【正文】 RC4=0 F31 F32 F30 F31 N 將 SBUF 讀入 F30 接收中斷標(biāo)志 =1 中斷標(biāo)志清零 F30=”A”？ F30=”B”? F31， F32 F35 讀 RB 口 *****大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 ?當(dāng)發(fā)射端 鍵盤(pán)有按鍵按下時(shí)， 發(fā)射端發(fā)射出信號(hào)，接收端識(shí)別并接收信號(hào)，經(jīng)調(diào)制解調(diào)后經(jīng)由單片機(jī)輸出命令控制的電器工作。推薦電壓 左右。負(fù)載調(diào)整率 ： %（ MAX）； 經(jīng)過(guò)識(shí)別 、檢波電路、濾除雜波電路，最后將信號(hào)送到 無(wú)線接收模塊 nRF905，由無(wú)線模塊調(diào)制解調(diào)高頻信號(hào) 的數(shù)據(jù) 并 進(jìn)行解碼分析 通過(guò)固體開(kāi)關(guān)直接 輸入PIC16F877A。 發(fā)射電路的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)的發(fā)射電路由編碼器 無(wú)線發(fā)射模塊 nRF90 HEADER4*2 模塊 組成。并且由單片機(jī)直接驅(qū)動(dòng)共 陰發(fā)光二極管，當(dāng)相應(yīng)按鍵按下時(shí)， 在顯示程序的控制下相關(guān) 發(fā)光二極管發(fā)亮， 顯示出數(shù) 字，對(duì)應(yīng)該數(shù)字的是受控電器的一種工作狀態(tài)。方法是：依次給行線送低電平，然后查所有列線狀態(tài)，稱(chēng)行掃描。因此，學(xué)習(xí)本軟件的使用，除了具有一般軟件操作技能外，還需具備一定的電子線路專(zhuān)業(yè)方面的知識(shí)和具備一定的實(shí)踐技能。 RX Mode: (9)標(biāo)準(zhǔn) DIP 間距接口，便于嵌入式應(yīng)用 (10)RFModuleQuickDEV 快速開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，含開(kāi)發(fā)板 。 系統(tǒng)所選無(wú)線模塊 模塊介紹 nRF905 采用 Nordic 公司的 VLSI ShockBurst 技術(shù)。 如圖為 PIC16F877A 的 40 根接腳圖， PDIP 是指一般最常見(jiàn)的 DIP(Dual In Line Package)包裝，而 PIC 單片機(jī)也有 PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)與 QFP(Quad Flat Package)兩種形式的包裝，依照不同的需求，尋找不同的 包裝形式。設(shè)計(jì)了一個(gè)基于 nRF905的工作頻率為 433 MHz 的無(wú)線通信系統(tǒng) .該系統(tǒng)包含發(fā)射和接收兩個(gè)模塊 .發(fā)射模塊主要是由 PIC16F877A 單 片 nRF905*****大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 芯片組成 ,PIC 控制 nRF905實(shí)現(xiàn) 發(fā)射功能 .接收模塊主要是 PIC16F877A 單片機(jī)和 nRF905芯片組成 ,PIC16F877A 控制 nRF905接收有效信號(hào) .該系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于無(wú)線抄表等領(lǐng)域 ,對(duì)實(shí)際的生產(chǎn)生活有重要的意義 ,對(duì)該系統(tǒng)軟硬件做了 詳細(xì)的設(shè)計(jì) 。在與計(jì)算機(jī)的通訊方面 ，系統(tǒng)采用 USB 芯片通過(guò)USB 口將無(wú)線接收數(shù)據(jù)送入計(jì)算機(jī)，并存儲(chǔ)在一個(gè)二進(jìn)制文件內(nèi)，當(dāng)傳輸完畢后，運(yùn)行 VB讀數(shù)軟件，可將采集的信號(hào)讀出以供分析 ,顯示屏采用 DPY7SEG數(shù)碼管 、在 HEADER 4*2 模塊上插接無(wú)線發(fā)射和無(wú)線接收模塊 nRF90 鍵盤(pán)為一個(gè) 4 4矩陣鍵盤(pán)， 以及其他系統(tǒng)硬件 。 *****大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 本課題設(shè)計(jì)要求 我所做的設(shè)計(jì)主題為：基于單片機(jī)的家用電器電源無(wú)線控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。它極大的方便了工業(yè)的控制生產(chǎn)。它的產(chǎn)生 使人們?cè)诠I(yè)、農(nóng)業(yè)、航天以及家庭生活中都得到極大的便利，使人們?cè)谝欢ǖ木嚯x內(nèi)可以控制其他機(jī)器、系統(tǒng)等的正常運(yùn)作。家用電器電源無(wú)線控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 包括 無(wú)線電的發(fā)射和接收 ， 數(shù)字信號(hào) 的 調(diào)制 與解調(diào)（來(lái)傳達(dá)控制信息）， 單片機(jī)的選擇及系統(tǒng)內(nèi)部程序設(shè)計(jì)等幾大方面。得益于它的方便快捷技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯， 無(wú)線發(fā)射與接收裝置已廣泛地應(yīng)用于通信、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、自動(dòng)測(cè)量、遙控∕遙測(cè)、儀器儀表、醫(yī)療設(shè)備和家用電器等領(lǐng)域。通過(guò)該系統(tǒng)來(lái)達(dá)到人們對(duì)家用電器的控制需求。 在曾經(jīng)的工業(yè)生產(chǎn)中 ,不管是機(jī)器的啟動(dòng) ,還是系統(tǒng)的關(guān)閉。我們學(xué)好遙控知識(shí) ,是自身的必備 ,也是國(guó) 家和時(shí)代的需求。 *****大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 二、總體設(shè)計(jì)方案 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo) （ 1)設(shè)計(jì)出該 無(wú)線控制系統(tǒng)，能夠發(fā)揮其應(yīng)有的使用功能，系統(tǒng)包括發(fā)射與接受模塊，通過(guò)控制發(fā)射模塊，輸出控制信號(hào)，接收模塊接收到命令信號(hào)后識(shí)別解調(diào)出模擬信號(hào)，通過(guò)主控單片機(jī)控制電器的電源開(kāi)通與關(guān)斷或其他控制。在按鍵按下的同時(shí)由單片機(jī)通過(guò)串口顯示的方法驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示相應(yīng)的操作路數(shù)，以便讓用戶知道操作的是 讓電器做出的是哪種動(dòng)作 。 并由相應(yīng)的放光二極管顯示每路 對(duì)應(yīng) 電器 動(dòng)作 的當(dāng)前狀態(tài)，如果發(fā)光二極管亮，表明電器正在 此操作下 工作，發(fā)光二極管滅，表明此用 動(dòng)作 沒(méi)有使用，這樣讓用戶知道用電器的工作狀態(tài)，便于操作的方便。 ?PIC16F877A 基本 電路 單片機(jī)振蕩電路與整體系統(tǒng)工作速度有直接的關(guān)系，例如同步∕異步串行傳輸、定時(shí)器等，都與振蕩頻率有關(guān)，不同系列單片機(jī)有不同振蕩頻率，根據(jù)產(chǎn)品資料手冊(cè)， PIC16F877 振蕩頻率最高可到 20MHz；在圖 1 中，振蕩電路接于Pin13(OSC1/CLKIN)與 Pin14(OSC2/CLKOUT)，而振蕩電路有以下四種形式： LP：使用低功率振蕩晶體 (Low Power Crystal) XT：使用振蕩器∕諧振器 (Crystal/Resonator) HS：使用高速振蕩器 (High Speed Crystal/Resonator) RC：使用電阻∕電容 (Resister/Capacitor) 一般常用振蕩晶體或是諧振器作為單片機(jī)振蕩源，外接電路及 PIC 內(nèi)部電路說(shuō)明如圖 6所示。 nRF905通過(guò) ShockBurst工作模式在 RF以最大速率進(jìn)行連接時(shí)降低數(shù)字應(yīng)用部分的速度來(lái)降低在應(yīng)用中的平均電流消耗。圖 2 接收電路中高頻接收 模塊 nRF905 電路將接收到的高頻信號(hào)放大 、檢波 ， 檢波出數(shù)字信號(hào)，保證信號(hào)的強(qiáng)度 ， nRF905 數(shù)據(jù)輸出端的信號(hào)直接置位單片機(jī)的 P口，讓單片機(jī)得到相應(yīng)的控制信號(hào)；控制各路繼電器是由單 片機(jī)根據(jù)接收到的控制信號(hào)調(diào)用程序控制相應(yīng)繼電器，從而實(shí)現(xiàn)用電器的開(kāi)與關(guān)。鍵盤(pán)為 4 4矩陣鍵盤(pán)，行列式矩陣鍵盤(pán)只需 N條行線和 M 條列線即可組成具有 N M 個(gè)按鍵的鍵盤(pán)，具有使用很少 I/O 線實(shí)現(xiàn)按鍵擴(kuò)展的優(yōu)點(diǎn)， 4 4矩陣鍵盤(pán)用一個(gè) P 口即可。本次設(shè)計(jì)用 DPY7SEG數(shù)碼管顯示用戶所操作的用電器 工作狀態(tài) 。 ● RD0— RD6：并行輸出端，分別接 LED 顯示各引腳。無(wú)線模塊則插接在 HEADER4*2 模塊的端口上。提供 、 、 、 、 5V 和可調(diào)電壓的型號(hào)； 以便回到原始狀態(tài)，重新 操作 。 (3)硬件上沒(méi)有 SPI 的單片機(jī)，可以用普通單片機(jī) I/O 口模擬 SPI，不需要單片機(jī) SPI 模塊介入，只需添加代碼模擬 SPI時(shí)序即可。若不相同，將低電壓信號(hào)送給負(fù)載，負(fù)載無(wú)響應(yīng)，此時(shí) RC4=0。在發(fā)射端按下鍵盤(pán)上的數(shù)字鍵，接收端接 收信號(hào)控制燈泡的正常工作，按下不同的發(fā)射鍵，觀察燈泡的亮度變化。 *****大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 六、系統(tǒng)總結(jié)與討論 系統(tǒng)設(shè)計(jì)總結(jié) 本系統(tǒng)控制方便、工作穩(wěn)定，能實(shí)現(xiàn)可靠的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。 本裝置使用起來(lái)簡(jiǎn)單易學(xué)，而且接口可擴(kuò)展，功能 強(qiáng)大。電源向系統(tǒng)提供能源的同時(shí)，也將其噪聲 加到所供電的系統(tǒng)中，系統(tǒng)中的復(fù)位、中斷以及其它一些控制信號(hào)最易受外界噪聲的干擾所以應(yīng)該適當(dāng)增加濾波電容來(lái)濾掉這些來(lái)自電源的噪聲。去耦電容有兩個(gè)作用，一方面是本集成電路的蓄能電容，提供和吸收該集成電路開(kāi)門(mén)和關(guān)門(mén)瞬間的充放電電能，另一方面旁路掉該器件產(chǎn)生的高頻噪聲，一般情況下，選取擇 ～ 的電容都可以。作為電氣專(zhuān)業(yè)的我，在學(xué)好本專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)前提下，還應(yīng)多涉及其他 科技領(lǐng)域，拓寬自己的知識(shí)面，使自己有更多的創(chuàng)意和想法，來(lái)更好的發(fā)揮本專(zhuān)業(yè)的作用。經(jīng)過(guò)這次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，熟悉了一項(xiàng)課題進(jìn)行研究、*****大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)過(guò)程及和導(dǎo)師尋求必要幫助的溝通能力。 畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)了嚴(yán)肅認(rèn)真和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。 謹(jǐn)以此致謝最后，我要向百忙之中抽時(shí)間對(duì)本文進(jìn)行審閱的各位老師表示衷心的感謝。這篇論文是在 陳 老師的精心指導(dǎo)和大力支持下才完成的 。一個(gè)人不可能什么都學(xué)過(guò)，什么都懂，因此，當(dāng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要用到一些不曾接觸過(guò)的材料時(shí)，就要有針對(duì)性、有目的的地查找資料，然后加以吸收利用，去粗取精，以提高自己的應(yīng)用能力，而且還能增長(zhǎng)自己的學(xué)識(shí)，汲取到最新的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。但是經(jīng)過(guò)這次設(shè)計(jì)，接觸了更多平時(shí)沒(méi)有接觸到的軟件、元器件及相關(guān)的調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)自己仍然有很多的不足之處。所以很感謝老師的幫助指導(dǎo)。將模擬地、數(shù)字地、大功率器件地分開(kāi)連接，再匯集到電源的接地點(diǎn)。當(dāng)高速信號(hào) (信號(hào)頻率高、上升沿和下降沿快的信號(hào) )在銅膜線上傳輸由于銅膜線電感和電容的影響會(huì)使信號(hào)發(fā)生畸變，當(dāng)畸變過(guò)大時(shí)，就會(huì)使系統(tǒng)工作不可靠。本系統(tǒng)還可以應(yīng)用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn) 對(duì)多點(diǎn)通信的一些實(shí)際工作環(huán)境中。 MPLAB IDE 是適用于 PICmicroamp。 注：主程序詳細(xì)見(jiàn)附件三 *****大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 五、系統(tǒng)調(diào)試 系統(tǒng)調(diào)試 當(dāng)所有設(shè)備都已設(shè)計(jì)組裝完畢，就來(lái)到了系統(tǒng)調(diào)試連接使用這塊，在這里使用了 MAPLAB編輯器編寫(xiě)程序，對(duì)單片機(jī)進(jìn)行燒寫(xiě)程序。 (7)其他系列的單片機(jī)，如果是 5V 的，請(qǐng)參考該系列單片機(jī) IO 口輸出電流大小，如果超過(guò) 10mA，需要串聯(lián)電阻分壓，否則容易燒毀模塊 !如果是 的，可以直接和 nRF905 模塊的 IO 口線連接。 圖 36 復(fù)位開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)電路圖 *****大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 ④無(wú)線模塊設(shè)計(jì) （ 1） VCC 腳接電壓范圍為 ~，不能在這個(gè)區(qū)間之外，超過(guò) 將會(huì)燒毀模塊。線性調(diào)整率： %（ MAX）； 接收電路的作用是將發(fā)射電路發(fā)出的 433MHZ 高頻信號(hào)通過(guò)天線接收。當(dāng)需要顯示路數(shù)時(shí)，單片機(jī)將要顯示的數(shù)字的字型碼由 輸出端直接 送出， 數(shù)碼管中的 7*****大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 個(gè)發(fā)光二 極管依據(jù)命令對(duì)應(yīng)的幾個(gè)二極管發(fā)光顯示出數(shù)字，表示出電器的工作狀態(tài)。本電路中即是 設(shè)計(jì) 使用串行通信來(lái)實(shí)現(xiàn)了用戶控制用電器路數(shù)的實(shí)時(shí)顯示。判斷鍵盤(pán)中哪一個(gè)按鍵被按下是通過(guò)將行線逐行置低電平后，檢查列輸入狀態(tài)實(shí)現(xiàn)的。 表 31 prote 99SE軟件界面圖 Protel 99SE 軟件功能強(qiáng)大，具有人機(jī)界面友好，使用方便，是從事電子線路設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)人員的一個(gè)很好的工具。 NRF905 無(wú)線模塊特點(diǎn) (1)433Mhz 開(kāi)放 ISM 頻段免許可證使用 (2) 最高工作速率 50kbps，高效GFSK 調(diào)制，抗干擾能力強(qiáng)，特別適合工業(yè)控制場(chǎng)合 (3) 125 頻道，滿足多點(diǎn)通信和跳頻通信需要 (4) 內(nèi)置硬件 CRC 檢錯(cuò)和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信地址控制 (5)低功耗 工作，待機(jī)模式下?tīng)顟B(tài)僅為 (6)收發(fā)模式切換時(shí)間 650us (7) 模塊可軟件設(shè)地址，只有收到本機(jī)地 址時(shí)才會(huì)輸出數(shù)據(jù)（提供中斷指示 )，可直接接各種單片機(jī)使用，軟件編程非常方便 (8) TX Mode: 在 +10dBm 情況下，電流為 30mA。 PIC 是 8位的單片機(jī)，以接腳特性分組，每組盡量湊滿 8 支 接 腳 ， 并 將 I/O 命 名 為 PORTA(RA0~RA5) 、 PORTB(RB0~RB7) 、PORTC(RC0~RC7)、 PORTD(RD0~RD7)和 PORTE(RE0~RE2)等 。適合教學(xué)、開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品等用途；而其內(nèi)建 ICD(In Circuit Debug)功能，可以讓使用者直接在單片機(jī)電路或產(chǎn)品上，進(jìn)行如暫停微處理器執(zhí)行、觀看緩存器內(nèi)容等，讓使用者能快速地進(jìn)行程序除錯(cuò)與開(kāi)發(fā)。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路 本設(shè)計(jì)采用 PIC16F877A 單片機(jī)作為控制核心，配以矩陣鍵盤(pán)電路作為控制用電器的開(kāi)關(guān)。為了進(jìn)行多通道的數(shù)據(jù)采集，這里采用 10 片A/D 進(jìn)行分時(shí)采樣，它們的工作時(shí)序則由 CPLD（ 復(fù)雜 可編程邏輯器件 ） 來(lái)控制，每路采集的數(shù)據(jù)經(jīng)單片機(jī)處理后無(wú)線發(fā)射，至于何時(shí)采樣，則由單片機(jī)發(fā)的Trigger(觸發(fā)器） 信號(hào)決定。 以單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)一個(gè)用無(wú)線