【文章內(nèi)容簡介】 圖3a 簡單驅(qū)動電路如圖3a和圖3b是LED的驅(qū)動電路，圖3a是最簡單電路， 選用元件時要注意三極管的開關(guān)速度要快，還要考慮到LED的正向 電流和反向漏電流，一般流過LED的最大正向電流為100mA，電流越大，其發(fā)射的波形強度越大。 　　圖3a電路有一點缺陷，當電池電壓下降時，流過LED的電流會降低，發(fā)射波形強度降低，遙控距離就會變小。圖3b所示的 射極輸出電路可以解決這個問題，， 發(fā)射極電流IE基本不變，根據(jù)IE≈IC,所以流過LED的電流也基本不變，這樣保證了當電池電壓降低時還可以保證一定的遙控距離。3. 接口電路圖： DS12C887時鐘芯片芯片特點 DS12C887 實時時鐘芯片功能豐富，可以用來直接代替IBM PC上的時鐘日歷芯片 DS12887，同時，它的管腳也和MC146818B、DS12887 相兼容。由于 DS12C887 能夠自動產(chǎn)生世紀、 年、月、日、時、分、秒等時間信息，其內(nèi)部又增加了世紀寄存器,解決了“千年”問題；DS12C887 中自帶有鋰電池，外部掉電時，其內(nèi)部時間信息還能夠保 持 10 年之久；對于一天內(nèi)的時間記錄，有12 小時制和 24 小時制兩種模式。在 12 小時 制模式中，用 AM 和PM 區(qū)分上午和下午； 時間的表示方法有兩種，一種用二進制數(shù)表示，一種是用 BCD 碼表示；DS12C887 中 帶有 128 字節(jié) RAM，其中有 11 字節(jié) RAM 用來存儲時間信息，4 字節(jié) RAM 用來存儲DS12C887 的控制信息，稱為控制寄存器，113 字節(jié)通用 RAM 使用戶使用；此外用戶還 可對 DS12C887 進行編程以實現(xiàn)多種方波輸 出，并可對其內(nèi)部的三路中斷通過軟件進行 屏蔽。 引腳功能DS12C887 的引腳排列如圖 1 所示，各管腳的功能說明如下： GND、VCC：直流電源，其中 VCC 接+5V 輸入，GND 接地，當 VCC 輸入為+5V 時，用 戶可以訪問 DS12C887 內(nèi) RAM 中的數(shù)據(jù)，并可對其進行讀、寫操作；當 VCC 的輸入小于+ 時，禁止用戶對內(nèi)部 RAM 進行讀、寫操作，此時用戶不能正確獲取芯片內(nèi)的時間信 息；當 VCC 的輸入小于+3V 時，DS12C887 會自動將電源發(fā)換到內(nèi)部自帶的鋰電池上，以保證 內(nèi)部的電路能夠正常工作。 （1）MOT：模式選擇腳，DS12C887 有兩種工作模式，即 Motorola 模式和 Intel 模式，當 MOT 接 VCC 時，選用的工作模式是 Motorola 模式，當 MOT 接 GND 時，選用的是 Intel 模式。本 文主要討論 Intel 模式。（23）SQW：方波輸出腳，當供電電壓 VCC 大于 時，SQW 腳可進行方波輸出，此時用 戶可以通過對控制寄存器編程來得到 13 種方波信號的輸出。AD0～AD7：復(fù)用地址數(shù)據(jù)總線，該總線采用時分復(fù)用技術(shù)，在總線周期的前半部分，出 現(xiàn)在 AD0～AD7 上的是地址信息，可用以選通 DS12C887 內(nèi)的 RAM，總線周期的后半部分出 現(xiàn)在 AD0～AD7 上的數(shù)據(jù)信息。（14）AS：地址選通輸入腳，在進行讀寫操作時，AS 的上升沿將 AD0～AD7 上出現(xiàn)的地址信 息鎖存到 DS12C887 上，而下一個下降沿清除 AD0～AD7 上的地址信息，不論是否有效， DS12C887 都將執(zhí)行該操作。（17）DS/RD：數(shù)據(jù)選擇或讀輸入腳，該引腳有兩種工作模式，當 MOT 接 VCC 時，選用 Motorola 工作模式，在這種工作模式中，每個總線周期的后一部分的 DS 為高電平，被稱為數(shù) 據(jù)選通。在讀操作中，DS 的上升沿使 DS12C887 將內(nèi)部數(shù)據(jù)送往總線 AD0～AD7 上，以供外 部讀取。在寫操作中，DS 的下降沿將使總線 AD0～AD7 上的數(shù)據(jù)鎖存在 DS12C887 中；當 MOT 接 GND 時，選用 Intel 工作模式，在該模式中，該引腳是讀允許輸入腳，即 Read Enable。（15）R/W：讀/寫輸入端，該管腳也有 2 種工作模式，當 MOT 接 VCC 時，R/W 工作在 Motorola 模式。此時，該引腳的作用是區(qū)分進行的是讀操作還是寫操作，當 R/W 為高電平時 為讀操作，R/W 為低電平時為寫操作；當 MOT 接 GND 時，該腳工作在 Intel 模式，此時該作 為寫允許輸入，即 Write Enable。（13）：片選輸入，低電平有效。（19）：中斷請求輸入，低電平有效，該腳有效對 DS12C887 內(nèi)的時鐘、日歷和 RAM 中的 內(nèi)容沒有任何影響，僅對內(nèi)部的控制寄存器有影響，在典型的應(yīng)用中，RESET 可以直接接 VCC，這樣可以保證 DS12C887 在掉電時，其內(nèi)部控制寄存器不受影響。在 DS12C887 內(nèi)有 11 字節(jié) RAM 用來存儲時間信息，4 字節(jié)用來存儲控制信息.接口電路圖： 4,軟件設(shè)計 主機模塊流程圖 開 始 開 始系統(tǒng)初始化系統(tǒng)初始化 M鍵是否按下偶數(shù)次定義發(fā)送字符數(shù)組光標在首位置閃爍關(guān)閉信號LED時間和日期顯示 N光標是否越界人體接近顯示 Y 換 行開信號LED Y解除報警是否按下 N NZ鍵是否按下將數(shù)據(jù)發(fā)送到無線發(fā)送模塊光標減1 Y數(shù)據(jù)是否發(fā)送完成 N NY鍵是否按下 Y關(guān)閉蜂鳴器光標加1 Y Y N數(shù)值鍵是否按下 關(guān)閉信號LEDN 清除發(fā)送標志 Y修改當前時間和日期 結(jié)論此次設(shè)計最難調(diào)試成功也是疑點最大的部分為無線傳輸模塊，該系統(tǒng)中采用了24L01這款無線芯片，該芯片支持最多6對1的雙向傳輸，起初設(shè)計時由于考慮到了1收2發(fā)的模式。這種模式上，先有兩個發(fā)送塊分別發(fā)送數(shù)據(jù)和不同的地址，接收塊收到數(shù)據(jù)后自動將接收到的地址發(fā)送出去，而將數(shù)據(jù)存入地址對應(yīng)的通道中。此步驟的實現(xiàn)可以是多對一實時傳輸，但當數(shù)據(jù)卻一次只能一個通道的傳入，這就造成了數(shù)據(jù)處理上的先后，而這種實時上的差別反映到系統(tǒng)調(diào)試時的狀態(tài)就是：兩個傳感器模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)不能及時處理，傳感器動作一段時間后，主機顯示器才顯示出變化，甚至蜂鳴器延時報警，而兩個模塊分別工作時又能恢復(fù)原狀，這種實時性上的差異造成了整個系統(tǒng)的靈敏度大大降低。當然，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)不完全在無線通信模塊與單片機上，也與單片機自身的處理速度有關(guān)。要解決這個問題就得考慮到無線模塊與單片機的通信問題，軟件設(shè)計上基于原有的單對單的通信模式必須得到較大的改動，采用連續(xù)讀取出兩個通道中的數(shù)據(jù)來改善，但由于兩個通道接收的識別問題以及接收后兩個通道的區(qū)分問題在調(diào)試的最后階段沒有得到有效解決。因此為了降低設(shè)計的復(fù)雜度以及考慮到系統(tǒng)整體的控制性能，最終放棄了累贅的溫度無線傳輸部分，大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定程度。再者，STC系列單片機雖然在性能上相對于傳統(tǒng)的8051單片機有較大的提升，然而本次設(shè)計中由于加入了基于DS12C887時鐘芯片的實時時鐘，而時鐘的工作模式為每秒鐘更新一次數(shù)據(jù)，這就要求主機能在每秒的末尾及時的讀取芯片數(shù)據(jù)，然后送入液晶顯示。這種情況在單獨調(diào)試主機與芯片的時候時間顯示較為正常，然而當聯(lián)調(diào)的時候由于單片機處理數(shù)據(jù)大大增加，while內(nèi)的指令全部執(zhí)行一遍的時間也大大增加，導(dǎo)致了不能及時的讀取出芯片中的數(shù)據(jù)而不能及時更新，從而顯示的時候每秒之間轉(zhuǎn)換的時間不等甚至大大超過了一秒，而整體時間又是精準的。這個問題通過將芯片的中斷口接上可以得到有效的解決，但硬件已經(jīng)確定無法更改，只能通過更換處理速度快的單片機來解決，但這又增加了成本，背離了系統(tǒng)設(shè)計的初衷，因此解決這個問題的方法只有通過采取將while內(nèi)部指令的時間不斷精簡，直到達到一個理想效果的軟件方式來調(diào)節(jié)，這也是本系統(tǒng)的一個較大的缺陷。最后就是液晶顯示的一些問題，系統(tǒng)調(diào)試中當按“MODE”鍵退出時間調(diào)試時，液晶顯示上會出現(xiàn)不斷掃描的一些影子，影響了視覺效果。問題的產(chǎn)生可能在調(diào)節(jié)時鐘的時候閃爍點的移動導(dǎo)致退出后液晶顯示問題。調(diào)試的過程中通過在軟件上編寫退出時的清屏指令改善過這個問題，但效果不是很好，只有一部分機會液晶不會出現(xiàn)這種情況，也成為本系統(tǒng)的一個遺留問題。綜合以上結(jié)論，本系統(tǒng)仍存在很多缺陷，希望自己在以后對系統(tǒng)不斷的改良中能有效的解決掉這些問題，設(shè)計出一個性能更加優(yōu)良的系統(tǒng)。謝詞 本次設(shè)計過程中多虧了本班上的段亞強同學不厭其煩的聽我講述設(shè)計過程中的問題，并討論解決辦法，正因為他有過使用此款無線芯片的經(jīng)驗才使得我能這么快的掌握無線通信模塊的工作方式。也幸好有幾個能在我曠課時為我簽到答到的同學，沒有他們，我還在為了一個結(jié)業(yè)成績在我完全沒興趣的課程里浪費時間，不可能有將近一個月的時間靜心來做這個設(shè)計；再者，沒有單片機相關(guān)課程的專業(yè)老師在課堂上給與我一些必須的專業(yè)知識，我也不會具備這些能力。在這里，對這些給予我?guī)椭娜艘徊⒈硎靖兄x。 參考文獻 【1】郭天祥 51單片機C語言教程：入門、提高、開發(fā)、拓展全攻略 北京：電子工業(yè)出版社，2009,1 ：323331 【2】程利民，姜新橋，朱曉玲 接口應(yīng)用實踐 【武職內(nèi)部教材】6070 【3】阮艷 電子CAD 北京：中國勞動社會保障出版社，2007 1632 【4】余孟嘗 模擬、數(shù)字及電力電子技術(shù)（上冊） 北京：機械工業(yè)出版社， 【5】譚浩強 C語言程序設(shè)計 北京：清華大學出版社， 【6】童詩白，華成英 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版） 北京：高等教育出版社， 【7】閻石 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第五版） 北京：高等教育出版社， 其他資料均來源于互聯(lián)網(wǎng)上，這里對提供者表示感謝，恕此處無法一一列出附錄 1 程序代碼 //********************此部分為人體接近模塊發(fā)送模塊驅(qū)動**********************//*******************************************************//**************************************************************************includeinclude define uint unsigned intdefine uchar unsigned chardefine ulong unsigned long//**********************************12******IO端口定義*************************************** sbit MISO =P1^6。sbit MOSI =P1^5。sbit SCK =P1^7。sbit CE =P1^2。sbit CSN =P1^4。//sbit IRQ =。sbit ds1820_clk_hb=P3^7。//*********************************************NRF24L01*************************************define TX_ADR_WIDTH 5 // 5 uints TX address widthdefine RX_ADR_WIDTH 5 // 5 uints RX address widthdefine TX_PLOAD_WIDTH 5 // 5 uints TX payloaddefine RX_PLOAD_WIDTH 5 // 5 uints TX payload//***************************************NRF24L01寄存器指令*******************************************************define READ_REG 0x00 // 讀寄存器指令define WRITE_REG 0x20 // 寫寄存器指令define RD_RX_PLOAD 0x61 // 讀取接收數(shù)據(jù)指令define WR_TX_PLOAD 0xA0 // 寫待發(fā)數(shù)據(jù)指令define FLUSH_TX 0xE1 // 沖洗發(fā)送 FIFO指令define FLUSH_RX 0xE2 // 沖洗接收 FIFO指令define REUSE_TX_PL 0xE3 // 定義重復(fù)裝載數(shù)據(jù)指令define NOP 0xFF // 保留//*************************************SPI(nRF24L01)寄存器地址****************************************************define CONFIG 0x00 // 配置收發(fā)狀態(tài)，CRC校驗?zāi)Ｊ揭约笆瞻l(fā)狀態(tài)響應(yīng)方式define EN_AA 0x01 // 自動應(yīng)答功能設(shè)置define EN_RXADDR 0x02 // 可用信道設(shè)置define SETUP_AW