【正文】 要用 C++來(lái)開(kāi)發(fā) Windows 和 Web 上的高性能應(yīng)用程序， Visual C++是效率最高的首選工具。 nRF2401 的數(shù)據(jù)傳輸方式為同步傳輸，因此使用普通的 I/O 口通過(guò)軟件方式模擬 SPI 方式傳輸。再次發(fā)送數(shù)據(jù)前，需要軟件將 TI 位清 0。單片機(jī)軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)選擇比較流行的 Keil uVision2，因?yàn)楝F(xiàn)在關(guān)于 Keil uVision2 軟件的資料很多，這樣上手就會(huì)很快。 首先 根據(jù)印制線路板電流的大小，盡量加租電源線寬度，減少環(huán)路電阻 ， 它們的關(guān)系是：地線＞電源線＞信號(hào)線 。 隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步， PCB 在復(fù)雜程度和應(yīng)用范圍方面都有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，按復(fù)雜程度來(lái)分，可以將 PCB 板分為 3 類： ； 路板； 。圖 為開(kāi)發(fā)板和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊接口部分，圖 為 5V 電平轉(zhuǎn) 電平部分。為了提高抗干擾能力和增加傳送距離， RS 一 232 的每個(gè)腳線的信號(hào)和電平規(guī)定采用負(fù)邏輯電平，DC(15 一 5V)規(guī)定為邏輯“ 1” ,DC(+ 5— +15V)規(guī)定邏輯“ 0” , DC(5 一 +5V 規(guī)定為過(guò)渡區(qū) )。 7. ISP（在系統(tǒng)可編程） /IAP（在應(yīng)用可編程），無(wú)需專用編程器 / 仿真器 可通過(guò)串口（ ）直接下載用戶程序， 8K 程序 3 秒即可完成一片 8. EEPROM 功能 9. 看門(mén)狗 3 個(gè) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，其中定時(shí)器 0 還可以當(dāng)成 2個(gè) 8位定時(shí)器使用 4路 ,下降沿中斷或低電平觸發(fā)中斷 ,Power Down模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒 12. 通用 UART（ Universal Asynchronous Receiver/Transmitter ，通用串行接口），還可用定時(shí)器軟件實(shí)現(xiàn)多個(gè) UART ： 0 75℃ / 40 +85℃ ： PDIP40， PLCC44,PQFP44 使用這種單片機(jī)做開(kāi)發(fā)板，最大的優(yōu)勢(shì)就在于它支持 ISP，這樣不用購(gòu)買(mǎi)昂貴的基于單片機(jī)的無(wú)線點(diǎn)菜系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) 第三章 硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 及實(shí)現(xiàn) 15 編程器 / 仿真器，直接通過(guò)串口線就能實(shí)現(xiàn)在線編程。 圖 nRF2401的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理及外部組成框圖 1 ShockBurst TM[16]模式 nRF2401 的 ShockBurst TM 模式采用片上 FIFO(FirstIn FirstOut，先進(jìn)先 )出來(lái)進(jìn)行低數(shù)據(jù)率的時(shí)鐘同步和高數(shù)據(jù)率的傳輸，因此極大的降低了功耗。 本系統(tǒng)是將 ZigBee 協(xié)議用于餐館的無(wú)線點(diǎn)菜系統(tǒng)， 這樣 能夠提高餐館檔次、提高效率、自動(dòng)結(jié)賬、避免人為錯(cuò)誤、避免跑單、實(shí)時(shí)監(jiān)控餐館狀況、提供各種各樣統(tǒng)計(jì)信息、精簡(jiǎn)人手、管理庫(kù)存、提高服務(wù)品質(zhì)等，為餐飲行業(yè)帶來(lái)嶄新的管理理念與服務(wù)手段 ,優(yōu)化業(yè)務(wù)流程 ,為客戶提供更好 的服務(wù) ,實(shí)現(xiàn)企業(yè)價(jià)值最大化同時(shí)又使成本最低化 ,是餐飲行業(yè)向信息化發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器 (Coordinator)自動(dòng)建立網(wǎng)絡(luò)，采用 CSMACA 方式進(jìn)行信道存取。 ZigBee 的應(yīng)用層架構(gòu)最重要的是已經(jīng)覆蓋了服務(wù)的觀念。 表 ZigBee的協(xié)議架構(gòu) 第四層 應(yīng)用層 第三層 網(wǎng)絡(luò)層 第二層 媒體訪問(wèn)層（ MAC） 第一層 物理層 基于單片機(jī)的無(wú)線點(diǎn)菜系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) 第二章 ZigBee 協(xié)議分析 7 ZigBee 協(xié)議雖然是基于標(biāo)準(zhǔn)的七層 OSI（ Open System Interconnect，開(kāi)放式系統(tǒng)互聯(lián)）模型 [10]，但僅對(duì)那些涉及 ZigBee 的層予以定義。 內(nèi)容安排 基于單片機(jī)的無(wú)線點(diǎn)菜系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) 第一章 緒論 5 本文對(duì)無(wú)線電子電菜系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行了深入的研究，全文共分為五章，各章節(jié)的內(nèi)容安排如下： 第一章介 紹了本文的研究背景和各章節(jié)的內(nèi)容安排情況。主要適合用于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備 。從以上各點(diǎn)綜合考慮，藍(lán)牙協(xié)議不適合本系統(tǒng)?？梢哉f(shuō)，隨著微電子技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展， 無(wú)線電子點(diǎn)菜系統(tǒng) 仍然有很大的發(fā)展空間。從分類上來(lái)看，射頻芯片屬于專用集成電路。 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 題 目 基于單片機(jī)無(wú)線電子點(diǎn)菜系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 學(xué) 院 專業(yè)班級(jí) 完成時(shí)間 II 目 錄 摘 要 ............................................................... IV ABSTRACT .............................................................. V 第一章 緒論 ........................................................... 1 研究背景和意義 ................................................. 1 論文的研究?jī)?nèi)容 ................................................. 4 內(nèi)容安排 ....................................................... 4 第二章 ZIGBEE 協(xié)議分析 ................................................. 6 ZIGBEE協(xié)議框架 ................................................... 6 ZIGBEE協(xié)議優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng) 用前景 ....................................... 8 ZigBee 協(xié)議的優(yōu)點(diǎn) ............................................ 9 ZigBee 協(xié)議存在的問(wèn)題及解決方案 .............................. 9 ZigBee 協(xié)議應(yīng)用前 景 ......................................... 10 2． 3 基于 ZIGBEE協(xié)議的芯片 ........................................... 10 第三章 基于 ZIGBEE 協(xié)議的硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) ......................... 14 STC89C58RD+單 片機(jī)概述 ........................................... 14 開(kāi)發(fā)板的各個(gè)組成部分原理圖以及功能 .............................. 15 單片機(jī)最小系統(tǒng)組成電路 ...................................... 15 串行口電平轉(zhuǎn)換部分 .......................................... 16 LED 部分 .................................................... 17 開(kāi)發(fā)板和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊接口部分 ............................ 17 鍵盤(pán)部分 .................................................... 18 無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊 ................................................ 19 無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊和開(kāi)發(fā)板的 PCB 圖設(shè)計(jì) ............................ 20 開(kāi)發(fā)板的 PCB 圖 ................................................ 20 無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊的 PCB 圖 ...................................... 22 第四章 硬件驅(qū)動(dòng)程序和串行口調(diào)試工具 .................................. 24 硬件驅(qū)動(dòng)程序 .................................................... 24 主機(jī)端硬件驅(qū)動(dòng)程序 .......................................... 24 移動(dòng)端驅(qū)動(dòng)程序 .............................................. 28 串行口調(diào)試工具 .................................................. 28 III 串行通信的基本原理 .......................................... 28 程序設(shè)計(jì)原理 ................................................ 30 第五章 總結(jié)與展望 .................................................... 37 全文總結(jié) ........................................................ 37 研究展望 ........................................................ 38 致 謝 ............................................................... 39 參考文獻(xiàn) ............................................................. 40 附錄 ................................................................. 41 IV 摘 要 隨著人民生活水平 的提高 和生活方式的轉(zhuǎn)變，餐飲業(yè)具有巨大的投資市場(chǎng)，被稱為中國(guó)的黃金產(chǎn)業(yè)。目前國(guó)際上有很多專門(mén)生產(chǎn)射頻芯片的公司，例如 Nordic 公司和 Chipcon 公司。 無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 按照發(fā)射功率的不同，無(wú)線通信技術(shù)可分為短距離無(wú)線通信技術(shù)和長(zhǎng)距離無(wú)線通信技術(shù)，它們各自依托的硬件平臺(tái)和通信協(xié)議也有很大不同。 2 超寬帶技術(shù) UWB（ Ultra Wide band） [6] 超寬帶技術(shù) UWB（ Ultra Wide band）是另一個(gè)新發(fā)展起來(lái)的無(wú)線通信技術(shù)。 基于單片機(jī)的無(wú)線點(diǎn)菜系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) 第一章 緒論 4 ZigBee 協(xié)議的技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用前景將在下一章詳細(xì)敘述。 第二章介紹 ZigBee 協(xié)議的詳細(xì)內(nèi)容和一種基于 ZigBee 協(xié)議的芯片。 標(biāo)準(zhǔn)定義了最下面 的兩層：物理層和 MAC。 對(duì)于 ZigBee 裝置而言， 當(dāng)加入到一個(gè) WPAN（ Wireless Personal Area Net， 個(gè)人無(wú)線局域網(wǎng)）后，應(yīng)用層的 ZMO 會(huì)發(fā)起一系列的初始化動(dòng)作，先通過(guò) APS 進(jìn)行裝置收尋以及服務(wù)收尋后，然后根據(jù)事先定義好的描述信息，將與其相關(guān)的裝置或是服務(wù)記錄在 APS 里的綁定表中；之后所有服務(wù)的使用，都要通過(guò)這個(gè)綁定表來(lái)查詢資料的服務(wù)或者行規(guī)。為了可靠傳遞，提供全握手協(xié)議。 2． 3 基于 ZigBee 協(xié)議的芯片 [1][4][5] 2002 年 8 月 ZigBee 聯(lián)盟成立時(shí) Honeywell， Invensys,三菱電器，摩托羅拉和飛利浦等國(guó)際上知名的大公司就是 ZigBee 協(xié)議的支持者。 基于單片機(jī)的無(wú)線點(diǎn)菜系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) 第二章 ZigBee 協(xié)議分析 13 ShockBurst TM 發(fā)射主要通過(guò) MCU 接口引腳 CE、 CLK1 和 DATA 來(lái)完成。而且內(nèi)部集成了看門(mén)狗和Flash，簡(jiǎn)化了 PCB 板的制作。由于單片機(jī)的輸入、輸出電平為 TTL 電平 ，與 PC 機(jī) RS232 標(biāo)準(zhǔn)串行接口的電氣規(guī)范不一致，因此要實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與 PC機(jī)之間的數(shù)據(jù)通讀，必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。 圖 開(kāi)發(fā)板和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊接口部分 圖 5V電平轉(zhuǎn) 鍵盤(pán)部分 圖 鍵盤(pán)部分 鍵盤(pán)部分用來(lái)實(shí)現(xiàn)人機(jī)通信。為了方便布線，本系統(tǒng)所用的開(kāi)發(fā)板和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊均為雙層印刷電路板。 同時(shí)使電源線、地線的走向和數(shù)據(jù)傳遞的方向一致，這樣有助于增強(qiáng)抗噪聲能力。 串行口調(diào)試工具是用來(lái)將 PC 機(jī)上的數(shù)據(jù)通過(guò)串行口發(fā)送到單片機(jī)，和 PC 機(jī)接收從單片機(jī)發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)。 RE