【文章內(nèi)容簡介】 沿進行采樣時必須保持穩(wěn)定。數(shù)據(jù)移入時，首先移入MSB。即首先同步輸入數(shù)據(jù)位D15，然后依次輸入其它15位數(shù)據(jù)，到LSB位D0結(jié)束。CLK是串行時鐘輸入，在其上升沿將數(shù)據(jù)通過DIN移入MAX6969的16位移位寄存器。LE是MAX6969鎖存器的裝載輸入。LE為高電平時(透明傳輸鎖存器)，數(shù)據(jù)由MAX6969的16位移位寄存器傳輸至16位鎖存器，并在LE下降沿鎖存數(shù)據(jù)()。 MAXIM6969控制時序圖第四個輸入為輸出驅(qū)動器提供輸出使能控制。OE為高電平時強制輸出OUT0–OUT15為高阻態(tài)，并且不會改變輸出鎖存器的內(nèi)容，為低電平時則使能輸出OUT0–OUT15，以反映輸出鎖存器的狀態(tài)。OE獨立于串口工作。無論OE為何狀態(tài)，數(shù)據(jù)都可移入串口移位寄存器并鎖存。DOUT是串行數(shù)據(jù)輸出，在CLK的上升沿將數(shù)據(jù)從MAX6969的16位移位寄存器移出。DIN輸入端的數(shù)據(jù)移入移位寄存器，并在16個時鐘周期后出現(xiàn)在DOUT端。 AT89S5nrf401無線收發(fā)芯片簡介 AT89S52芯片介紹AT89S52是一個低功耗，高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含8k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復擦寫10000次的Flash只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)制造，兼容標準MCS51指令系統(tǒng)及80C51腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元，功能強大的微型計算機的AT89S52可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。 AT89S52具有如下特點：40個引腳，8k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲器，256 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM32)，外部雙向輸入/輸出(I/O)口，5個中斷優(yōu)先級2層中斷嵌套中斷，2個16位可編程定時計數(shù)器，2個全雙工串行通信口，片內(nèi)時鐘振蕩器。 此外，AT89S52設(shè)計和配置了振蕩頻率可為0Hz并可通過軟件設(shè)置省電模式?？臻e模式下，CPU暫停工作，而RAM定時計數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復位。同時該芯片還具有PDIP、TQFP和PLCC等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。 nRF401無線收發(fā)芯片nRF401是一個為433MHz ISM 頻段設(shè)計的真正單片UHF 無線收發(fā)芯片 它采用FSK調(diào)制解調(diào)技術(shù)nRF401，最高工作速率可以達到20K ，發(fā)射功率可以調(diào)整 最大發(fā)射功率是+10dBm天線接口設(shè)計為差分天線以便于使用低成本的PCB 天線 nRF401 還具有待機模式這樣可以更省電和高效 nRF401 。nRf401滿足歐州電信工業(yè)標準( ETSI)EN300 。： nRf401具體參數(shù)4 系統(tǒng)硬件設(shè)計 各功能實現(xiàn)原理(1) 為了使系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定的工作，必須解決系統(tǒng)的供電問題。通過對電機進行改裝，引出電源線，并通過整流、濾波、穩(wěn)壓得到系統(tǒng)供電電源。(2) 實現(xiàn)方法：主要通過電機的改裝。電機的改裝： at{}Ntamp。m 電路的供電和LED的定位是本制作的一個難點。裝在電機上的電路始終在高速旋轉(zhuǎn)，無法使用通常的方法來給電路供電。但可以通過對電機的改造來解決。一般的直流電機是線圈作為轉(zhuǎn)子，而永磁體作為定子的。它是通過電刷來實現(xiàn)給線圈供電的，而且直流電機的旋轉(zhuǎn)需要交變的電流，這是由固定在轉(zhuǎn)子軸上的換向器來巧妙的實現(xiàn)直流變?yōu)榻涣鞯摹１驹O(shè)計的電路是固定在電機的轉(zhuǎn)子上的，它和轉(zhuǎn)子是保持相對靜止的。因此，可以從電機的轉(zhuǎn)子中取得電源。方法很簡單，也就是從電機的換向器上用漆包線把電引到電路板上，經(jīng)整流、濾波后給單片機電路供電。換向器上的每個電極什么時候變化，是和電機轉(zhuǎn)子的位子有關(guān)的，可以使用其中的一路信號來給LED顯示的起始位置定位。 =Pjv08{ 具體改裝過程如下： Nr6:/*x 1) 拆開電機，注意拆的時候別弄壞了電機的電刷；2) 小心地從電機換向器上的三個電極引出三條漆包線；3) 取下電機外殼的含油軸承；4) 在軸承的圓片上面鉆了幾個小孔，把那三條漆包線從小孔里穿出來。從而可以用來保護漆包線在轉(zhuǎn)子和定子結(jié)合出的安全。(注意：替代上去的部分是和轉(zhuǎn)子保持固定，和外殼之間是可以旋轉(zhuǎn)的)。 U,Pau0:A 5) 組裝回整個電機，電機改裝至此結(jié)束。 K!L。`\Vi 重心調(diào)節(jié)是最困難的一個技術(shù)環(huán)節(jié)。旋轉(zhuǎn)的重心直接關(guān)系到系統(tǒng)的穩(wěn)定的運行，以及安全性問題。旋轉(zhuǎn)的重心如果不在轉(zhuǎn)軸上的話，在高速的旋轉(zhuǎn)中，會產(chǎn)生劇烈的抖動，在巨大的離心力下，會使整個系統(tǒng)分解，產(chǎn)生安全隱患。所以，重心調(diào)節(jié)是必須解決的問題。下面介紹重心調(diào)節(jié)的方法。首先是電路板的外觀設(shè)置。根據(jù)物理質(zhì)心計算方法，可知道，均勻的圓盤的重心就在圓盤的中心。但是，由于電子器件的封裝，重量都是不同的，圓盤電路板的重心是不均勻分布的，比較難調(diào)節(jié)，故不采用這種方法。 根據(jù)杠桿原理，當支點兩端的物體的質(zhì)量與力距乘積相等時，杠桿就處于平衡。因此我采用了長條方型的電路板結(jié)構(gòu)。M2M1L2L1 杠桿原理示意圖，只要M1*L1 = M2*L2時，在布PCB的同時，只要通過簡單的測量和計算便可以使得杠桿處于平衡。 具體硬件電路實現(xiàn)電機輸出由于電源是從電機中引出來的，所以需要通過整流、濾波才能為系統(tǒng)供電。 整流電路圖穩(wěn)壓輸入 穩(wěn)壓電路 LED旋轉(zhuǎn)同步設(shè)計該電路分為兩個部分：1) 中斷系統(tǒng)采用中斷是為了更有效的利用單片機內(nèi)部資源。為了能夠連續(xù)的顯示文字和圖象，本文采用了外部中斷的方法，即在外部中斷的時候，計算和調(diào)整顯示文字和圖象的時間。為了得到可靠的外部中斷源，有兩種方法。其一，： 采用光感的外部中斷電路但是，這種方法功耗相對比較大，而且成本比較高。為了減少制作成本，通過比較，有個更好的方法。因為電機是三相的，帶電刷轉(zhuǎn)動的，即每轉(zhuǎn)一周，三個電刷會得到從高到低，又從低到高的邏輯電平狀態(tài)。因此可以從中引出一條線來作為外部中斷源，這個方法簡單容易實現(xiàn)，： 簡單的外部中斷電路圖該方法利用電刷在轉(zhuǎn)動過程中的電平變化，通過一個三極管S8050轉(zhuǎn)換成單片機可以識別的數(shù)字邏輯電平，解決了外部中斷的問題，電路簡單，可靠性高。2) LED驅(qū)動電路。本文采用了MAXIN公司的MAX6969大電流LED驅(qū)動芯片，其外部接口電路非常簡單。如下圖：(圖上的OUT0到OUT15通過一個100Ω電阻接到LED上)。 MAX6969驅(qū)動電路 下面簡單的計算一下這個電路的功耗。MAX6969LED驅(qū)動電流的大小是由一個外部電阻決定的。在本電路中，這個電阻RSET取360Ω。 RSET = 18000 / IOUT (41)因此 IOUT = 18000/360 = 50 mA (42)其功耗計算如下： PD = (V+ x I+) + (VOUT x DUTY x IOUT x N) (43)其中：V+ = 供電電壓I+ = N路輸出吸收IOUT LED驅(qū)動電流時的電源工作電流DUTY = 加至OE端的PWM信號占空比N = 同時用來驅(qū)動LED的MAX6969輸出端口數(shù)(最大值為16)VOUT = MAX6969驅(qū)動負載LED時端口的輸出電壓IOUT = 由RSET設(shè)定的LED驅(qū)動電流PD = 功耗，如果電流單位為mA，其單位為mWIOUT = 50mA，N = 16，DUTY = 1，VOUT = 2V PD =（5V*50mA）+(2V*1*50mA*16) = (44)5 系統(tǒng)軟件設(shè)計 系統(tǒng)編程語言和編程工具在單片機的開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)中，匯編語言作為傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)的編程語言，己經(jīng)不能滿足實際需要，高級語言被逐漸引入，C語言就是其中之一。C語言是一種通用的計算機程序設(shè)計語言，它既有高級語言的各種特征，又能直接操作系統(tǒng)硬件。對于大多數(shù)S系列單片機，使用C語言與使用匯編語言相比具有如下優(yōu)點：(1) 不需要了解處理器的指令集，也不必了解存儲器結(jié)構(gòu)。(2) 寄存器分配和尋址方式由編譯器進行管理。(3) 指定操作的變量選擇組合提高了程序的可讀性。(4) 可使用與人的思維更相近的關(guān)鍵字和操作函數(shù)。(5) 程序的開發(fā)和調(diào)試時間大大縮短。(6) C語言中的庫文件提供了許多標準的例程。(7) 可實現(xiàn)模塊化編程技術(shù)，從而可將己編制好的程序加入到新程序中。(8) C語言可移植性好且非常普及。8051系列單片機作為工業(yè)標準地位，從80年代開始就有了51單片機的C語言編譯器。C語言可以調(diào)用匯編語言的子程序或子函數(shù)。因本系統(tǒng)界面比較龐大，控制較多且單片機的工作時序沒有嚴格要求，故在本系統(tǒng)中，單片機程序采用C語言編寫。 軟件總體設(shè)計系統(tǒng)監(jiān)控程序是控制單片機系統(tǒng)按照預(yù)定操作方式運轉(zhuǎn)的程序，是整個系統(tǒng)程序的框架。在本系統(tǒng)中，單片機的主要任務(wù)是用來顯示和操作者按下不同的按鍵后，執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù)，各個任務(wù)執(zhí)行的先后順序取決于鍵碼。根據(jù)這樣的功能和操作方法，程序總體結(jié)構(gòu)采用鍵碼分析作業(yè)調(diào)度型，即作業(yè)調(diào)度完全服從操作者的意圖，操作者通過鍵盤發(fā)出作業(yè)調(diào)度命令，監(jiān)控程序接收到控制命令后，通過分析啟動對應(yīng)的作業(yè)。 系統(tǒng)軟件設(shè)計采用模塊化設(shè)計的方法，它是把一個功能完整的較大的程序分解為