【正文】 30us后，nRF24L01進入監(jiān)視狀態(tài)，等待數(shù)據(jù)包的到來；D、當接收到正確的數(shù)據(jù)包(正確的地址和CRC校驗碼)，nRF2401自動把字頭、地址和CRC校驗位移去；E、nRF24L01通過把STATUS寄存器的RX_DR置位(STATUS一般引起微控制器中斷)通知微控制器；F、微控制器把數(shù)據(jù)從nRF2401讀出；G、所有數(shù)據(jù)讀取完畢后，可以清除STATUS寄存器。nRF2401可以進入四種主要的模式之一 空閑模式nRF24L01的空閑模式是為了減小平均工作電流而設計的，其最大的優(yōu)點是，實現(xiàn)節(jié)能的同時，縮短芯片的起動時間。在空閑模式下，部分片內(nèi)晶振仍在工作，此時的工作電流跟外部晶振的頻率有關(guān)，如外部晶振為4MHz時工作電流為12181。A，外部晶振為16MHz時工作電流為32181。A。在空閑模式下，配置字的內(nèi)容保持在nRF24L01片內(nèi) 關(guān)機模式在關(guān)機模式下，為了得到最小的工作電流，一般此時的工作電流小于1181。A。關(guān)機模式下，配置字的內(nèi)容也會被保持在nRF24L01片內(nèi)，這是該模式與斷電狀態(tài)最大的區(qū)別。 AT89S51單片機AT89S51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROMFlash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS8位微處理器。器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)制造, 可反復擦寫1000次，兼容標準MCS51指令系統(tǒng)及 80C51引腳結(jié)構(gòu),芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和存儲單元,功能強大的微型計算機的AT89S51可為許多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高性價比的 解決方案。CPU 系統(tǒng)總線BUS RAM ROM 定時器 計數(shù)器可編程I/O 端口系統(tǒng)時鐘 AT89S51單片機內(nèi)部功能模塊AT89S51將中央處理單元CPU、RAM、ROM、定時/計數(shù)器和I/O接口等器件集成在一塊大規(guī)模集成電路芯片上，構(gòu)成了一個完整的計算機體系。 AT89S51單片機的主要性能特點：● 一個8位的中央處理單元（CPU），它能實現(xiàn)各種算術(shù)、邏輯運算及判斷控制功能；● 內(nèi)部程序存儲器（ROM）與內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器（RAM）容量較大。其中內(nèi)部RAM為1288字節(jié)；● 特殊功能寄存器（SFR）是一批特殊用途的寄存器。每個寄存器占一個存儲單元；● ～5V，～12MHz；● 4個8位的雙向輸入輸出（I/O）端口P0、PPP3；● 2個16位定時器/計數(shù)器；● 一個全雙工串行通信接口；● 五級中斷的中斷系統(tǒng)；● 具有片內(nèi)時鐘振蕩器；● 3級程序存儲器保密功能。 單片機的引腳及功能。其引線共有40條，分為端口線、控制線和電源線三類。AT89S51單片機的各管腳功能如下：P0口：P0口為一個8位漏極開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在Flash編程時，P0口作為原碼輸入口，當Flash進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。 圖 AT89S51單片機外部引線圖P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。P2口：P2口為一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收， 輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被上拉電阻拉高，且作為輸入。作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉電阻，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在Flash編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流，這是由于上拉的緣故。P3口也可作為AT89S51的一些特殊功能口，. P3口特殊功能表P3口的位第二功能注釋RXD串行數(shù)據(jù)接受口TXD串行數(shù)據(jù)發(fā)送口INT0外中斷0輸入INT1外中斷1輸入T0定時器/計數(shù)器0計數(shù)輸入T1定時器/計數(shù)器1計數(shù)輸入WR外部RAM寫選通信號RD外部RAM讀選通信號P3口同時為Flash編程和編程校驗接收一些控制信號。ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。RST：復位/備用電源引線。當該端加上超過24個時鐘周期的高電平時，可使單片機復位。：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次 有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的信號將不出現(xiàn)。：當保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時， 將內(nèi)部鎖定為RESET；當端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1和XTAL2：外部晶體連線，片外石英晶體連于此兩端與片內(nèi)電路構(gòu)成振蕩器，產(chǎn)生片內(nèi)CPU的工作時鐘。 LM1117概述LM1117是一個低壓差電壓調(diào)節(jié)器系列。它與國家半導體的工業(yè)標準器件LM317有相同的管腳排列。LM1117有可調(diào)電壓的版本，～。另外還有5個固定電壓輸出（、）的型號。LM1117提供電流限制和熱保護。電路包含1個齊納調(diào)節(jié)的帶隙參考電壓以確保輸出電壓的精度在177。1%以內(nèi)。LM1117系列具有LLP、TO26SOT22TO220和TO252 DPAK封裝。輸出端需要一個至少10uF的鉭電容來改善瞬態(tài)響應和穩(wěn)定性。 LM1117特性● 、5V和可調(diào)電壓的型號● 節(jié)省空間的SOT223和LLP封裝● 電流限制和熱保護功能● 輸出電流可達800mA● 線性調(diào)整率：% (Max)● 負載調(diào)整率：% (Max)● 溫度范圍：－LM1117：0℃~125℃；－LM1117I：40℃~125℃。 LM1117應用● 開關(guān)DC/DC轉(zhuǎn)換器的主調(diào)壓器● 高效線性調(diào)整器● 電池充電器● 電池供電裝置 LM1117引腳功能穩(wěn)壓模塊LM1117只有3個引腳。引腳1是輸入端；引腳2是輸出端；引腳3是地線。當輸入端的電壓是5V時。GND VIN VOUT 3 1 LM1117引腳圖第3章 系統(tǒng)硬件設計、無線收發(fā)模塊的電路設計、顯示電路的設計。 ~。在這部分的電路設計中，由于穩(wěn)壓電源提供5V電壓，采用穩(wěn)壓模塊LM1117。它只有三個引腳，外接電路簡單，只需要兩個電容。，引腳1接5V電壓。引腳2接地。引腳1和引腳3接20181。F的電解電容，然后接地。，來作為nRF24L01的工作電壓。 LM1117應用電路圖 無線收發(fā)模塊接口電路的設計無線芯片比較小，焊接起來很困難，因此本次畢業(yè)設計采用的是無線收發(fā)模塊。由圖可知，其只需要與單片機的P1口相連nRF24L01應用電路一般工作于3V，它可用多種低功耗微控制器進行控制。nRF24L01通過Enhanced ShockBurstTM收發(fā)模式進行無線數(shù)據(jù)發(fā)送，收發(fā)可靠，其外形尺寸小，需要的外圍元器件也少，因而使用方便，在工業(yè)控制、消費電子等各個領域都具有廣闊的應用前景。 nRF24L01模塊結(jié)構(gòu)圖 時鐘電路的設計時鐘電路用于產(chǎn)生AT89S51單片機工作時所必需的時鐘信號。時鐘頻率直接影響單片機的速度，時鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機系統(tǒng)的穩(wěn)定性。時鐘頻率越快，單片機的程序執(zhí)行速度越快，抗干擾性能越差；時鐘頻率越小，單片機的工作速度慢，抗干擾性能越好。要恰到好處的選擇時鐘頻率對單片機工作效率尤為重要。單片機各功能的運行都是以時鐘頻率為基準一拍一拍的工作。常用的時鐘電路有兩種工作方式，一種是內(nèi)部時鐘方式，另一種為外部時鐘方式。為了方便單片機與無線傳輸模塊nRF24L01之間的數(shù)據(jù)通信，選用外部時鐘，選取外接 12MHz晶振。由于當晶體振蕩器振蕩頻率在1M到12M之間取值時，兩個微調(diào)電容的典型取值通常選擇在30pF左右。 復位電路的設計復位電路必須確保系統(tǒng)上電時能夠自動復位，在必要時還可以手動復位。在本設計中，復位電路采用最簡單的上電復位加按鍵復位。在通電的瞬間，在RC電路充電過程中，RST端出現(xiàn)正脈沖保證引腳出現(xiàn)10ms以上穩(wěn)定的高電平，從而是單片機復位。上電自動復位電路的基本功能是：系統(tǒng)上電時提供復位信號，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷復位信號。為了可靠起見電源穩(wěn)定后，還要經(jīng)一定的延時才撤銷復位信號以防電源開關(guān)或電源插頭分合過程中引起的抖動而影響復位。為了實現(xiàn)這種功能，本設計采用了一種RC定時電路。其時間常數(shù)τ=RC，系統(tǒng)上電時，C兩端的電壓為零，單片機的復位端的電平為高電平，單片機復位，經(jīng)過4—5個τ后，C兩端的電壓約等于電源電壓，單片機的復位端的電平為低電平，單片機退出復位狀態(tài)。手動復位電路采用的是按鍵復位電路。在按鍵按下時，單片機的復位端的電平為高電平，單片機復位，在按鍵松開時，單片機的復位端的電平為低電平，單片機退出復位狀態(tài)。 顯示電路的設計，因為無線傳輸模塊nRF24L01只占用單片機一個I/O端口，所以顯示電路中的數(shù)碼管可以和單片機直接相連。數(shù)碼管采用AMBERCA。顯示電路主要是由4個數(shù)碼管、12個電阻、。三極管是PNP型當其基極輸入是低電平時，數(shù)碼管才能工作。數(shù)碼管是共陽極所以當輸入是低電平時，數(shù)碼管才會顯示。其中R1到R8等八8個電阻是數(shù)碼管的限流電阻。 AMBERCA數(shù)碼管為共陽數(shù)碼管，其驅(qū)動電流為15mA到30mA，由此計算出限流電阻R：所以限流電阻的取值應在137歐姆到287歐姆之間，為了使數(shù)碼管稍微更亮些，但又不要功耗太大，在此取限流電阻為180歐姆。 顯示電路圖第4章 系統(tǒng)軟件設計 nRF24L01無線收發(fā)模塊的軟件設計 nRF24L01發(fā)射部分主程序流程圖開始nRF24L01初始化配置子程序進入發(fā)射模式，發(fā)射數(shù)據(jù)判斷TX_DS是否為1 NY 數(shù)碼管顯示發(fā)射成功的數(shù)據(jù) 清空狀態(tài)寄存器圖 nRF24L01發(fā)射部分主程序流程圖nRF24L01發(fā)射部分主程序流程圖實現(xiàn)過程：在nRF24L01無線發(fā)射部分主程序中，首先進行初始化操作，通過配置模式對nRF24L01進行設置，主要包括：發(fā)送的數(shù)據(jù)寬度、地址寬度、發(fā)送數(shù)據(jù)的地址以及CRC技術(shù)和常用配置等。常用配置包括：使能第一頻道設置，通信方式設置，發(fā)射數(shù)據(jù)速率設置，晶振頻率設置，發(fā)射輸出功率設置，頻道設置，收