【正文】 特率為： （式21）波 特12020??bps則傳送一位所需的時間為波特率的倒數(shù)，即： （式22）? 串口有關(guān)的寄存器串行口的控制寄存器SCON8XX51串行通信的方式選擇、接受和發(fā)送控制及串行口的標(biāo)志均由專用寄存器SCON控制和指示，其格式如表25所示。0為禁止接受；1為允許接受。RI：接受中斷標(biāo)志位。表26 PCON寄存器SMOD X X X GF1 GF0 PD IDLSMOD：波特率加倍位。PD：掉電方式位。 串口的電路設(shè)計，MX232的T1out，R1in與串口的2和3腳連接。K eil C51 是 美 國 Keil Software 公 司 出 品 的 51 系 列 兼容 單 片 機(jī) C 語 言 軟 件 開 發(fā) 系 統(tǒng) ， 與 匯 編 相 比 ， C 語 言 在 功 能 上 、 結(jié) 構(gòu) 性 、 可 讀 性 、可 維 護(hù) 性 上 有 明 顯 的 優(yōu) 勢 ， 因 而 易 學(xué) 易 用 。 在 開 發(fā) 大 型 軟 件 時 更 能 體 現(xiàn) 高 級 語 言 的 優(yōu) 勢 。如圖31所示為keil軟件的編程環(huán)境，版本為uVision3圖31 Keil開發(fā)環(huán)境界面 節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計 設(shè)計功能本系統(tǒng)中的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)中的終端，節(jié)點(diǎn)在硬件上采取相同的設(shè)計，但在軟件編程上有所區(qū)別。這樣的節(jié)點(diǎn)由低功耗的微處理器和外圍器件共同組成，具有網(wǎng)絡(luò)和通信能力，可以響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)請求。DSl8B20 工作在單總線協(xié)議下，控制器首先發(fā)送初始化脈沖，使信號線上的 DSl8B20 被復(fù)位，接著發(fā)送 ROM 操作命令，使 DSl8820 被激活進(jìn)入接收內(nèi)存訪問命令狀態(tài)。具體的程序如圖 33 所示：否否圖33 主程序 讀出溫度子程序流程圖如圖 34 所示：圖34 讀出溫度子程序流程圖置 DS18B20_IS_OK 為 0開始讀一個字節(jié)寫一個字節(jié)初始 DS18B20初始化 DS18B20寫一個字節(jié)置 DS18B20_IS_OK 為 1結(jié)束是否具體程序如圖 35 所示圖35 讀取溫度子程序 顯示溫度子程序流程圖如圖 36 所示：高位是否為 0次高位是否為 0開始獲取溫度小數(shù)部分高 5 為是否為負(fù)數(shù)獲取溫度整數(shù)部分刷新 LCD 緩沖區(qū)顯示溫度結(jié)束次高位不顯示高位不顯示是否是是否否圖36 顯示溫度子程序流程圖4 無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的通信設(shè)計 射頻通信設(shè)計CC2500 通過 SPI(SI，SO，SCLK 和 CSn)接口與微控制器相連，CC2500 為從設(shè)備。如果在過程中 CSn 變?yōu)楦唠娖?，則轉(zhuǎn)換取消。GD02 引腳連接微處理器外部中斷用于通知單片機(jī) FIFO 的狀態(tài)信號。本設(shè)計中采用簡單的握手信號，通過主設(shè)備廣播，從設(shè)備發(fā)送準(zhǔn)備信號完成握手過程，首先下位機(jī)向整個網(wǎng)絡(luò)廣播，查詢是否有上位機(jī)能接受數(shù)據(jù)，上位機(jī)接受到下位機(jī)的請求，告訴下位機(jī)可以接收數(shù)據(jù)。開始初始化 RF選擇通信信道準(zhǔn)備接受信號發(fā)送數(shù)據(jù)接受準(zhǔn)備請求合法發(fā)送完成 是是是否否否圖42 發(fā)送端軟件流程圖開始上電復(fù)位中斷處理子程序數(shù)據(jù)發(fā)送子程序初始化 RF其他任務(wù)有數(shù)據(jù)發(fā)送？有中斷？是是否否圖42 接送端軟件流程圖 數(shù)據(jù)通信包設(shè)計接收節(jié)點(diǎn)和發(fā)送節(jié)點(diǎn)之間以射頻模塊規(guī)定的數(shù)據(jù)包格式通信，CC2500 規(guī)定的數(shù)據(jù)通信格式如圖 43 所示。最后兩個字節(jié)的 CRC 校驗(yàn)是長度域、地址域和數(shù)據(jù)的校驗(yàn)和。該 軟 件 的 特 點(diǎn) ：① 全 部 滿 足 我 們 提 出 的 單 片 機(jī) 軟 件 仿 真 系 統(tǒng) 的 標(biāo) 準(zhǔn) ， 并 在 同 類 產(chǎn) 品 中 具 有明 顯 的 優(yōu) 勢 。 總 之 該 軟 件 是 一 款 集 單 片 機(jī) 和 SPICE分 析 于 一 身 的 仿 真 軟 件 ， 功 能 極 其 強(qiáng) 大 ， 可 仿 真 5 AVR、 PIC。從虛擬終端的仿真結(jié)果顯示，仿真電路可以完成數(shù)據(jù)的發(fā)送。在這次設(shè)計中遇到了很多問題，在實(shí)際設(shè)計中才發(fā)現(xiàn)，書本上理論性的東西與在實(shí)際運(yùn)用中的還是有一定的出入的，所以有些問題不但要深入地理解，而且要不斷地更正以前的錯誤思維。很多子程序是可以借鑒書本上的，但怎樣銜接各個子程序才是關(guān)鍵的問題所在，這需要對單片機(jī)的結(jié)構(gòu)很熟悉。實(shí)習(xí)過程中，我深刻的體會到在設(shè)計過程中，需要反復(fù)實(shí)踐，其過程很可能相當(dāng)煩瑣，有時花很長時間設(shè)計出來的電路還是需要重做，那時心中未免有點(diǎn)灰心，有時還特別想放棄，此時更加需要靜下心，查找原因。致謝XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX參考資料[1]　李朝青.《單片機(jī)原理及接口技術(shù)（簡明修訂版） 》.杭州：北京航空航天大學(xué)出版社，1998[2]　李廣弟.《單片機(jī)基礎(chǔ)［Ｍ］ 》.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1994[3]　丁元杰.《單片微機(jī)原理》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994[4]　薛鈞義.《MCS51 系列單片微型計算機(jī)及其應(yīng)用》.西安：西安交通大學(xué)出版社，1994[5]　張幽彤.《MCS8098 系統(tǒng)實(shí)用大全》.北京：清華大學(xué)出版社，1993[6]　何立民.《單片機(jī)微機(jī)原理及應(yīng)用》. 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。CC2500 在固定長度通信模式下，可刪去長度域；在可變長度通信模式下，需要 8 位的長度域給出除去導(dǎo)言與同步字外所有數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)。接收完成后進(jìn)入初始狀態(tài)。 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與其他節(jié)點(diǎn)之間的通訊設(shè)計在整個系統(tǒng)中，通信協(xié)議的設(shè)計是重中之重的事情，這部分的協(xié)議關(guān)系到與外圍節(jié)點(diǎn)之間能不能正常進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}。這表明電壓調(diào)制器已經(jīng)穩(wěn)定，晶體正在運(yùn)作中。SPI 接口上所有的處理都同一個包含一個讀／寫位，一個突發(fā)訪問位和一個 6 位地址的頭字節(jié)在一起作用。系統(tǒng)以 ROM 命令和存儲器命令的形式對 DSl8B20 操作。 數(shù)據(jù)采集部分的主程序設(shè)計系統(tǒng)程序主要包括數(shù)據(jù)采集部分的主程序，讀出溫度子程序，顯示溫度子程序，顯示數(shù)據(jù)刷新子程序等。節(jié)點(diǎn)可以離線獨(dú)立工作。軟件開發(fā)的編程語言采用C語言實(shí)現(xiàn)．因?yàn)镃語言比傳統(tǒng)的匯編語言更有優(yōu)勢。Keil C51軟 件 提 供 豐 富 的 庫 函 數(shù) 和 功 能 強(qiáng) 大 的 集 成 開 發(fā) 調(diào) 試 工 具 ， 全Windows界 面 。具體的電路圖如圖217所示。IDL：待機(jī)方式位。需要指出的是，對CHMOS的單片機(jī)而言，PCON還有幾位有效控制位。電源控制寄存器PCONPCON的格式如表26所示。RB8:在方式2，3中，RB8是接收機(jī)接受到的第9位，該數(shù)據(jù)來自發(fā)送機(jī)的TB8。00為方式0；01為方式1；10為方式2；11為方式3。 串口的波特率波特率是通信中對數(shù)據(jù)傳送速率的規(guī)定。如自動生成起、止方式的幀數(shù)據(jù)格式（異步方式）或在待傳送的數(shù)據(jù)塊前加上同步字符等。射頻單元結(jié)構(gòu)圖圖216所示。CC2500需要由16MHz的參考時鐘用于250kbPs數(shù)據(jù)的收發(fā)。它在片上集成了一個直流穩(wěn)壓器，能夠把3．3V電壓轉(zhuǎn)換成1．8V電壓。CC2500發(fā)送數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)幀的前導(dǎo)序列、幀的起始分隔符以及幀檢驗(yàn)序列由硬件產(chǎn)生；接收數(shù)據(jù)時，這些部分只用于幀同步和CRC校驗(yàn)，而不會保存到接收FIFO緩存區(qū)。后續(xù)的處理，如自動增益控制、最終信道選擇、解擴(kuò)以及字節(jié)同步等，都是以數(shù)字信號的形式處理。CC2500采用4x4mm 20引腳QFP封裝，由于外形小，而且需要的外部元件數(shù)量少，因此適合開發(fā)小型2．4GHz產(chǎn)品。只需極少外部元器件，性能穩(wěn)定且功耗極低。它的外圍電路簡單，使整個電源在 PCB 上的面積大大降低。其結(jié)構(gòu)框圖如圖 212 所示。如圖 210：圖210 DS18B20控制方法DS18B20 有 10 條控制命令，如表 24 所示： 表 24 DS18B20 控制命令ROM 操作命令 指令 說明讀 ROM 命令（33H） 讀 DS18B20 的序行號搜索 ROM 命令（F0H） 識別總線上各器件的編碼匹配 ROM 命令（CCH） 用于多個 DS18B20 的定位跳過 ROM 命令（CCH） 此命令執(zhí)行后，存儲器操作將針對總線上所有操作報警搜索 ROM 命令（ECH） 僅溫度超限的器件對此命令做出響應(yīng)RAM 操作命令指令 說明溫度轉(zhuǎn)換（44H） 啟動溫度轉(zhuǎn)換讀暫存器（BEH） 讀全部暫存器內(nèi)容寫暫存器（4EH） 寫暫存器第 2，3 和 4 個字節(jié)的數(shù)據(jù)復(fù)制暫存器（48EH） 將暫存器中的 TH，TL 和配置寄存器內(nèi)容復(fù)制到 EEPROM 中讀 EEPROM（B8H） 將 TH，TL 和配置寄存器內(nèi)容從 EEPROM中回讀至?xí)捍嫫?DS18B20具體電路。對于 DS18B20 的讀時序分為讀 0 時序和讀 1 時序兩個過程。若發(fā)送為 0，則拉低總線當(dāng)發(fā)送 0 時，DS18B20 在該時隙結(jié)束后，釋放總線，由上拉電阻將總線拉回至高電平狀態(tài)。所以在主機(jī)發(fā)出讀數(shù)據(jù)命令后，必須馬上產(chǎn)生讀時隙，以便 DS18B20 能夠傳輸數(shù)據(jù)。如圖 28圖28②寫時隙當(dāng)主機(jī)將單總線 DQ 從邏輯高拉為邏輯低時，即啟動一個寫時隙，所有的寫時隙必須在 60~120us 完成，且在每個循環(huán)之間至少需要 1us 的恢復(fù)時間。與DS18B20 的通信，是通過操作時隙完成單總線上的數(shù)據(jù)傳輸。所有時序都是將主機(jī)作為主設(shè)備，單總線器件作為從設(shè)備。表 23　部分溫度對應(yīng)值表溫度/℃ 二進(jìn)制表示 十六進(jìn)制表示+125 0000 0111 1101 000007D0H+85 0000 0101 0101 00000550H+ 0000 0001 1001 00000191H+ 0000 0000 1010 000100A2H+ 0000 0000 0000 00100008H0 0000 0000 0000 10000000H 1111 1111 1111 0000FFF8H 1111 1111 0101 1110FF5EH 1111 1110 0110 1111FE6FH55 1111 1100 1001 0000FC90H DS18B20的通信協(xié)議由于 DS18B20 采用的是 1－Wire 總線協(xié)議方式，即在一根數(shù)據(jù)線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，而對 AT89C51 單片機(jī)來說，硬件上并不支持單總線協(xié)議，因此，我們必須采用軟件的方法來模擬單總線的協(xié)議時序來完成對 DS18B20 芯片的訪問。轉(zhuǎn)換完成后的溫度值就以16 位帶符號擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式存儲在高速暫存存儲器的第