【文章內(nèi)容簡介】 要求也比較低。 CH340 芯片作為 USB 轉紅外通信采用的芯片 ,它其實是一個轉接 USB 總線的芯片 ,可以完成 USB 轉接串口及 USB轉 IrDA 紅外兩大功能。 CH340 的功能如下：CH340 芯片本身內(nèi)置 USB 上拉電阻， UD+及 UD應直接連接在 USB總線上。它本身還帶有電源上電復位電路，它的作用是提供時鐘信號（ 12MHz）給引腳 X1；一般 11 而言， 12MHz 信號由芯片的反相器發(fā)射，外圍電路只需要在 X1和 X0引腳之間連接一個 12MHz 的晶體，并且分別為 X1 和 X0 引腳對地連接震蕩電容。 USB轉紅外電路設計的結構如圖 34 所示。 紅外通信的基本原理是：以波長為 950 nm 的近 紅外波段的紅外線作為信息的載體，將二進制信號調(diào)制為若干脈沖信號。最后驅動紅外線發(fā)射元件（如紅外發(fā)光二極管）發(fā)射紅外信號。紅外接收端收到紅外脈沖信號后，將紅外信號轉換為電信號，再經(jīng)過放大、濾波等處理后送給解調(diào)電路進行解調(diào)，最后還原成二進制信號輸出 [9]。這種通信方式非常簡單，實現(xiàn)串行通信，只要一根 USB 轉紅外的通信數(shù)據(jù)線，將 PC 機發(fā)送的點陣數(shù)據(jù)經(jīng)過 USB 以紅外線的方式傳輸給芯片，接收采用 PT1921C。 V C CG N DG N DG N D G N DV C C1234 U S B0 . 0 1 UC A PC A P2 2 PC A P2 2 PC A P4 K 7 1 2 M H Z R 2 3 218V35G N D8U D 7U D +6N O S20XI9V C C19XO104R X D3T X D1C K 02A C TY?C H 3 4 0 圖 34 USB 轉紅外電路 12 第 4 章 軟件設計 部分 PC 機 軟件 部分 VB 軟件介紹 Visual Basic(簡稱 VB)是 Microsoft 公司開發(fā)的一種通用的基于對象的程序設計語言。專業(yè)人員可以用 Visual Basic 實現(xiàn)其它任何 Windows 編輯語言的功能，而初學者只要掌握幾個關鍵詞就可以建立實用的應用程序 [10]。 VB簡單易學，通用性強，用途廣泛。 VB 具有如下特點： 1）面向對象的程序設計的基本概念 對象 將 代碼 及其數(shù)據(jù)整合在一起 ， 看 作 是 1個單位。對象 的范圍很廣，能夠將一個完整的 應用程序 當成 1個對象 ，也能夠把對象當成其一個部分 。 2）事件 驅動 的概念 此驅動在工作的時候 ，代碼 的工作不按一定的規(guī)律執(zhí)行 ， 它是根據(jù) 不 一樣 的驅動 事件 去執(zhí)行其相應的 的代碼。 3） Active 技術 的概念 Active 技術 在其本身的 OLE 技術 基礎上又有所發(fā)展 ,可方便地使用標準的 Active 部件 ,調(diào)用標準的接口 ,實現(xiàn)特定的功能 [11]。 該系統(tǒng)設計選擇應用 MSm控件，它的處理方式及其屬性見表 41和 42。 表 41 MSm 屬性 屬性 功能 CommPort 設 置 或 返 回 串 行 端 口 號， 其 取 值 范 圍 為 1 ～ 99， 缺 省 是 1。 SetTing 對串行輸入或者輸出進行特定的 設 置 。 PortOpen 控制 串 行 端 口 的開和閉， 格 式 為 :={TRUE|FALSE}。 13 Input 該 屬 性 表 示 從 接 收 緩 沖 區(qū) 移 走 一 串 字 符 Output 向 發(fā) 送 緩 沖 區(qū) 傳 送 一 字 符 串。 表 42 MSm 處理 處理方式 性 質(zhì) 事件驅動 OnComm 事件 控制管理事件或者錯誤 查詢 根據(jù) CommEvent 屬性 對 事件 及其 錯誤 進行辨別 4) MSComm 工作的步驟 ① 連接 MSComm 與串口 ,初始化端口號碼及其 CommPort。 ② 設置通信協(xié)議及其他傳輸特性。 ③ 將通信端口打開 ,設 PortOpen 屬性為 True,開始進行通信。 ④ 數(shù)據(jù)的輸入和輸出，利 用 Input 及 Output 實現(xiàn)。 ⑤ PortOpen 調(diào)整為 Flase。 PC 機控制界面 PC 機主控界需要完成的是命令的輸入。我們可以從圖 中看到界面由四條輸入漢字的文本框構成 ,但需要顯示漢字的大小需要符合單片機的存儲空間的大小，不能太大。其他的控制設置也 能夠 通過 看 圖 得出 。如圖 41 所示。 圖 41 上位 機控制 系統(tǒng) 界面 14 顯示 內(nèi)容的 提取 PC 機軟件部分控制系統(tǒng)的核心是將進行顯示的漢字轉化為點陣數(shù) 據(jù)。點陣漢字中 ,每個漢字的字模都有 其比較 固定字節(jié)數(shù) 目 。漢字 采用什么樣 的格式， 就會采用相應的 漢字字庫 ,為了 能夠使消 耗 的功率 最少 ,此次 設計 將 采用 HZK12 字庫 ,它的點陣數(shù)量最少，需要點亮的漢字點陣數(shù)量就會減少。 VB 提取漢字點陣數(shù)據(jù)首先要做到的一點是是否是漢字作出一個判斷。假如是漢字 ,那么依據(jù)漢字的區(qū)位碼就能計算出漢字在字庫中的相應位置 ,然后提取該漢字的點陣數(shù)據(jù)（ 24字節(jié)） ,將其存入等待串口發(fā)送的動態(tài)數(shù)組。如果是英文字符 ,可以利用一樣的方法提取該字符的點陣數(shù)據(jù)。 程序流程圖如下 : 15 打開H Z K 1 2 字庫判斷輸入是否漢字轉換為A S C 碼轉換出區(qū)位碼計算在字庫中的位置取出2 4 字節(jié)數(shù)據(jù)完成字模計算位置取出點陣數(shù)據(jù)（1 6 字節(jié)）是否 圖 42 提取漢字點陣數(shù)據(jù)的流程圖 下位機軟件 設計 部分 LPC922 是 下位機 設計 的主 要 部分 ,LPC922 程序設計 的工作是接收 由 PC 機 傳輸 的數(shù)據(jù) ,并對 LED 顯示屏 進行控制 。程序設計 包括： 中斷服務 程序，主程序 。 主程序設計 主程序需要完成初始化程序的各個模塊以及按照要求調(diào)用 相對應的 子程序。工作時單片機按照上位機的指令工作。其程序流程圖如圖 43 所示。 16 LED 顯示程序設計 本系統(tǒng)設計的最重要部分是顯示單元 ,因為如果顯示效果的不好那么電子胸牌的使用效果也會不好。其中包括利用各種動態(tài)顯示（如上下移顯示、左右移顯示和固定顯示等），完成不同的效果顯示。 (1)固定顯示方式 此方式只要把內(nèi)容讀取出來即可。因此要將信息完整地固定顯示出來，只需單片機將收到的點陣數(shù)據(jù)存儲在 FLASH ROM 中 ,存儲方式是按行存儲，然后將行數(shù)據(jù)送到列并對行上電 ,重復以上操作直至 12 行完成 ,這樣要顯示的信息就可以完整地固定的顯示出來。但由于本設計是小型 LED，所以對顯示內(nèi)容要進行大小的控制。 (2)左右移的顯示方式 左移動是控制列的，因此控制左移顯示就會變得麻煩一點。左右移動顯示時，為了使顯示穩(wěn)定、畫面不會有跳動的感覺，需逐列定速進行移動。因為左右移動需行掃描不斷地進行 ,所以將需要顯示的列數(shù)據(jù)依次送入 ,這時候對應的列會亮起來 ,因此列數(shù)據(jù)是到顯示屏的方式是逐位移動。 (3)上下移顯示方式 和固定顯示效果相比，上移顯示效果有很多相似地方 ,不同的只是在進行行掃描時 ,下一行數(shù)據(jù)連續(xù)向上一行傳送 ,在對行點亮時從底下一行開始不斷重復直至所有行結束。而在初始數(shù)據(jù)時 ,要多加一行零數(shù)據(jù) ,當然它不會顯示，工作時下一行的數(shù)據(jù)傳送給上一行直至 12 行被顯示完；下移和上移顯示不同的就是行點亮開始從最上面一行至最下面一 行結束 ,數(shù)據(jù)的選擇是按照這樣的方式：將第i1 行的數(shù)據(jù)賦值給第 i 行 ,直至 12 行被掃描完。 17 開始初始化是否有按鍵按下按1 次按2 次按3 次按4 次按5 次是否按6 次返回循環(huán)顯示顯示第一條顯示第二條顯示第三條顯示第四條處理顯示數(shù)據(jù)送顯示數(shù)據(jù)默認顯示NYNY 圖 43 主程序流程圖 PC 機與單片機串行通信程序設計 計算機有一種不同于并行口的的一種標準接口 ,即串行口，它的不同之處它的數(shù)據(jù)及控制信息是逐位地串行地傳送下去。以下是串行口的通信接口標準簡介 : 目前廣泛應用于 PC 機與通信工業(yè)中的一種接口是 RS232。 RS232 采取不平衡的單端通信傳輸方式 ,接收端和發(fā)送端是相對于地的數(shù)據(jù)信號。 RS232 是不 18 穩(wěn)定的信號 ,工作時 ,發(fā)送設備送出 5V～ 15V 的正電平 ,沒有數(shù)據(jù)傳送時 ,線上TTL。 單片機串行通信特點 P89LPC922 單片機的 UART 具有四種操作模式，見表 43。 表 43 P89LPC922 操作模式 模式 0 移位時鐘通過 TXD 輸出。 RXD 控制 串行數(shù)據(jù) 的進入和輸出 。 一 次 進出以八 位 為單位。 模式 1 RXD 引 腳 負責 接收 ,TXD 引 腳 負責 發(fā)送，一次為 10位數(shù)據(jù) :起始位 是一個 ,暫 停位 也是一個，數(shù)據(jù)位則是八個 。 模式 2 RXD 引 腳 負責 接收 ,TXD 引 腳 負責 發(fā)送，一次為 11 位數(shù)據(jù) :起始位是一個 ,數(shù)據(jù)位 則 是八個 ,以及 1個可 以 編程的第九位和 1個停止位。當發(fā)送數(shù)據(jù)的時候 ,第九個數(shù)據(jù)位置 1或 0。 模式 3 RXD 引 腳 負責 接收 ,TXD 引 腳 負責 發(fā)送 ,一次 11位數(shù)據(jù) :起始位 是一個 ,數(shù)據(jù)位 則是八個 ,以及 1個 能夠 編程的第九位和 1 個停止位。 P89LPC922 串行通信 接收上位機信號后，單片機產(chǎn)生中斷 ,進入中斷后采用查詢的方式接收上位機傳送的點陣數(shù)據(jù)。進入接收中斷時 ,以防顯示屏出現(xiàn)錯誤，先關閉顯示屏 ,然后將接收到的數(shù)據(jù)放在接收緩沖區(qū) ,并將它存儲于 Flash ROM 中的扇區(qū)里。 IAPLite 能夠進行 程序擦除編程 ,即在不影響該頁其他字節(jié)的情況下，經(jīng)過一次操作就可以擦除和編程一頁內(nèi)的一個或多個字節(jié)。在微控制器的固件控制 19 下，實現(xiàn) IAPLite 功能 ,擦除和編程未加密扇區(qū)，需使用 1個內(nèi)部 16/64 字節(jié)頁和 4 個 SFR 寄存器。這些 SFR 見表 44。 表 44 SFR 及其屬性 FMCON 寫 操作的時候是 命令寄存器 。讀 操作的時候是 狀態(tài)寄存器；寫入 的時候 清零狀態(tài)。 FMDATA 數(shù)據(jù) 被接收過來，然后存 進頁寄存器。 FMADRH,FMADRL 指示程序存儲器的頁或者頁寄存器的字節(jié)地址 。 程序中擦除字節(jié)有如下的具體操作步驟： 1)向 FMCON 中寫入 LOAD 命令 (00H)。 2)向 FMADRH、 FMADRL 寫入頁寄存器內(nèi)的地址。 3）向 FMDATA 寫入要編程的數(shù)據(jù)。 4）除了連續(xù)字節(jié)，向 FMADRL 寫入將進行編程的下個字節(jié)的地址。所有被編程過的字節(jié)必須在同一頁。 5)向 FMDATA 寫入將編程到的下一字節(jié)數(shù)據(jù) 。 6) 寫操作重復進行 ,一直到所需要的數(shù)據(jù)都被存儲在頁寄存器中。 7)將擦除編程命令 (68H)寫入 FMCON ,將擦除 編程周期啟動。 8)檢查狀態(tài)通過讀 FMCON 來進行。假如操作被終止 ,經(jīng)過 LOAD 命令重新來啟動操作。 VB 串口通信 該系統(tǒng)利用 VB 編寫程序。串口程序 的初始化 如下 : =1 If = False Then = True 20 = 9600,N,8,1 End if = 0 = 0 當 PC 與單片機成功連接后，就可以向單片機發(fā)送字模數(shù)據(jù)了 ,單片機的存儲器的大小和下位機程序決定發(fā)送字模數(shù)據(jù)的大小。 下面是軟件 部分的運行 在的 圖示 ， 圖 45。 圖 44 上位機界面 通信協(xié)議 它是指雙方在通信過程中需要達成一致且必須共同遵守的一種協(xié)定。 本設計制定的通信協(xié)議 : 串行波特率 =9600 b/s，選擇通信方式 1。 21 表 45 通信協(xié)議 數(shù)據(jù)傳送方式 接口協(xié)議是 RS232，發(fā)送和接收方式是半雙工。 通信方式 異步通信方式 ,傳送數(shù)據(jù)的單位是字節(jié) ,異步通信中規(guī)定數(shù)據(jù)幀的格式要嚴格，因為發(fā)送方和接收方使用的是各自本身的時鐘。 數(shù)據(jù)幀格式 一幀數(shù)據(jù)是 10位 ,包括一位起始位 ,一位停