【正文】 了高性能單片機內核的高速、體積小、功耗少、外圍元件少的低成本單片射頻收發(fā)芯片，即將單片機和射頻收發(fā)器集成在一體。通過以上幾種無線技術的介紹，從系統(tǒng)的經(jīng)濟性、傳輸速率，確定該系統(tǒng)部分電路設計使用無線收發(fā)芯片。 無線收發(fā)模塊選擇無線收發(fā)芯片的種類和數(shù)量比較多，在設計中選擇合適芯片可以提高產品開發(fā)周期、節(jié)約成本。（d）發(fā)射功率：同等條件下，為了保證有效和可靠的通信，應選用發(fā)射功率較高的產品。它具有低電壓(~)，極低的功耗，可編程輸出功率(20~10dBm)，靈敏度(一般109dBm)，小尺寸(TSSOP28封裝)，集成了位同步器等特點。nRF401的外圍元件很少，僅10個左右。接收時， mA，多種低功率工作模式(掉電模式和空閑模式)使節(jié)能設計更方便。它可應用在：無線數(shù)據(jù)通訊、報警和安全系統(tǒng)、自動測試系統(tǒng)遙控裝置、車輛安全系統(tǒng)、工業(yè)控制、遠程遙控及其它短距離無線高速應用，故本系統(tǒng)將nRF905做為無線收發(fā)芯片的首選。LCD選用帶字庫的12864圖形點陣液晶屏，可顯示漢字及圖形，內置8192個中文漢字，128個字符，及64X256點陣顯示RAM。在傳輸速率要求不是很高的情況下，串口通信仍然具有其自身的優(yōu)勢。由于MSP430單片機具有超低功耗的特點，因此超市電子導購車設計中選擇的單片機是MSP430F149。（b）超低功耗，擁有5種低功耗模式。（f）FLASH存儲器，不需要額外的高電壓就在運行種由程序控制寫擦歐哦和段的擦除。除了CPU運算使用此時鐘以外，外圍模塊也可以使用。并在使用前可以通過各模塊的寄存器實現(xiàn)分頻。并在使用前可以通過各模塊的寄存器實現(xiàn)分頻。MSP430內部含有晶體振蕩器失效監(jiān)測電路，監(jiān)測LFXT1（工作在高頻模式）和XT2輸出的時鐘信號。（3）MSP430系列單片機中斷系統(tǒng)中斷是MSP430微處理器的一大特色，有效地利用中斷可以簡化程序和提高執(zhí)行效率。MSP430的中斷分為3種：系統(tǒng)復位、不可屏蔽中斷、可屏蔽中斷。軟件首先判斷中斷源并復位中斷標志，接著執(zhí)行用戶代碼。每一個中斷都可以被自己的中斷控制位屏蔽，也可以由全局中斷控制位屏蔽。所以仍可以接受不可屏蔽中斷的中斷請求。系統(tǒng)PUC復位后，MSP430進入AM狀態(tài)。 MSP430F149單片機最小系統(tǒng)MSP430F149單片機最小系統(tǒng)由單片機，復位電路，晶振電路組成，其電路如圖31所示。如表31所示。圖33 12864與MSP430電路連接 鍵盤電路 利用鍵盤電路實現(xiàn)人機交互，其電路如34圖所示。這樣不僅使顧客能夠很方便的得知當前的消毿總額，避免超支，而且超市收銀臺處也不用為顧客一個—個的掃描商品并進行結算，節(jié)約了時間，提高了效率。圖36 電源電路 ，而部分外圍模塊的端口電壓為5V，為了使模塊之間電壓匹配，必須運用電壓變換電路。nRF905單無線收發(fā)器工作由一個完全集成的頻率調制器，一個帶解調器的接收器，一個功率放大器，一個晶體震蕩器和一個調節(jié)器組成。ShockBurst技術使nRF905能夠提供高速的數(shù)據(jù)傳輸，而不需要昂貴的高速MCU來進行數(shù)據(jù)處理/時鐘覆蓋。在ShockBurst TX模式中，nRF905動產生前導和CRC校驗，數(shù)據(jù)準備就緒DR信號通知MCU數(shù)據(jù)傳輸已經(jīng)完成。MCU設置TRX_CE、TX_EN為高來活nRF905 ShockBurst傳輸。2）典型ShockBurst RX模式（a）通過設置TRX_CE高，TX_EN低來選擇ShockBurst模式。（e）當nRF905接收到有效的數(shù)據(jù)包（CRC校驗正確）時，nRF905去掉前導、地址和CRC位，數(shù)據(jù)準備就緒（DR）被置高。（i）nRF905將準備進入ShockBurst RX、ShockBurst TX或Powerdown模式。在掉電模式中，配置字的內容保持不變。如果uPCLK（Pin3）被使能，電流消耗將增加。SPI接口由5個寄存器組成，一條SPI指令用來決定進行什么操作。（c）發(fā)送地址（TXAddress）：寄存器包含目標器件地址，字節(jié)長由配置寄存器設置。（3）SPI指令設置用于SPI接口的有用命令指令，當CSN為低時，SPI接口開始等待一條指令，任何一條新指令均由CSN的又高到低的轉換開始。（c）狀態(tài)輸出接口：提供載波檢測輸出CD，地址匹配輸出AM，數(shù)據(jù)就緒輸出DR。（c）數(shù)據(jù)準備就緒數(shù)據(jù)準備就緒（DR）信號使最大限度地降低軟件編程的復雜性成為可能。無線收發(fā)模塊的各引腳直接和單片機相連，在單片機的控制下，通過SPI接口完成數(shù)據(jù)的讀入讀出，發(fā)送模塊和接收模塊的NRF905完成數(shù)據(jù)的無線傳輸。目前，使用C語言進行程序設計已經(jīng)成為軟件開發(fā)的一個主流，用C語言開發(fā)系統(tǒng)可以大大縮短開發(fā)周期，明顯增強程序的可讀性，便于改進和擴充。IAR EW430 軟件提供了工程管理，程序編輯，代碼下載，調試等所有功能。（2）定性指標包括：（a）可調試性，即是否方便排除程序語法錯誤； （b）可測試性，即是否方便驗證程序功能的正確性；（c）可維護性，即是否方便程序的修改和升級；（d）可移植性；（e）可讀性。 液晶模塊要求：當模塊在接受指令前，微處理順必須先確認模塊內部處于非忙碌狀態(tài)，即讀取 BF 標志時 BF需為 0，方可接受新的指令；如果在送出一個令前并不檢查 BF標志，那幺在前一個指令和這個指令中間必須延遲一段較長的時間，即是等待前一個指令確實執(zhí)行完成；在這里，我選用等待忙標志結束。 DATA_DIR_IN。 CLR_EN。}這樣，每次向液晶寫命令或數(shù)據(jù)時，只需先調用此函數(shù)即可，該函數(shù)將會阻塞，直到忙標志變回0（內部空閑，可以接受命令）。 CLR_RW。 CLR_EN。程序如下：void LcdWriteComm(char cmd){ WaitForEnable()。 //寫命令 SET_EN。（4）寫入字符串： 寫入字符串，以顯示。\039。這個函數(shù)有個要求，就是字符串是中文字符串；如果不是，每一處的英文必須兩個相連，否則將顯示亂碼，如果只有一個英文字符，可以加入空格；如：LcdWriteString(0x90,1 abcd你好啊)。程序如下：void LcdInit(){ CTRL_DIR_OUT。 //清屏，地址00H LcdWriteComm(0x06)。矩陣鍵盤電路主要利用MSP通過430單片機的一般I/O端口來進行擴展設計，矩陣鍵盤由行線和列線組成。 //~, ~ P1OUT |= 0xf0。} 掃描鍵盤的I/O端口獲得鍵值void Check_Key(void){ uchar row ,col,tmp1,tmp2。row++) //行掃描 { P1OUT = 0xf0。 0x0f) 0x0f) //~ { tmp2 = 0x01。 tmp2) == 0x00) // 是否是該列,等于0為是 { key_val = key_Map[row * 4 + col]。 for(tmp = 12000。 P1OUT amp。amp。 //消除抖動 Check_Key()。 0x0f) == 0x0f)) //如果按鍵已經(jīng)釋放 { key_Pressed = 0。其發(fā)送數(shù)據(jù)時序如圖43所示。char from_kb。i8。ACC_7=sio。while(!sck)。return(from_kb)。(d) 如果AUTO_ RETURN被設置為高電平，nRF905將連續(xù)的發(fā)送數(shù)據(jù)包，直到TRX_CE被設置為低。(a) 通過設置TRX_CE高，TX_EN低來選擇RX模式；(b) 在650us后，nRF905監(jiān)測空中的信息；(c) 當nRF905發(fā)現(xiàn)和接收頻率相同的載波時，載波檢測(CD)被置高；(d) 當nRF905接收到有效的地址時，地址匹配(AM)被置高；(e) 當nRF905接收到有效的數(shù)據(jù)包(CRC校驗正確)時，nRF905去掉前導碼，地址和CRC位，數(shù)據(jù)準備就緒(DR)被置高；(f) 單片機設置TRX_CE低，進入待機模式；(g) 單片機以合適的速率通過SPI接口讀出有效數(shù)據(jù)。 //數(shù)據(jù)為8位 UTCTL0=SSEL0。 //設置波特率為9600bps ME1=UTXE0+URXE0。 //使能UART1的接收中斷} 串口1接收中斷處理程序pragma vector=UART0RX_VECTOR__interrupt void UART0RXINT(void){ static uint j=0。 j=j+1。5 課題總結經(jīng)過三個月理論研究和實驗驗證，完成了超市電子導購車的設計。主要的感受有以下幾點：第一、一定要把基礎知識學好，不斷提高自學能力。第二、重視實踐，提高實際操作能力。軟件以及系統(tǒng)的設計要求開發(fā)者考慮周全，認真對待每一個細節(jié)；一個微小的錯誤也可能使整個系統(tǒng)癱瘓。公司圖書館、互聯(lián)網(wǎng)給我們提供了非常豐富的資源，身邊的同事就更是一部部活的“萬能詞典”，他們豐富的工作學習經(jīng)驗與項目實踐經(jīng)驗是我們最有力的保障。在這過程中的每一個環(huán)節(jié)，張老師都憑借他嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和深厚的學術功底給與了我莫大的啟發(fā)和幫助。 感謝我的所有朋友，感謝他們多年來對我的鼓勵與支持，感謝他們給我?guī)淼某鋵?、快樂的時光！ 感謝所有評審本文并給出寶貴修改意見的老師們！ 參 考 文 獻[1] 閻石．數(shù)字電子技術基礎(第四版)[M]．北京：高等教育出版社，2008．[2] 康華光．電子技術基礎模擬部分（第五版）[M]．華中科技大學電子技術課題組，2005，320～360．[3] 秦龍．MSP430單片機C語言應用程序設計實例精講[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2006．[4] 張玉杰．單片機原理與應用技術[M]．北京：北京航空航天大學出版社，2007．[5] 江冰，趙輝，奚吉．采用nRF401實現(xiàn)單片機與PC機無線數(shù)據(jù)通信[M]．2005．[6] 李武華，汪飛，吳建律．無線收發(fā)模塊在智能家庭網(wǎng)絡中的應用[N]．今日電子，2002625（6）．[7] 徐曉輝，張紅濤，溫陽．一種無線數(shù)據(jù)采集模塊的設計[J]．單片機及嵌入式系統(tǒng)應用，2007，2：150155．[8] 張海濱，鄭維智．短距離無線通信在控制中的應用[J]．微計算機信息，2004，11：129130．[9] 李朝青，劉艷玲．單片機與PC機網(wǎng)絡通信技術[M]．北京：北京航天航空大學出版社，2007：10～27．[10] 李金哲，[M]．北京：國防工業(yè)出版社，1991．[11] 仲崇權．微機鍵盤接口的研究及其在儀器儀表的應用[J]．電子技術應用，2001．[12] 劉穎．無線射頻數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究與設計[D]．北京：北京交通大學，2008．[13] 楊劍．基于nRF905的無線射頻數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的開發(fā)與實現(xiàn)[D]．湖南：中南大學，2007．[14] Wan Y C，Sung J O．Remote monitoring system with wireless sensors module for room environment[J]．Sensors and Actuators B:Chemical，2006，113 (1)：6470．[15] ErwinM．Biebl．RF Systems Based onActive IntegratedAntennas．International Journal of Electronics and Communications，2003，57 ()：173180．