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1、电子名片摘 要名片为个人信息载体，是重要的社交工具，而传统名片存在着种种弊端。本文提出了一种电子名片设计思想，克服了原有纸质名片的各种弊端，其基于STM32F107VC处理器，理论上能实现名片的海量存储，信息无线交换，并对操作者的不同手势进行识别，并执行相应的动作，当无动作时，电子名片装自动进入休眠状态，且便于进行查询。名片内容存储于FLASH存储器，可以方便的在计算机上进行编辑、导出、导入。原设计显示拟采用低功耗电子纸，但由于市面无对应货源，所以暂以TFT液晶屏代替，其功耗将有所增大。当电子纸货源充足时，电子名片功耗将大幅度降低。经实验，电子名片能实现所设计的功能，如进行改进，其将有很大的市
2、场潜力及应用价值。关键词： 电子名片 STM32F107VC 信息交换 识别目 录第一章 引言1第二章 系统的设计思想3第三章 硬件集成及设计43.1 硬件设计43.2 主控单元设计43.2.1 STM32F107VC介绍53.2.2 芯片内部结构介绍53.2.3 片上外围模块及功能介绍63.2.4 控制器的最小系统103.3 存储单元设计133.4 传感器单元设计153.5 无线通信单元设计213.5.1 Uart-WiFi模块的硬件说明213.5.2 Uart-WiFi主要功能特性253.6 外围接口单元设计253.7 电源单元设计27第四章 程序设计294.1 整体控制思想294.2 软
3、件流程图304.3 存储模块程序设计314.4 Wi-Fi数据传输流程设计374.5 加速度传感器模块流程设计384.6 BMP图像处理介绍394.7 FatFs文件系统介绍42第五章 调试445.1 Wi-Fi模块的调试445.2 模块化调试495.3 问题及解决方案505.3.1 Wi-Fi模块与电脑通信问题515.3.2 两个Wi-Fi模块连接51第六章 总结52附录53电子名片第一章 引言名片作为个人信息载体，是重要的社交工具，也是有效的宣传工具。名片是文明社会的象征之一，其起源于交往，随着现代社会信息化与商业化的推进，名片作为一种信息媒介，其作用日益突出，按发展过程其可分为：纸质名片
4、，手机名片，U盘名片。纸质名片:商务人士随身携带，需要有专门的名片，被频繁的交换，用于社交场所，但存储不便，易丢失，查找信息不方便。手机名片：手机型号各异，对接操作复杂，有各自格式要求，许多老式手机也不具备图片传送功能，而且只能实现点对点传送等.U盘名片：即光盘名片，把企事业单位的文字、图片、视频、声音等宣传资料整合成一种自动播放的多媒体文件刻录到名片大小的光盘内，但不易携带，且易损坏。使用操作复杂，不适宜个体间快速信息交互。在日常生活中，人们经常需要随时与别人进行名片交换。由于名片信息量小，不便于携带，查阅不便的缺点下，这里提出了一种新的名片设计思想，其功耗低，信息容量大，便于交换及查找，并
5、支持群交换的电子名片，它是信息交换的新媒介。本课题旨在设计一个电子名片，能实现信息无线交互、群发，界面无按键切换和海量信息存储的功能，可能情况下，也可实现与手机对传。并尽可能缩小其体积及功耗，以实用性作为其设计原则。数字领域需要新科技名片的出现，在强大的现代科技条件下Wi-Fi技术在掌上设备中的应用越来越广泛，与早前应用于手机上的蓝牙技术不同，Wi-Fi具有更大的覆盖范围和更高的传输速率，因此，我们在作品的设计中也使用Wi-Fi进行终端之间的通信，大幅缩短信息交互时间，提升通信距离和通信质量，增强了产品的实用性。所设计开发的这款电子名片外形美观，设计理念新颖独特，操作简单，使用方便，具有很强的
6、市场推广价值。可用于商家、企事业、个人之间的信息交流。电子名片美观大方,是名片中的“绅士”，是现代政要和企业老板身份的象征，是今后人们进行个人资料介绍，企事业单位进行宣传的必备工具，市场前景非常广阔。第二章 系统的设计思想电子名片的设计，是为了让人们更加方便地携带大量客户信息，并且能够很方便地与他人进行名片信息交换。本系统以STM32F107VCT6微处理器为控制核心，分别控制存储模块、显示模块、重力加速度传感器模块、Wi-Fi通信模块。显示屏在重力加速度传感器模块的配合下，能够自动翻页，让用户可以很方便地查看他人的名片信息。当需要与他人进行名片交换时，可以通过Wi-Fi通信模块进行名片传输，
7、系统在接收到对方的名片时，会在显示屏上自动显示，同时也会将名片存储起来，以便日后查询。存储模块采用大容量的SD卡，可以很方便地存储大量的名片信息，方便携带。系统结构如图2-1所示。电子名片功能：有相应的名片格式，传送简单，查询方便，可根据手势进行切换，可实现点对点传送，也可实现群发功能，理论上可实现海量存储。图2-1 系统构架图第三章 硬件集成及设计 本章主要介绍电子名片的硬件电路的设计，包括整体电路设计以及各个模块电路设计的详细介绍。3.1 硬件设计电子名片设计的硬件主要包括六个单元，总体结构如图3-1所示。图3-1 电子名片硬件总体结构图3.2 主控单元设计主控单元是电子名片的核心，在它的
8、协调控制下各个模块高效快捷的完成各种功能。它采用STM32107VCT6作为主处理器，主控单元包括晶振电路、滤波电容电路、实时时钟电路。主控单元主要完成传感器数据采集、数据处理、算法判断、过程控制等功能。STM32F107是意法半导体推出全新STM32互连型（Connectivity）系列微控制器中的一款性能较强产品，此芯片集成了各种高性能工业标准接口，且STM32不同型号产品在引脚和软件上具有完美的兼容性，可以轻松适应更多的应用。STM32的标准外设包括10个定时器、两个12位1-Msample/s、AD(模数转换器)(快速交替模式下2M sample/s)、两个12位DA(数模转换器)、两
9、个IIC接口、五个USART接口和三个SPI端口和高质量数字音频接口IIS,另外STM32F107拥有全速USB（OTG）接口,两路CAN2.0B接口,以及以太网10/100 MAC模块.此芯片可以满足工业、医疗、楼宇自动化、家庭音响和家电市场多种产品需求。本小节从处理器的基本知识、内部结构、外围模块功能、开发环境等方面对STM32F107VC单片机的基础理论知识进行介绍。3.2.1 STM32F107VC介绍STM32F107VC是基于ARMV7架构的Cortex-M3内核，主频72MHz，内含256K字节的FLASH和64K字节的SRAM，LQFP100封装。STM32F107属于互联型系
10、列，相对于STM32家族系列的其他芯片来说，资源非常丰富.STM32F107VC系列单片机的电源电压采用的是1.8v-3.6V电压。因而可使其在1MHz的时钟条件下运行时，芯片的电流会在200400uA左右，在系统中共有一种活动模式（AM）和五种低功耗模式（LPM0LPM4）。在等待方式下，耗电0.7uA，电方式下，最低可达0.1uA。在STM32F107VC系列中有两个不同的系统时钟系统：基本时钟系统和锁频环时钟系统或DCO数字振荡器时钟系统。由系统时钟系统产生CPU和各功能所需的时钟，实现对总体功耗的控制。3.2.2 芯片内部结构介绍STM32F107VC系列器件包括CPU、程序存储器、数
11、据存储器、运行控制、外围模块和振荡器和倍频器等主要功能模块。其内部结构如3-2所示。图3-2 STM32F107VC内部结构图3.2.3 片上外围模块及功能介绍STM32F107VC单片机集成了非常丰富的片内外设，分别是多达512K字节的FLASH，多达64K字节的SRAM,5个USART，3个SPI，2个IIC，4个16位定时器，内嵌RC振荡器，2个看门狗，80%管脚是通用的I/O口。72MHz的CPU。看门狗可以使程序失控时迅速复位，也可以当作定时器使用。模拟比较器进行模拟电压的比较，配合定时器，可设计出A/D转换器。有的器件更具有可实现异步、同步及多址访问串行通信接口可方便的实现多机通信
12、等应用。方便高效的开发环境，片内有JTAG调试接口，还有可电擦写的FLASH存储器，因此采用先下载程序到FLASH内，再在器件内通过软件控制程序的运行，由JTAG接口读取片内信息供设计者调试使用的方法进行开发，方便灵活。1模块STM32的通用同步异步收发器（USART）是相当丰富，功能也很强劲。最多可以提供5个串口。该USART有分数波特率发生器，发送和接收公用的可编程波特率，最高达4.5Mbit/s；可编程数据字长度（8位或9位）；可配置停止位，支持1或2以及半个停止位；支持单线半双工通信；支持LIN；支持智能卡协议和IrDASIRENDEC规范，具有DMA等。串口最基本的设置，就是波特率的
13、设置。使用STM32的串口其实并不难，只要开启了串口时钟，并设置了相应的I/O口的模式，然后配置波特率，数据位长度，奇偶校验等信息，就可以使用。串口作为STM32的一个外设，其时钟由外设始终使能寄存器控制，STM32F107中串口1是在APB2ENR寄存器的第14位。说明除了串口1的时钟使能在APB2BNR寄存器，其他串口的时钟使能位都在APB1ENR。每个串口都有一个自己独立的波特率寄存器USART_BRR，通过设置该寄存器达到配置不同波特率的目的。该寄存器的各位描述如下图3-3所示。图3-3 寄存器设置前面提到STM32的分数波特率概念，其实就是在这个寄存器里面体现的。最低4位用来存放小数
14、部分DIV Fraction，15:4这12位用来存放整数部分DIV Mantissa。高16位未使用。这里波特率的计算通过如下公式计算：这里的(x=1、2）是给外设的时钟（PCLK1用于串口2、3、4、5，PCLK2用于串口1），USARTDIV是一个无符号的定点数，它的值可以有串口的BRR寄存器值得到。而我们更关心的是如何从USARTDIV的值得到USART_BRR的值，因为一般我们知道的是波特率和PCLKx的时钟，要求的就是USART_BRR的值。假设我们的串1要设置为9600的波特率，而PCLK2的时钟为72M。这样，我们根据上面的公式有：USARTDIV=72000000/9600*
15、16=468.75那么得到：DIV_Fraction=16*0.75=12=0X0C;DIV_Mantissa=468=0X1D4;这样，我们就得到了USART1 BRR的值为0X1D4C。只要设置串口1的BRR寄存器值为0X1D4C就可以得到9600的波特率。2IIC通信方式介绍加速度传感器与主控芯片的通信采用IIC通信模式。IIC串行总线有两根信号线，一根是双向的数据线SDA，另一根是时钟线SCL。所有接到IIC总线设备上的串行数据SDA都接到总线的SDA上，各设备的时钟线SCL接到总线的SCL上。在IIC总线传输过程中，当SCL保持”高”时，SDA由”高”变为”低”为开始条件；当SCL保持”高”且SDA由”低”变为”高”时为停止条件。开始和停止条件均由主控制器产生。使用硬件接口可以很容易地检测到开始和停止条件。开始和停止条件如图3-4所示。图3-4 IIC开始条件和停止条件在数据传输的过程中，SDA线上的数据在时钟”高”;期间必须是稳定的，只有当SCL线上的时钟信号为低时，数据线上的”高”;或”低”状态才可以改变。输出到SDA线上的
