【導(dǎo)讀】2．深入了解無線智能小車的軟件設(shè)計的相關(guān)技術(shù)以及使用；3．熟練掌握基于QT的圖形界面開發(fā)以及ZigBee無線通訊技術(shù)；6．訓(xùn)練檢索文獻資料和利用文獻資料的能力；7．訓(xùn)練撰寫技術(shù)文檔與學(xué)位論文的能力。1．綜述無線智能小車在各領(lǐng)域中的應(yīng)用；，實現(xiàn)上位機對智能小車無線操作以及紅外智能避障功能；1．內(nèi)容完整、層次清晰、敘述流暢、排版規(guī)范的畢業(yè)設(shè)計論文；智能化，是現(xiàn)代社會發(fā)展到一定階段的新產(chǎn)物，是以后發(fā)展和研究的重點方向。無需人為管理，可以在一個特點的環(huán)境里按照預(yù)先設(shè)計好的模式自動運行。隨著研究的深入，對智能機器人、無人自主車等領(lǐng)域的各種技術(shù)也。有了更高的要求。ZigBee串口通訊程序的編寫。能化和人性化特點。

　　

【正文】 端口 P2_3/ 33 數(shù)字 I/O 端口 北京郵電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 12 P2_4/ 32 數(shù)字 I/O 端口 RBIAS 30 模擬 I/O 參考電流的外部精密偏置電阻 RESET_N 20 數(shù)字輸入 復(fù)位，活動到低電平 RF_N 26 RF I/O RX 期間負 RF 輸入信號到 LNA RF_P 25 RF I/O RX 期間正 RF 輸入信號到 LNA XOSC_Q1 22 模擬 I/O 32MHz 晶振引腳 1 或外部時鐘輸入 XOSC_Q2 23 模擬 I/O 32MHz 晶振引腳 2 電路描述 圖 32 CC2530 方框圖 北京郵電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 13 圖 32 是的方框圖。這些模塊大致可以分為三類： CPU 和內(nèi)存相關(guān)的模塊；外設(shè)、時鐘和電源管理相關(guān)的模塊，以及無線電相關(guān)的模塊。下面給出了圖中出現(xiàn)的各個模塊的簡短 描述。 CPU 和內(nèi)存 CC253x 芯片系列中使用的 8051 CPU 內(nèi)核是一個單周期的 8051 兼容內(nèi)核。它有三種不同的內(nèi)存訪問總線（ SFR， DATA 和 CODE/XDATA），單周期訪問 SFR， DATA 和主 SRAM。它還包括一個調(diào)試接口和一個 18 輸入擴展中斷單元。 中斷控制器總共提供了 18 個中斷源，分為六個中斷組，每個與四個中斷優(yōu)先級之一相關(guān)。當(dāng)設(shè)備從活動模式回到空閑模式，任一中斷服務(wù)請求就被激發(fā)。一些中斷還可以從睡眠模式（供電模式 13）喚醒設(shè)備。 內(nèi)存仲裁器位于系統(tǒng)中心，因為它通過 SFR 總線把 CPU 和 DMA 控制器和物理存儲器以及所有外設(shè)連接起來。內(nèi)存仲裁器有四個內(nèi)存訪問點，每次訪問可以映射到三個物理存儲器之一：一個 8KB、閃存存儲器和 XREG/SFR 寄存器。它負責(zé)執(zhí)行仲裁，并確定同時訪問同一個物理存儲器之間的順序。 8KB SRAM 映射到 DATA 存儲空間和部分 XDATA 存儲空間。 8KB SRAM 是一個超低功耗的 SRAM，即使數(shù)字部分掉電（供電模式 2 和 3）也能保留其內(nèi)容。這是對于低功耗應(yīng)用來說很重要的一個功能。 32/64/128/256 KB 閃存塊為設(shè)備提供了內(nèi)電路可編程的非易失性程序存儲 器，映射到 XDATA 存儲空間。除了保存程序代碼和常量以外，非易失性存儲器允許應(yīng)用程序保存必須保留的數(shù)據(jù)，這樣設(shè)備重啟之后可以使用這些數(shù)據(jù)。使用這個功能，例如可以利用已經(jīng)保存的網(wǎng)絡(luò)具體數(shù)據(jù)，就不需要經(jīng)過完全啟動、網(wǎng)絡(luò)尋找和加入過程。 時鐘和電源管理、外設(shè) 數(shù)字內(nèi)核和外設(shè)由一個 低差穩(wěn)壓器供電。它提供了電源管理功能，可以實現(xiàn)使用不同供電模式的長電池壽命的低功耗運行。有五種不同的復(fù)位源來復(fù)位設(shè)備。 CC2530 包括許多不同的外設(shè)，允許應(yīng)用程序設(shè)計者開發(fā)先進的應(yīng)用。 調(diào)試接口執(zhí)行一個專有的兩線 串行接口，用于內(nèi)電路調(diào)試。通過這個調(diào)試接口，可以執(zhí)行整個閃存存儲器的擦除、控制使能哪個振蕩器、停止和開始執(zhí)行用戶程序、執(zhí)行8051 內(nèi)核提供的指令、設(shè)置代碼斷點，以及內(nèi)核中全部指令的單步調(diào)試。使用這些技術(shù)，可以很好地執(zhí)行內(nèi)電路的調(diào)試和外部閃存的編程。 設(shè)備含有閃存存儲器以存儲程序代碼。閃存存儲器可通過用戶軟件和調(diào)試接口編程。閃存控制器處理寫入和擦除嵌入式閃存存儲器。閃存控制器允許頁面擦除和 4 字節(jié)編程。 I/O 控制器負責(zé)所有通用 I/O 引腳。 CPU 可以配置外設(shè)模塊是否控制某個引腳或它們是否受軟件控制，如果是的話， 每個引腳配置為一個輸入還是輸出，是否連接襯墊里的一個上拉或下拉電阻。 CPU 中斷可以分別在每個引腳上使能。每個連接到 I/O 引腳的外設(shè)可以在兩個不同的 I/O 引腳位置之間選擇，以確保在不同應(yīng)用程序中的靈活性。 系統(tǒng)可以使用一個多功能的五通道 DMA 控制器，使用 XDATA 存儲空間訪問存儲器，因此能夠訪問所有物理存儲器。每個通道（觸發(fā)器、優(yōu)先級、傳輸模式、尋址模式、北京郵電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 14 源和目標指針和傳輸計數(shù)）用 DMA 描述符在存儲器任何地方配置。許多硬件外設(shè)（ AES內(nèi)核、閃存控制器、 USART、定時器、 ADC 接口）通過使用 DMA 控制器在 SFR 或XREG 地址和閃存 /SRAM 之間進行數(shù)據(jù)傳輸，獲得高效率操作。 定時器 1 是一個 16 位定時器，具有定時器 /PWM 功能。它有一個可編程的分頻器，一個 16 位周期值，和五個各自可編程的計數(shù)器 /捕獲通道，每個都有一個 16 位比較值。每個計數(shù)器 /捕獲通道可以用作一個 PWM 輸出或捕獲輸入信號邊沿的時序。它還可以配置在 IR 產(chǎn)生模式，計算定時器 3 周期，輸出是 ANDed，定時器 3 的輸出是用最小的CPU 互動產(chǎn)生調(diào)制的消費型 IR 信號。 MAC 定時器（定時器 2）是專門為支持 IEEE MAC 或軟件中其他時槽的協(xié)議設(shè) 計。定時器有一個可配置的定時器周期和一個 8 位溢出計數(shù)器，可以用于保持跟蹤已經(jīng)經(jīng)過的周期數(shù)。一個 16 位捕獲寄存器也用于記錄收到 /發(fā)送一個幀開始界定符的精確時間，或傳輸結(jié)束的精確時間，還有一個 16 位輸出比較寄存器可以在具體時間產(chǎn)生不同的選通命令（開始 RX，開始 TX，等等）到無線模塊。 定時器 3 和定時器 4 是 8 位定時器，具有定時器 /計數(shù)器 /PWM 功能。它們有一個可編程的分頻器，一個 8 位的周期值，一個可編程的計數(shù)器通道，具有一個 8 位的比較值。每個計數(shù)器通道可以用作一個 PWM 輸出。 睡眠定時器是一個超低功耗的定時器，計 算 32kHz 晶振或 32kHz RC 振蕩器的周期。睡眠定時器在除了供電模式 3 的所有工作模式下不斷運行。這一定時器的典型應(yīng)用是作為實時計數(shù)器，或作為一個喚醒定時器跳出供電模式 1 或 2。 ADC 支持 7 到 12 位的分辨率，分別在 30kHz 或 4kHz 的帶寬。 DC 和音頻轉(zhuǎn)換可以使用高達八個輸入通道（端口 0）。輸入可以選擇作為單端或差分。參考電壓可以是內(nèi)部電壓、 AVDD 或是一個單端或差分外部信號。 ADC 還有一個溫度傳感輸入通道。ADC 可以自動執(zhí)行定期抽樣或轉(zhuǎn)換通道序列的程序。 隨機數(shù)發(fā)生器使用一個 16 位來 LFSR 產(chǎn)生偽隨 機數(shù)，這可以被 CPU 讀取或由選通命令處理器直接使用。例如隨機數(shù)可以用作產(chǎn)生隨機密鑰，用于安全。 AES 加密 /解密內(nèi)核允許用戶使用帶有 128 位密鑰的 AES 算法加密和解密數(shù)據(jù)。這一內(nèi)核能夠支持 IEEE MAC 安全、 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層要求的 AES 操作。 一個內(nèi)置的看門狗允許 CC2530 在固件掛起的情況下復(fù)位自身。當(dāng)看門狗定時器由軟件使能，它必須定期清除；否則，當(dāng)它超時就復(fù)位它就復(fù)位設(shè)備?；蛘咚梢耘渲糜米饕粋€通用 32kHz 定時器。 USART0 和 USART1 每個被配置為一個 SPI 主 /從 或一個 UART。它們?yōu)?RX 和 TX提供了雙緩沖，以及硬件流控制，因此非常適合于高吞吐量的全雙工應(yīng)用。每個都有自己的高精度波特率發(fā)生器，因此可以使普通定時器空閑出來用作其他用途。 無線設(shè)備 具有一個兼容無線收發(fā)器。內(nèi)核控制模擬無線模塊。另外，它提供了和無線設(shè)備之間的一個接口，這使得可以發(fā)出命令，讀取狀態(tài)，自動操作和確定無線設(shè)備事件的順序。無線設(shè)備還包括一個數(shù)據(jù)包過濾和地址識別模塊。 北京郵電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 15 4 串口通訊程序的編寫 編程環(huán)境 在 windows XP 編程環(huán)境下，在 Qt Creator 中進行。如 果在 Linux 下或直接用源碼編寫，程序稍有不同，需要改動。 在 Qt 中并沒有特定的串口控制類，大部分人使用的是第三方的 qextserialport 類?？梢栽谝幌戮W(wǎng)站下載。下載文件為 。 在 windows 下只需要使用其中的 6 個文件： 和 ， 和 ， 和 。 串口操作流程 設(shè)置串口參數(shù) 在 文件中，在最后一個構(gòu)造函數(shù)里，我們可以進行串口的初始化。如：波特率，數(shù)據(jù)位，奇偶校驗，停止位，數(shù)據(jù)流控制等。 Win_QextSerialPort::Win_QextSerialPort(const QString amp。 name, const PortSettingsamp。 settings, QextSerialBase::QueryMode mode) { Win_Handle=INVALID_HANDLE_VALUE。 setPortName(name)。 setBaudRate()。 setDataBits()。 setStopBits()。 setParity()。 setFlowControl()。 setTimeout()。 setQueryMode(mode)。 init()。 } 它共有三個參數(shù)。第一個參數(shù) const QString amp。 name，是串口的名字， QString 類型，我們可以用串口 1 即“ 1”。第二個參數(shù) const PortSettingsamp。 settings，經(jīng)過查找可以看出 PortSettings 是一個結(jié)構(gòu)體，是多個枚舉變量，它定義了串口初始化的各個參數(shù)，這個結(jié)構(gòu)體可以實現(xiàn)串口參數(shù)的設(shè)置。第三個參數(shù) QextSerialBase::QueryMode mode，它也是枚舉變量，可以完成串口的選擇和串口的初始化。 北京郵電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 16 選擇串口 如 windows 下的 串口 1 為“ 1”， Linux 下為“ ttyS0”等，并打開串口。 讀或?qū)懘? 查看 文 件 ， 我 們 會 發(fā)現(xiàn) Win_QextSerialPort 類繼承自QextSerialBase 類。查看 文件，我們會發(fā)現(xiàn) QextSerialBase 類繼承自QIODevice 類。在 QIODevice 類中，有 enum OpenModeFlag { NotOpen, ReadOnly, WriteOnly, ReadWrite, ..., Unbuffered }， virtual bool open ( OpenMode mode)等內(nèi)容。所以，用這個類里面的函數(shù)進行串口操作。 程序如下： myCom open(QIODevice::ReadWrite)。 connect(myCom,SIGNAL(readyRead()),this,SLOT(readMyCom()))。 void MainWindow::readMyCom() //自己寫的讀串口函數(shù) { QByteArray temp = myComreadAll()。 uitextBrowserinsertPlainText(temp)。 } 我們調(diào)用了其中的 open 函數(shù)，用 ReadWrite 可讀寫的方式進行打開串口，這個 open 函數(shù)在 中被重定義了。接下來關(guān)聯(lián)信號 readyRead()，和自己寫的槽函數(shù) readMyCom()，當(dāng)串口有數(shù)據(jù)傳來時進行讀串口操作。我們調(diào)用 readAll()函數(shù)，讀取串口中所有數(shù)據(jù)，在上面可以看到其返回值是 QByteArray 類型。調(diào)用insertPlainText()函數(shù)，是窗口上的文本瀏 覽器中連續(xù)輸出數(shù)據(jù)，而不是每次寫數(shù)據(jù)前都清除以前的數(shù)據(jù)。 關(guān)閉串口 myComclose()。 關(guān)閉串口，該函數(shù)在 文件中定義。 串口參數(shù)的設(shè)置 參數(shù) PortSettings 的機構(gòu)體如下： struct PortSettings { BaudRateType BaudRate。 //波特率設(shè)置，設(shè)置為 9600，即程序中用 BAUD9600； DataBitsType DataBits。 //數(shù)據(jù)位設(shè)置，我們設(shè)置為 8 位數(shù)據(jù)位，即 DATA_8； ParityType Parity。//奇偶校驗設(shè)置，我們設(shè)置為無校驗，即 PAR_NONE； StopBitsType StopBits。 //停止位設(shè)置，我們設(shè)置為 1 位停止位，即 STOP_1； 北京郵電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 17 FlowType FlowControl。//數(shù)據(jù)流控制設(shè)置，設(shè)置為無數(shù)據(jù)流控制，即 FLOW_OFF； long Timeout_Millisec。//延時設(shè)置，我們設(shè)置為延時 500ms，即 500； }。 struct PortSetting