【正文】 低位存入 36H(TEMPER_L),高位存入 35H(TEMPER_H) RE00: MOV R2,8 RE01: CLR C SETB DQ NOP NOP CLR DQ NOP NOP NOP SETB DQ MOV R3,7 DJNZ R3,$ MOV C,DQ MOV R3,23 DJNZ R3,$ RRC A DJNZ R2,RE01 MOV R1,A DEC R1 DJNZ R4,RE00 RET 。讀 DS18B20 的程序 ,從 DS18B20 中讀出兩個(gè)字節(jié)的溫度數(shù)據(jù) READ_18200: MOV R4,2 。讀 DS18B20 的程序 ,從 DS18B20 中讀出一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù) READ_1820: MOV R2,8 RE1: CLR C SETB DQ NOP NOP CLR DQ NOP NOP NOP SETB DQ MOV R3,7 DJNZ R3,$ MOV C,DQ MOV R3,23 DJNZ R3,$ RRC A DJNZ R2,RE1 RET 。 發(fā)出讀溫度命令 LCALL WRITE_1820 LCALL READ_18200 。 發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令 LCALL WRITE_1820 NOP LCALL DELAY LCALL DELAY CBA:LCALL INIT_1820 JB FLAG1,ABC LJMP CBA ABC:LCALL DELAY1 MOV A,0CCH 。 若 DS18B20 不存在則返回 36 S22:LCALL DELAY1 MOV A,0CCH 。讀出轉(zhuǎn)換后的溫度值 GET_TEMPER: SETB DQ 。在程序中聲明了一個(gè)全局?jǐn)?shù)據(jù)對(duì)象，作為接收存儲(chǔ)操作和顯示取數(shù)操作共同 作用的全局對(duì)象，同時(shí)使用臨界區(qū)作為兩線程間共享全局?jǐn)?shù)據(jù)時(shí)的同步對(duì)象。 數(shù)據(jù)接收線程將采集數(shù)據(jù)放到共享數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中，而顯示操作從共享數(shù)據(jù)緩沖區(qū)取出數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。用多線程技術(shù)，把數(shù)據(jù)接收與顯示放到不同的線程中實(shí)現(xiàn)，只須解決兩者間的協(xié)調(diào)同步，就可以滿足數(shù)據(jù)接收與顯示的實(shí)時(shí)同步。數(shù)據(jù)開始標(biāo)志為系統(tǒng)定義的握手信號(hào)，以特定字符標(biāo)志。所以在對(duì)接收數(shù)據(jù)包進(jìn)行解析的時(shí)候，數(shù)據(jù)處理模塊要根據(jù)接收數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)定義從數(shù)據(jù)包中提取出所需的有效數(shù)據(jù)。 部分實(shí)現(xiàn)代碼如下 : (2)接收數(shù)據(jù)解析與提取 在系統(tǒng)中規(guī)定 了采集器與控制端之間的數(shù)據(jù)通信協(xié)議。然后， MSC0mm 控件監(jiān)測(cè)接收緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)長度，當(dāng)發(fā)現(xiàn)其大于 RThresho 記屬性值時(shí)，產(chǎn)生 OnComm 事件，并且將 CommEvent 屬性值設(shè)置為 2，以通知串口程序接收緩沖區(qū)中收到的數(shù)據(jù)。發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，使用 SetoutPuto函數(shù)，將待發(fā)送數(shù)據(jù)放入發(fā)送緩沖區(qū)，然后串口硬件電路根據(jù)設(shè)定的波特率，以一定的時(shí)間間隔不斷從發(fā)送緩沖區(qū)獲取數(shù)據(jù)，然后將其通過 COM口發(fā)送出去。每當(dāng)主窗口點(diǎn)擊查詢控件 時(shí)，就會(huì)觸發(fā)事件通知采集控制線程，這時(shí)采集控制線程就會(huì)從串口發(fā)送采集命令，并通過藍(lán)牙模塊傳送到采集器，采集器便開始按設(shè)定的周期對(duì)多路傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行循環(huán)采集和發(fā)送。 由于控制端要以設(shè)定的時(shí)間間隔循環(huán)向采集器發(fā)送采集命令，為了提高程序的執(zhí)行效率，需要 31 開設(shè)獨(dú)立的輔助線程 (采集控制線程 )。 部分實(shí)現(xiàn)代碼如下 : ’ 采集設(shè)置與啟動(dòng) 在控制端軟件中采用多線程的方法來實(shí)現(xiàn)對(duì)采集器控制、藍(lán)牙串口通信和數(shù)據(jù)處理顯示等功能。對(duì)串口的初始化設(shè)置包括端口選擇、波特率、奇 偶校驗(yàn)方式和數(shù)據(jù)幀格式等參數(shù)。 MSComm 控件是微軟公司開發(fā)的專門用于串行通信的控件，它是串行通信程序和 PC 機(jī)串口之間的橋梁，對(duì)串口的基本操作包括創(chuàng)建、設(shè)置、打開、關(guān)閉、以及數(shù)據(jù)讀寫等。將取回的數(shù)據(jù)按照采集器發(fā) 送的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行解析，提取三路傳感器的信息，并分別進(jìn)行處理、分析和顯示。周期性的向串口發(fā)送命令，控制采集器的數(shù)據(jù)采集和傳送過程 。 首先按照采集器端的串行數(shù)據(jù)格式對(duì)串口通信參數(shù)進(jìn)行設(shè)置 。 數(shù)據(jù)傳送的部分實(shí)現(xiàn)代碼如下 29 設(shè)計(jì) 控制端軟件流程 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中， PC 機(jī)控制端的應(yīng)用程序是在 VisualC++環(huán)境下實(shí)現(xiàn)的，采用高效率的多線程編程方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)采集器工作控制、藍(lán)牙串口數(shù)據(jù)通信、信息提取與處理、圖形顯示與分析等功能。接收到第一個(gè)停止位后，接收移位寄存器就包含了一個(gè)完整的數(shù)據(jù)幀。接收到的數(shù)據(jù)被送入接收移位寄存器。然后，將以 5 到 8 個(gè)數(shù)據(jù)位的方式接收幀，一旦接收器檢測(cè)到一個(gè)有效的起始位，便開始接收數(shù)據(jù)。接收器使能后 RXD的普通引腳功能被 USART功能所取代，成為接收器的 串行輸入口。一旦移位寄存器加載了新的數(shù)據(jù)，就會(huì)按照設(shè)定的波特率完成數(shù)據(jù)的發(fā)送。當(dāng)移位寄存器可以發(fā)送新一幀數(shù)據(jù)時(shí)，緩沖的數(shù)據(jù)將轉(zhuǎn)移到移位寄存器。如果使用同步發(fā)送模式，施加于 XCK 引腳上的時(shí)鐘信號(hào)即為數(shù)據(jù)發(fā)送的時(shí)鐘。發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，置位 UCSRB 寄存器的發(fā)送允許位 TXEN 將使能 USART 發(fā)送器。 USART 控制和狀態(tài)寄存器 UCSRnA的 TXC標(biāo)志位可以用來檢驗(yàn)一個(gè)數(shù)據(jù)幀的發(fā)送是否己經(jīng)完成， RXC 標(biāo)志位可以用來檢驗(yàn)接收緩沖器中是否還有數(shù)據(jù)未讀出。 接收與發(fā)送必須使用相同的設(shè)置，設(shè)置的任何改變都可能破壞正在進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳送與接收。USBS 位設(shè)置幀有一位或兩位結(jié)束位。數(shù)據(jù)幀的結(jié)構(gòu) LLIUCSRB 和 UCSRC 寄存器中的 UCSZZ:0、 UPMI:0 USB 設(shè)定， uSART 的字長位 UCSz2:0 確定了數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)位數(shù) 。對(duì)于中斷驅(qū)動(dòng)的 USART 操作，在初始化時(shí)首先要清零全局中斷標(biāo)志位 (全局中斷被屏蔽 )。進(jìn)行通信之前首先要對(duì) USART 進(jìn)行初始化設(shè)置。在數(shù)據(jù)采集或發(fā)送過程中，檢測(cè)電池電量是否充足，若電量不足，則結(jié)束主程序。等待控制端發(fā)送的采集命令，采用中斷方式啟動(dòng)一次數(shù)據(jù)采集和發(fā)送過程 。首先，系統(tǒng) _[電啟動(dòng)后，進(jìn)行系統(tǒng)初始化 。 下開發(fā)實(shí)現(xiàn)的，下面分別對(duì)采集器軟件各部分的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)進(jìn)行說明。 Aimega128L 單片機(jī) 有一整套的編程和系統(tǒng)開發(fā)工具支持 :C 語言編譯器、宏匯編器、程序調(diào)試 /模擬器、在線仿真器和評(píng)估板。編譯調(diào)試正確的代碼，可以通過 JTAG口直接寫入 ATmega128L 的 Flash 代碼區(qū)中，通過 JTAG 仿真器，可以很方便地實(shí)現(xiàn)程序的在線調(diào)試和仿真。 AVR JTAG 仿真器用來進(jìn)行芯片硬件仿真，如程序單步執(zhí)行、設(shè)置斷點(diǎn)等，通過硬件仿真可以了解芯片里面程序的詳細(xì)運(yùn)行情況。 IEEE的標(biāo)準(zhǔn)提供一種 26 行之有效的電路板連接 性測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)方法 (邊界掃描 )。 仿真 : AVR JTAG 是與 Atmel公司的 AVR Studio+iccavr（支持 winavr嵌入 studio編程）相配合的一套完整的基于 JTAG接口的片上調(diào)試工具，支持所有 AVR的 8位 RISC指令的帶 JTAG口的微處理器。 另外，藍(lán)牙內(nèi)嵌模塊還提供了安全認(rèn)證功能，當(dāng)用戶設(shè)置使用安全認(rèn)證時(shí)，連接的設(shè)備必須要進(jìn)行鑒權(quán)，只有通過鑒權(quán)的用戶才能與其進(jìn)行通信，如果是一 對(duì)藍(lán)牙內(nèi)嵌模塊，這些過程都將自動(dòng)完成。如用戶設(shè)備通過正確接口連接一個(gè)藍(lán)牙內(nèi)嵌模塊，其它的藍(lán)牙設(shè)備 (如藍(lán)牙 PDA)就可以搜索到此內(nèi)嵌模塊，并且發(fā)現(xiàn)其提供的服務(wù)，通過此服務(wù)可以與其建立連接并進(jìn)行通信。連接建立后，用戶設(shè)備就可以使用藍(lán)牙內(nèi)嵌模塊進(jìn)行無線通信。 藍(lán)牙內(nèi)嵌模塊有主從之分，一個(gè)主設(shè)備與一個(gè)從設(shè)備配套使用。 (2)藍(lán)牙模塊應(yīng)用 藍(lán)牙內(nèi)嵌模塊可以應(yīng)用于各種家電、儀器等電子信息產(chǎn)品。 g)安全認(rèn)證、數(shù)據(jù)加密 。 f 自動(dòng)節(jié)能模式 。 d)標(biāo)準(zhǔn) UART 接口 。有效距離 10m。 20 將 MISO MOSI CLK CSB 和編程器連接，運(yùn)行 CSR 藍(lán)牙編程軟件： 選擇并口 1 點(diǎn)擊停止處理器： 21 可以看到型號(hào) FLASH 空間： 選擇燒寫文件： 編程后，可以使用了，但還有些參數(shù)需要調(diào)整，啟動(dòng) PSTool工具： 22 進(jìn)入如下畫面： 對(duì)以下各項(xiàng)更改： 23 24 (1)藍(lán)牙模塊特性 a)兼容藍(lán)牙 規(guī)范 : b)內(nèi)置天線 。將藍(lán)牙 SPI 燒寫器的 SPI 焊盤（ GND， MOSI， MISO， CSB， CLK）飛線鏈接到目標(biāo)板的 SPI 焊盤上；然后將 SPI 的另外一頭接入 PC 的并口中；最后將目標(biāo)板及藍(lán)牙SPI 燒寫器分別上電（藍(lán)牙 SPI 燒寫器供電為５ V，目標(biāo)板電壓視具體產(chǎn)品而定）。通過 ADC 輸入通道與傳感器相連。通過 JTAG 接口進(jìn)行程序的下載和調(diào)試 。 存儲(chǔ) :片內(nèi)具有 128KB 的程序存儲(chǔ)器 (Flash)、 4KB 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (SRAM)和 4KB 的EEPROM，能夠滿足本系統(tǒng)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求，無需擴(kuò)展外部存儲(chǔ)設(shè)備。本設(shè)計(jì)采用外部晶振，頻率為 ，既能滿足處理能力要求，又能滿足低功耗要求。 時(shí)鐘 :ATmega128L 的工作時(shí)鐘源可以選取外部晶振、外部 Rc 振蕩器、內(nèi)部 RC 振蕩器、外部時(shí)鐘源等方式。 17 電源 :采用 +3V 電池供電，為匹配藍(lán)牙模塊的 +3V 工作電壓，單片機(jī)與之采用同樣的電源電壓，從而使接口電路簡(jiǎn)單，無需電壓轉(zhuǎn)換。 0 一 16MHz(ATmega128 單片機(jī) )。 8)速率等級(jí) : 一 SMHz(ATmega128L 單片機(jī) )。 7)工作電壓 : ~(ATmega128L 單片機(jī) )。 6)IO 端口和封裝 : 個(gè)通用 1/0 端口， 53 個(gè)可編程 FO 引腳，分別對(duì)應(yīng)輸入、輸出、功能選擇、中斷等多個(gè)寄存器，使功能口和刀 0 口可以分時(shí)復(fù)用，大大增強(qiáng)了端口的功能性和靈活性，并提高了對(duì)外圍設(shè)備的開發(fā)能力 。 ATmega103 單片機(jī)兼容模式 。 種睡眠模式 :空閑模式、 ADC 噪聲抑制模式、掉電模式、省電模式、待機(jī)模式和擴(kuò)展待機(jī)模式 。 RC 振蕩器 。 個(gè)具有獨(dú)立片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時(shí)器 (WDT)。 個(gè)可編程的 USART 接口，收發(fā)速率可以達(dá)到 IMBand/s。2 個(gè)可編程增益為 lx、 10x或 20Ox 的差分通道 。 通道的 10 位采樣精度的 ADC:8 個(gè)單端通道 。 路分辨率可編程 (2 一 16 位 )PWM 通 道 。北京郵電大學(xué)碩 }一論文基十藍(lán)牙的無線測(cè)量系統(tǒng)研究‘。 個(gè)擴(kuò)展的帶有獨(dú)立的預(yù)分頻器、具有比較 /捕捉功能的 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 。 JTAG 接口實(shí)現(xiàn)對(duì) Flash 程序存儲(chǔ)器、 EEPROM、熔絲位和鎖定位編程 。 3)JTAG 接 口 (兼容 標(biāo)準(zhǔn) ): JTAG 標(biāo)準(zhǔn)的邊界掃描能力 。 16 。 的 SRAM，作為通用寄存器存放程序變量和堆棧 。Boot 區(qū)具有獨(dú)立的加密位，可通過 Boot 區(qū)內(nèi)的引導(dǎo)程序區(qū) (用戶自己寫入 )實(shí)現(xiàn)在線編程，寫操作時(shí)真正可讀 。 。 。 133 條功能強(qiáng)大的指令系統(tǒng)，而且大部分是單時(shí)鐘周期指令 。 傳感器模塊 本課題采用 TS18B20 數(shù)字溫度傳感器，該產(chǎn)品采用美國 DALLAS 公司生產(chǎn)的 DS18B20 可組網(wǎng)數(shù)字溫度傳感器芯片封裝而成，具有耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測(cè)溫和控制領(lǐng)域。 15 采集器硬件設(shè)計(jì) 綜合考慮系統(tǒng)的使用場(chǎng)景、微型化、低成本、擴(kuò)展性、穩(wěn)定性等要求，對(duì)采集器硬件進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。 (2)藍(lán)牙通信的實(shí)現(xiàn) 藍(lán)牙模塊可以在內(nèi)部實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙協(xié)議棧，直接在 HCI 層完成查詢、鑒權(quán)、連接和通信功能，構(gòu)成一個(gè)無線通道。同步協(xié)議又分為面向字符、面向比特和面向字節(jié)計(jì)數(shù)三種。 5)串行接口標(biāo)準(zhǔn) 串行通信按口標(biāo)準(zhǔn)一 L 要有 :EIARS 一 232C 標(biāo)準(zhǔn)、 RS 一 423A 標(biāo)準(zhǔn)、 RS 一 422A 標(biāo)準(zhǔn)、 RS一 485 標(biāo)準(zhǔn)，以及 USB(通用串行總線 )標(biāo)準(zhǔn)。 3)多種糾錯(cuò) 和檢錯(cuò)機(jī)制 串行通信的糾錯(cuò)和檢錯(cuò)機(jī)制包括 :奇偶校驗(yàn)、方陣碼檢錯(cuò)、反饋重發(fā)、循環(huán)冗余碼檢驗(yàn)、自動(dòng)糾錯(cuò)等。線路傳輸方式包括單工、半雙工、全雙工、多工等方式。 14 系統(tǒng)通信的實(shí)現(xiàn) (l)串行通信的特點(diǎn) 串行通信，是通信雙方只需要一對(duì)傳輸線，將數(shù)據(jù)的各位按照時(shí)間順序依次傳送，相比于并行通信具有速度慢、距離遠(yuǎn)、成本低的特點(diǎn)。藍(lán)牙模塊與 PC 機(jī)間的串口通信。 本文設(shè)計(jì)的無線測(cè)量系統(tǒng)的通信過程包括三部分 :單片機(jī)與藍(lán)牙模塊間的串口通信 。 2 控制軟件結(jié)構(gòu) 控制端軟件主要通過與采集器的藍(lán)牙通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)采集器的數(shù)據(jù)采集和傳送過程的起止和周期進(jìn)行控制，并對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行接收和處理，提取各路參數(shù)信息并進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示與分析，以實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆機(jī)狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。 數(shù)據(jù)采集與整理模塊 :提供多路傳感器數(shù)據(jù)采集的功能，周期性地從各路傳北京郵電大學(xué)碩卜論