统的信息采集盒的结构框图。
[0022]图4为本发明的基于STM32的低功耗多路无线同步桨力采集系统的桨端采集装置的桨端微控制器U3及其外围电路的电路图。
[0023]图5为本发明的基于STM32的低功耗多路无线同步桨力采集系统的桨端采集装置的无线接口电路Pl的电路图。
[0024]图6为本发明的基于STM32的低功耗多路无线同步桨力采集系统的桨端采集装置的第一信号调理电路的电路图。
[0025]图7为本发明的基于STM32的低功耗多路无线同步桨力采集系统的桨端采集装置的第二信号调理电路的电路图。
[0026]图8为本发明的基于STM32的低功耗多路无线同步桨力采集系统的桨端采集装置的电源电路(LDO降压)的电路图。
[0027]图9为本发明的基于STM32的低功耗多路无线同步桨力采集系统的信息采集盒的信息采集盒微控制器U5的电路图。
[0028]图10为本发明的基于STM32的低功耗多路无线同步桨力采集系统的信息采集盒的nRF24L01+无线模块U6的电路图。
[0029]图11为本发明的基于STM32的低功耗多路无线同步桨力采集系统的信息采集盒的USB-UART桥接器U7的电路图。
[0030]图12为本发明的基于STM32的低功耗多路无线同步桨力采集系统的信息采集盒的基准电压电路。
[0031]图13为本发明的基于STM32的低功耗多路无线同步桨力采集系统的信息采集盒的存储电路。
[0032]图14为本发明的基于STM32的低功耗多路无线同步桨力采集系统的桨端采集装置的无线接收中断软件流程图。
[0033]图15为本发明的基于STM32的低功耗多路无线同步桨力采集系统的桨端采集装置的节点的RTC报警(5ms)中断流程图。
[0034]图16为本发明的基于STM32的低功耗多路无线同步桨力采集系统的信息采集盒的无线接收流程图。
[0035]图17为本发明的基于STM32的低功耗多路无线同步桨力采集系统的信息采集盒的定时器中断流程图。
[0036]以下通过【具体实施方式】，并结合附图对本发明作进一步说明。
【具体实施方式】
[0037]参见附图1，本发明的基于STM32的低功耗多路无线同步桨力采集系统，包括多个桨端采集装置、一个信息采集盒和一个上位机；所述桨端采集装置设置于皮划艇的每个划桨的端部，用于采集桨拉力和桨扭力；所述信息采集盒设置于皮划艇上，用于对桨拉力和桨扭力进行处理后发给上位机，由上位机对桨拉力和桨扭力数据进行存储并绘制波形图和显示；所述桨端采集装置和所述信息采集盒之间通过无线通信的方式交换数据；
[0038]所述桨端采集装置包括桨拉力传感器、桨扭力传感器、锂电池B1、差分放大电路、桨端无线通信模块和桨端微控制器U3 ;所述锂电池BI经降压后转换为3.3V直流输出，为桨端采集装置供电；所述桨拉力传感器和桨扭力传感器均与所述差分放大电路相连接，用于将桨拉力和桨扭力数据传输给差分放大电路，差分放大电路的输出经过放大和滤波处理后输出给所述桨端微控制器U3，将桨拉力和桨扭力数据传输给桨端微控制器U3 ;所述桨端无线通信模块与所述桨端微控制器U3相连接，用于将桨端微控制器U3所获得的桨拉力和桨扭力通过所述桨端无线通信模块无线发送给信息采集盒；
[0039]所述?目息米集盒包括?目息米集盒无线通?目模块、?目息米集盒微控制器U5、USB-UART桥接器U7、锂电池Β2和稳压芯片；所述锂电池Β2用于为稳压芯片提供电源，所述稳压芯片将锂电池Β2输出的电压转换为3.3V直流输出，为信息采集盒供电；所述信息采集盒无线通信模块与所述信息采集盒微控制器U5相连接，用于将桨端无线通信模块所发送的桨拉力和桨扭力发送给信息采集盒微控制器U5，由信息采集盒微控制器U5对桨拉力和桨扭力进行处理后发给上位机，上位机进行数据显示和数据波形显示；信息采集盒微控制器U5与所述USB-UART桥接器U7相连接，用于通过USB-UART桥接器U7和USB数据线连接上位机。
[0040]所述桨端微控制器U3上连接有电阻R3、电容Cl?C8、电容C14?C15、电容C27?C28、低压差线性稳压器U04和无线接口电路Pl ;无线接口电路Pl上连接有电容C18和电容 C19 ；
[0041]所述差分放大电路包括第一信号调理电路和第二信号调理电路；所述第一信号调理电路和第二信号调理电路均与所述桨端微控制器U3相连接；所述第一信号调理电路包括电阻R1、电阻R4?R8、电容ClO?C13、运放U03、运放U1A、运放UlC ;所述第二信号调理电路包括电阻R2、电阻R9?R14、电容C16?C17、电容C22?C23、运放U4、运放U1B、运放UlD0
[0042]如图4为桨端微控制器U3及其外围电路，如图5为nRF24L01+无线接口电路Pl，用于连接nRF24L01+无线模块U6和桨端微控制器U3。如图6为第一信号调理电路的电路图，如图7为第二信号调理电路的电路图，所述运放U03和U4均为MAX4194，所述运放U1A、运放U1B、运放U1C、运放UlD均为AD8544。桨端微控制器U3、第一信号调理电路和第二信号调理电路的各元器件的连接关系如图4-7所示。图4中，低压差线性稳压器U04为MCP1710。
[0043]第一和第二信号调理电路都由两级构成。第一级是MAX4194芯片实现的将传感器的差分信号转换为单端信号，第二级是CMOS运放AD8544构成的二阶低通滤波电路；如图5-6所示，MAX4194使用3.3V单电源供电，IN+、IN-是桨拉力和扭力传感器输出的差分信号。
[0044]所述桨端微控制器U3为STM32L151C8T6。运放UlA的引脚3连接桨端微控制器U3的引脚14，运放UlB的引脚5连接桨端微控制器U3的引脚15。第一信号调理电路的端子INl+和INl-连接桨拉力传感器的两个信号输出端，第二信号调理电路的端子IN2+和IN2-分别连接桨扭力传感器的两个信号输出端。
[0045]如图8为桨端采集装置的电源电路，电池BI的输出经过图8的电源电路进行降压处理。该电源电路的输入端接入LIR2477输出的3.6V电压，经过稳压芯片U161输出。电源电路包括稳压芯片U161、M0S管Q161、二极管D161、电容C161-164、电感L161等，各元器件的具体连接见图8所示。
[0046]图9_13是彳目息米集盒的电路图。
[0047]所述信息采集盒微控制器U5为STM32F103ZET6 ;信息采集盒无线通信模块和桨端无线通信模块均为nRF24L01+无线模块U6 ；USB-UART桥接器U7上连接有电容C33、电容C35、电容C37。如图9，U5为STM32F103ZET6的电路图，U5上连接有晶振Y81、电容C81-83、电阻R81，各元器件的连接关系如图9所示。
[0048]图10为nRF24L01+的电路图，图11为USB-UART桥接器U7的电路图。图12为本发明的基于STM32的低功耗多路无线同步桨力采集系统的信息采集盒的基准电压电路。图12的基准电压电路包括三端稳压管Dl、电容C39-C43、电阻R32、运放U2D，用于提供2.5V基准电压。
[0049]图13是信息采集盒的存储电路的电路图，包括存储芯片U8、电阻R131、电容C131和C132，其中存储芯片U8为FLASH闪存芯片W25Q64，各元器件的连接关系如图13所示。
[0050]STM32F103有以下几个特点:(I)采用ARM32位Cortex_M3CPU，最高工作频率72MHz，1.25DMIPS/MHz ； (2)片上集成 32-512KB 的 Flash 存储器、6-64KB 的 SRAM 存储器；
(3)最多高达112个的快速I/O端口 ；(4)最多多达11个定时器；(5)最多多达13个通信接口