【正文】 的功耗 , 在活動模式時 ,工作電流僅需 200mA,在休眠模式下只需要 3mA, 在關閉狀態(tài)僅僅需要 。?內部具有 3個時鐘信號 , 包括 1 個高頻時鐘 ,1 個低頻時鐘和 1 個 DCO, 靈活的時鐘選擇使得系統可以在最合理的時鐘下進行工作 ,大大降低了系統的功耗 ,方便了系統的設計 。④豐富的外圍接口 ,包括標準串口 、 SPI 接口和I2C接口，方便連接多種設備；⑤內部具有 256 bit 的 RAM 和 8 kbit 的 FLASH；⑥具有中斷喚醒功能，可以通過中斷使單片機從休眠模式轉為活動模式， 非常適合于無線網絡的設計要求。 方案 三 ：采用 常 用的 AT89C52單片機 作為 核心 控制器， AT89C52是一個低電壓，高性能 CMOS 8位單片機，片內含 8k bytes的可反復擦寫的 Flash只讀程序存儲器和 256 bytes的隨機存取數據存儲器（ RAM），器件采用 ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術生產，兼容標準 MCS51指令 系統，片內置通用 8位中央處理器和 Flash存儲單元，功能強大的 AT89C52單片機可為您提供許多較復雜系統控制應用場合。 由于對 AT89C52單片機比較熟悉 ，采用 AT89C52單片機作為控制器也基本能夠滿足要求 ，因此綜合考慮選用方案三。 無線射頻收發(fā)器件的選擇 在選擇無線射頻收發(fā)器件的時候，主要考慮：無線芯片的功耗，器件的收發(fā)距離，收發(fā)的靈敏度，信號的衰減和電磁干擾等。 方案一：采用 PT2262/2272 紅外收發(fā)器件， 是一對帶地址、數據編碼功能的紅外遙控發(fā)射 /接收芯片。其中發(fā)射芯片 PT2262IR將載波振蕩器、編碼器和發(fā)射單元集成于一身，使發(fā)射電路變得非常簡潔。接收芯片 PT2272 的數據輸出位根據其后綴不同而不同，數據輸出具有“暫存”和“鎖存”兩種方式，方便用戶使用。 PT2262 具有 19位二進制編碼功能； PT2272 的解碼只有 4～ 6位，這就限制了數據。 方案二：采用 NRF905 無線收發(fā)器件， NRF905 由頻率合成器、 接收解調器、 功率放大器、 晶體振蕩器和調制器組成 ,不需外加聲表濾波器 , 天線可采用 PBC 環(huán)形天線或單端鞭狀天線 ,發(fā)射功率最大為 10 dB,接收靈敏度為 460 dB,在開闊地帶 傳輸距離最遠可達 600 m 以上。 nRF905 采用 SP I (串行外設接口 ) 3 與微控制器連接 ,可自動處理字頭和 CRC (循環(huán)冗余碼校驗 ) ,使用極為方便 ,只需將要發(fā)送的數據和接收機地址送給 NRF905, NRF905 自動完成數據打包 (加字頭和 CRC 校驗碼 )、 發(fā)送 ,在接收中有載波檢測和地址應配引腳 ,接收到正確的數據包時 ,自動移去字頭、 地址和 CRC校驗碼 ,然后通知微處理器取數據。 基于 NRF905 的傳送距離、接受靈敏度、發(fā)射功率等因素的考慮，決定采用NRF905 芯片來完成無線數據傳 輸。 表決信息處理的方案選擇 主控器接收到表決器的表決信息后，需要將表決信息處理后在 PC 機上顯示出來，在信息處理過程的問題我們給出了兩種方案。 方案一：采用主控芯片作為信息處理的核心。通過主控器的主控芯片來處理無線接受過來的表決信息，將每個選手的表決信息匯總處理，再通過串口通信 RS232 來傳送給 PC 機顯示每個選手的表決信息。 方案二：采用 PC機來作為信息處理的核心。這樣就將主控器作為一個數據接受的過程，并將接受的表決信息直接傳送給 PC機，讓 PC 機來直接處理表決的信息，并將處理后表決信息的匯總在 PC 機上顯示出來。 基于對單片機的理解和認識，決定采用方案一的方法，通過主控芯片來處理表決信息。 3 系統總體框圖 本系統是由多臺便攜式表決器、一臺主控制器和一臺 PC 機組成。系統組成框圖由圖 1 所示。 圖 1 系統方框圖 4 PC 機通過 RS232 與主控制器相連，向主控制器發(fā)出各種指令，主控制器接收指令后，再根據各種指令通過無線數據傳輸電路向表決器發(fā)出相應命令，當表決器執(zhí)行相應指令之后，通過無線數據傳輸電路向主控制器發(fā)送表決信息，然后再由主控制器將接收到的表決信息上傳給 PC 機，由 PC 機顯示表決結果，至此 完成無線表決的結果。 該系統總體設計由兩部分構成，一部分為無線發(fā)射系統（如圖 2 所示）通過按鍵表決功能對 0至 200 個選手進行“贊同”，“反對”，或“棄權”操作，確認表決的信息后將每個選手的信息存儲在 24C02 當中，并在顯示模塊 12864 中顯示表決信息，單片機 AT89C52 將信息通過 NRF905 發(fā)射出去；另一部分為無線接收系統（如圖 3 所示），接收 A 機發(fā)送的數據，如果單片機 B機在一定時間內收不到數據信息或收到的信息出錯的話，那么單片機 A 機會重新發(fā)送數據，重新等待 B 機的接收，直到接收數據正確為止，然后將數據送至單片 機 B 機，通過 12864 顯示模塊將 0 至 200 個選手的投票信息顯示出來，并通過串行通信RS232 將表決信息傳送給電腦，有 VB 軟件編程將表決信息以表格形式在電腦上顯示出來。 圖 2 無線發(fā)射系統 圖 3 無線接收系統 PC通信顯示 復位電路 AT89C52 單片機 A機 NRF905 無線發(fā)射模塊 AT24C02 掉電存儲模塊 MAX232 電平轉換電路 按鍵電路 蜂鳴器提示電路 AT89C52 單片機 B機 NRF905 無線接收模塊 AT24C02 存儲模塊 MAX232 電平轉換電路 蜂鳴器提示電路 復位電路 12864顯示電路 5 4 硬件電路中各單元器件的選取及電路設計 電源電路 如圖 4所示， U2采用 AMS1117 芯片，將 5伏左右的電壓轉換成 伏左右，來為 NRF905 芯片供電已滿足無線收發(fā)芯片的正常工作。 C91 0u fC 1 01 00 u f3 21V VADJIN OUTU2L M 1 11 7+ 3V+ 5V 圖 4 電源轉換電路 掉電存儲模塊 24C02，串行 E2PROM 是基于 I2CBUS 的存儲器件，遵循二線制協議，由于其具有接口方便，體積小，數據掉電不丟失等特點，在儀器儀表及工業(yè)自動化控制中得到大量的應用。它與單片機的接口非常簡單，如下圖 5所示。 E0， E1， E2為器件地址線， WP為寫保護引腳， SCL， SDA為二線串行接口，符合 I2C 總線協議。 在一般單片機系統中， 24C02 數據受到干擾的情況是很少的，但是隨著單片機抗干擾性能的變差，以及惡劣工業(yè)環(huán)境中單片機系統的應用，一些智能單片機控制系統相繼出現 24C02 數據被沖掉的 問題，而且隨著單片機的牌號以及 24C02 的牌號不同而出現不同程度的干擾現象。以前通過簡單的器件之間替換比較，發(fā)現不同牌號的 24C02 其抗干擾性能是不一樣的，于是就認定 24C02 器件存在 質量 好壞的問題。后來在一次偶然的機會里，發(fā)現有些 24C02 的 WP引腳并不起到保護作用，也就是說將 WP引腳與 CPU輸出引腳斷開并保持高電平的情況下， CPU 仍然能夠對 24C02 中的數據進行修改寫入！ P R E1 VDD 8E12 WC 7E23 S C L 6GND4 S D A 54C81 0 4+ 5 Vs c ls d a 圖 5 掉電存儲電路 6 主控芯片 89C52 及其基本外圍電路 AT89C52 的主要性能 與 MCS51單片機產品兼容 8K字節(jié)在系統可編程 Flash存儲器 1000次擦寫周期 全靜態(tài)操作： 0Hz～ 33MHz 三級加密程序存儲器 32個可編程 I/O口線 2個 16位定時器 /計數器 6個中斷源 全雙工 UART串行通道 低功耗空閑和掉電模式 掉電后中斷可喚醒 看門狗定時器及雙數據指針 雙數據指針 掉電標識符和快速編程特性 AT89C52 功能概述 AT89C52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統可編程 Flash 存儲器。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業(yè)80C51 產品指令和引腳完全兼容。片上 Flash 允許程序存儲器在系統可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統可編程 Flash，使得 AT89S52 為眾多嵌入式控制應用系統提供高靈活、超有效的解決方案。AT89C52 的管腳如圖 6 所示； 圖 6 AT89C52的引腳圖 7 AT89C52 具有以下標準功能： 4k字節(jié) Flash， 128 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門狗定時器， 2 個數據指針， 2 個 16 位 定時器 /計數器，一個 5 向量 2級中斷結構，全雙工串行口，片內晶振及時鐘電路。另外， AT89C52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e模式下， CPU停止工作，但允許 RAM、定時器 /計數器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下， RAM 內容被保存，振蕩器被凍結，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。 AT89C52 外圍基本電路 Y11 1 . 0 5 9 2C13 0 pC23 0 p 圖 7 時鐘電路 R S TS 1 0C3R 1 42 0 0R 1 51K+ 5 V R E T 圖 8 復位電路 AT89S52 外圍基本電路由復位電路和晶振電路組成。如上圖 8 所示，復位電路雖然簡單，但其 作用非常重要。一個單片機系統能否正常運行，首先要檢查是否能復位成功。在此設計當中，復位電路采用上電自動復位和手動復位相結合，由電阻 R1 R1電容 C按鍵 S10 組成。在通電瞬間，電容 C3通過電阻 R15 充電， RST 端出現正脈沖，用以復位。只要電源的上升時間按不超過 1ms，就可以實現自動上電復位，即接通電源就完成了系統的復位的初始化。所謂的手動復位，是指通過接通按鍵開關 S10，使單片機計入復位系統。若系統上電運行后出現程序運行混亂，一般是通過手動復位實現。 NRF905