扩频调制技术-7

2.3.2 LoRa数据包结构-8

2.3.3 LoRa与其他无线传输技术相比-8

2.3.4 LoRa技术的特点跟应用领域-9

2.4 LoRa通信与应用协议-10

2.4.1 LoRaWAN协议-10

2.4.2 CLAA协议-11

2.4.3 LoRa私有网络协议-11

2.5 LoRa收发模块介绍-11

2.6 LCD显示模块-12

2.7 电源模块-12

2.8 存储模块-12

2.9 时钟模块-12

2.10 本章小结-13

3. 系统硬件电路设计-14

3.1 概述-14

3.2 硬件框架设计-14

3.3 传输终端电路设计-14

3.3.1 LoRa无线通信模块设计-15

3.3.2 电源模块电路设计-15

3.3.3 LCD显示模块的设计-17

3.3.4 存储模块的设计-18

3.3.5 时钟模块的设计-18

3.3.6 声光电路设计-19

3.3.7 STM32F103C8T6最小系统-19

3.4 本章小结-19

4. 系统软件设计-20

4.1 概述-20

4.2 系统总程序设计及流程图-20

4.3 时钟电路流程图-20

4.4 数据接收流程图-21

4.5 数据存储流程图-22

4.6 迪文屏显示-24

5. 系统调试-27

5.1 接收数据显示-27

5.2 历史数据显示-28

5.3 通信距离-29

6. 总结-30

参考文献-31

致谢-32