【文章內(nèi)容簡介】 案不會產(chǎn)生流量費(fèi)用，綜上所述，我們選用RF無線傳輸方式進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸。將整個系統(tǒng)劃分為以下模塊，各個模塊之間相互配合實(shí)現(xiàn)智能遠(yuǎn)程控制LED顯示設(shè)備的功能。（1） 單片機(jī)模塊單片機(jī)模塊是整個下位機(jī)系統(tǒng)的大腦部分，他接收來自無線接收模塊的數(shù)據(jù)，將其解析處理后送入緩存并發(fā)送給LED顯示。本設(shè)計中選用STC公司的STC89C52系列芯片，它是采用了8051內(nèi)核的在系統(tǒng)可編程芯片，最高工作時鐘頻率為80MHz，擁有40個引腳，片上集成512字節(jié)RAM數(shù)據(jù)存儲空間，6K字節(jié)FLASH程序存儲空間，2K字節(jié)E2PROM存儲空間，數(shù)據(jù)可反復(fù)擦寫100000次以上。此外他還有8個中斷源，4個優(yōu)先級，3個定時器，完全可以滿足本設(shè)計的需求。（2） 無線收發(fā)模塊本設(shè)計中選用WSN1101無線數(shù)傳模塊，是一款高穩(wěn)定性、高性價比、低功耗的無線微功率透明數(shù)據(jù)收發(fā)模塊。該模塊相對一般模塊具有尺寸小、靈敏度高、傳輸距離遠(yuǎn)、通訊速率高、內(nèi)部自動完成通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)收發(fā)控制等特點(diǎn)。模塊利用了多頻段、多信道來降低傳輸過程中的干擾以提高傳輸性能。用戶可以通過PC串口、單片機(jī)串口以及遠(yuǎn)程無線配置方式，設(shè)置串行速率、工作信道、發(fā)射功率等參數(shù)。 （3） LED顯示模塊本設(shè)計采用四塊型號為LDM1088BS的88紅色共陽LED點(diǎn)陣組成1616大小的點(diǎn)陣屏幕，驅(qū)動部分采用兩塊74HC595移位寄存器芯片負(fù)責(zé)行輸出數(shù)據(jù)，兩塊74HC164移位寄存器芯片負(fù)責(zé)列掃描數(shù)據(jù)，列掃描采用三極管放大驅(qū)動電流，提高LED顯示屏的亮度。（4） 串口模塊串口模塊主芯片采用CP2102，CP2102其集成度高，、USB收發(fā)器、晶體振蕩器、EEPROM及異步串行數(shù)據(jù)總線（UART），支持調(diào)制解調(diào)器全功能信號，無需任何外部的USB器件，安裝驅(qū)動后即可生成虛擬串口，通過USB取電，、5V、RX、TX、GND五種，可以方便的將USB接口擴(kuò)展為RS232串口以連接無線發(fā)射模塊。（5） 電源模塊電源模塊采用7V蓄電池供電，采用低壓差三端穩(wěn)壓器LM2940T，可以將7V輸入電壓轉(zhuǎn)化為5V電壓輸出，輸出電流1A，內(nèi)含靜態(tài)電流降低電路、電流限制、過熱保護(hù)、電池反接和反插入保護(hù)電路。并在電源模塊中加入了一個六角撥動開關(guān)控制電路的通斷。3硬件設(shè)計單片機(jī)選擇STC公司的89C52RC系列單片機(jī)，它是STC公司推出的新一代單片機(jī)，完全兼容8051單片機(jī)的程序指令，具有超強(qiáng)抗干擾、高速、低功耗等優(yōu)點(diǎn)，其主要性能參數(shù)如下：①；②工作頻率范圍為040MHz，相當(dāng)于8051單片機(jī)的080MHz，最高可達(dá)80MHz；③擁有512字節(jié)RAM數(shù)據(jù)存儲空間，6K字節(jié)FLASH程序存儲空間，2K字節(jié)E2PROM電可擦除只讀存儲器；④具有40個引腳，32個通用I/O口；⑤具有ISP功能，無需專用編程下載器，通過串口（，）即可下載程序至單片機(jī)；⑥具有8個中斷源，4個優(yōu)先級，3個定時器；⑦具有看門狗定時器功能；⑧支持通用異步串行口（UART），還可通過定時器軟件實(shí)現(xiàn)多個UART。單片機(jī)最小系統(tǒng),或者稱為最小應(yīng)用系統(tǒng),是指用最少的元件組成的單片機(jī)可以工作的系統(tǒng)，基于8051系列單片機(jī)的最小系統(tǒng)應(yīng)該包括單片機(jī)、復(fù)位電路、晶振電路，如圖31：圖31 單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)復(fù)位電路就好比電腦的重啟部分，當(dāng)電腦在使用中出現(xiàn)死機(jī)，按下重啟按鈕電腦內(nèi)部的程序從頭開始執(zhí)行。單片機(jī)也一樣，當(dāng)單片機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行中，受到環(huán)境干擾出現(xiàn)程序跑飛的時候，可以按下復(fù)位按鈕內(nèi)部的程序自動從頭開始執(zhí)行。8051系列單片機(jī)在當(dāng)RST引腳上的高電平持續(xù)兩個機(jī)器周期以上即可復(fù)位，所以VCC上電時，電容C3充電，在電阻R1上出現(xiàn)電壓，使得單片機(jī)復(fù)位；幾個毫秒后，C3充滿，電阻R1上電流降為0，電壓也為0，使得單片機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)。工作期間，按下按鈕，C3放電。按鈕松開，C3又充電，在電阻R1上出現(xiàn)電壓，使得單片機(jī)復(fù)位。幾個毫秒后，單片機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)。晶振全稱晶體振蕩器，在單片機(jī)工作中晶振電路起到了非常重要的作用。它結(jié)合了單片機(jī)的內(nèi)部電路，為單片機(jī)工作提供了最基本的時鐘信號。，用于得到精確的9600及19200波特率。在實(shí)際焊接最小系統(tǒng)的過程中，VCC口額外添加了一個LED電源指示燈，只要聯(lián)通電源指示燈就會亮起，電源按鈕用來控制最小系統(tǒng)的通/斷電。實(shí)際單片機(jī)最小系統(tǒng)成品如圖32：圖32 單片機(jī)最小系統(tǒng)成品無線收發(fā)模塊選擇WSN1101無線透傳模塊，WSN1101無線透傳模塊是一款高穩(wěn)定性、高性價比、低功耗的無線微功率透明數(shù)據(jù)收發(fā)模塊。該模塊相對一般模塊具有尺寸小、靈敏度高、傳輸距離遠(yuǎn)、通訊速率高、內(nèi)部自動完成通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)收發(fā)控制等特點(diǎn)。模塊利用了多頻段、多信道來降低傳輸過程中的干擾以提高傳輸性能。模塊具體功能參數(shù)如下：①工作頻段：433MHz；②GFSK調(diào)制方式，半雙工通訊，空中收/發(fā)轉(zhuǎn)換、連接、控制自動完成；③接收靈敏度高達(dá)116dBm，傳輸距離100200米；④接收工作電流10mA，休眠電流20uA；⑤通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換及射頻收發(fā)切換自動完成，簡單易用；⑥串口速率1200/2400/4800/9600/19200/38400/57600/115200，可通過軟件配置；⑦寬電壓范圍工作：；⑧用戶可以通過PC串口、單片機(jī)串口以及遠(yuǎn)程無線配置方式，設(shè)置串行速率、工作信道、發(fā)射功率等參數(shù)。模塊具體外觀如圖33：圖33 WSN1101模塊外觀透明傳輸就是在傳輸過程中，對外界透明，就是說你看不見他是傳送網(wǎng)絡(luò)，不管傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)如何，只要負(fù)責(zé)將需要傳送的業(yè)務(wù)傳送到目的節(jié)點(diǎn)，同時保證傳輸?shù)馁|(zhì)量即可，而不對傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)進(jìn)行處理，簡單的來說就是發(fā)送什么接收的就是什么，這樣就省去了普通無線收發(fā)模塊之間的收發(fā)協(xié)議的編寫。不使用無線透傳模塊時，左邊設(shè)備向右邊設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)是通過TXD端口串口發(fā)送，右邊設(shè)備的RXD端口接收發(fā)送的串口數(shù)據(jù)，反之亦然，如圖34：圖34 設(shè)備數(shù)據(jù)發(fā)送原理圖而使用了無線透傳模塊后，左邊的設(shè)備向模塊發(fā)送串口數(shù)據(jù)，左邊模塊的RXD端口收到串口數(shù)據(jù)后，自動將數(shù)據(jù)以無線電波的方式發(fā)送到空中，右邊的模塊能自動感應(yīng)并接收數(shù)據(jù)，從TXD端口還原發(fā)送最初左邊設(shè)備所發(fā)的串口數(shù)據(jù)至接收端的RXD端口，反之亦然，原理圖如圖35：圖35 無線透傳模塊數(shù)據(jù)發(fā)送原理圖無線透傳模塊擁有5個管腳，各管腳定義如下表：表31 管腳定義表管腳名稱方向說明1VCC模塊供電2GND模塊接地3TXDOUTPUT模塊發(fā)送4RXDINPUT模塊接收5SETINPUT模塊配置具體連接方式為，電腦上位機(jī)通過USB轉(zhuǎn)TTL串口模塊引出5V、GND、TXD、RXD四條引線并連接到無線透傳模塊作為發(fā)送模塊的對應(yīng)管腳，而無線透傳模塊作為接收模塊的一端由單片機(jī)引出5V、GND、TXD、RXD四條引線并連接到對應(yīng)管腳，即可完成連接。 LED發(fā)光原理羅瑟夫（）在1923年就發(fā)現(xiàn)了半導(dǎo)體中偶然形成的PN結(jié)光發(fā)射現(xiàn)象，其發(fā)光機(jī)理是，當(dāng)在PN結(jié)兩端注入正向電流時，注入的非平衡載流子（電子空穴對）在擴(kuò)散過程中復(fù)合發(fā)光，這種發(fā)射過程主要對應(yīng)光的