【正文】 DB0 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 8 DB1 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 9 DB2 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 10 DB3 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 11 DB4 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 12 DB5 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 13 DB6 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 14 DB7 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 15 PSB H/L H： 8位或 4位并口方式， L：串口方式（見注釋 1） 16 NC 空腳 17 /RESET H/L 復(fù)位端，低電平有效（見注釋 2） 18 VOUT LCD驅(qū)動電壓輸出端 19 A VDD 背光源正端（ +5V）（見注釋 3） 20 K VSS 背光源負(fù)端（見注釋 3） 注 1：如在實際應(yīng)用中僅使用并口通訊模式，可將 PSB接固定高電平，也可以將模塊上的 J8 和“ VCC”用焊錫短接。 （ 1） 字符型液晶屏 YM12864 的基本特性 （ a） 低電源電壓 （ b） 顯示分辨率 :128 64 點(diǎn) （ c） 內(nèi)置漢字字庫，提供 8192 個 16 16 點(diǎn)陣漢字 (簡繁體可選 ) （ d） 內(nèi)置 128 個 16 8 點(diǎn)陣字符 （ e） 2MHZ 時鐘頻率 （ f） 顯示方式： STN、半透、正顯 （ g） 驅(qū)動方式： 1/32DUTY， 1/5BIAS （ h） 視角方向： 6 點(diǎn) （ i） 背光方式：側(cè)部高亮白色 LED，功耗僅為普通 LED 的 1/5— 1/10 （ j） 通訊方式：串行、并口可選 （ k） 內(nèi)置 DCDC 轉(zhuǎn)換電路，無需外加負(fù)壓 （ l） 無需片選信號，簡化軟件設(shè)計 （ 2） 功能方框圖 圖 32 YM12864 的功能方框圖 （ 3） 并口方式的管腳說明 由于本系統(tǒng)中采用并行的方式連接液晶屏，這里只介紹并口方式下各管腳的定義。 圖 31 MSP430F149 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 超市電子導(dǎo)購小車設(shè)計 11 液晶顯示電路 LCD 選用帶字庫的 12864 圖形點(diǎn)陣液晶屏，可顯示漢字及圖形，內(nèi)置 8192 個中文漢字， 128 個字符，及 64X256 點(diǎn)陣顯示 RAM。由于在 CPU的頭文件中對 CPU內(nèi)的各寄存器和模塊的各種 工作模式都作了詳盡的定義，所以編程時盡可能的利用 。在 AM 狀態(tài)，程序可以選擇進(jìn)入任何陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計說明書） 10 一種低功耗模式，然后在適當(dāng)?shù)臈l件下，由外圍模塊的中斷使 CPU 退出低功耗模式，返回 AM 模式，再由 AM 模式選擇進(jìn)入相應(yīng)的低功耗模式，如此類推。另外工作電壓對功耗的影響：電壓越低功耗也越低。 （ 4） MSP430 系列單片機(jī)低功耗模式 MSP430 的 5 種低功耗模式分別為 LPM0~LPM4(LOW POWER MODE)， CPU的活動狀態(tài)稱為 AM(ACTVE MODE)模式。因此，一旦響應(yīng)了中斷，即使有優(yōu)先級更高的可屏蔽中斷出現(xiàn)，也不會中斷當(dāng)前正在響應(yīng)的中斷，去響應(yīng)另外的中斷。 多個中斷請 求發(fā)生時，響應(yīng)最高優(yōu)先級中斷。 （ c） 可屏蔽中斷的中斷來源于具有中斷能力的外圍模塊，包括看門狗定時器工作在定時器模式時溢出產(chǎn)生的中斷。退出中斷之前需要置位 OFIE、 NMIE、 ACCVIE，以便能夠再次響應(yīng)中斷。響應(yīng)不可屏蔽中斷時，硬件自動將 OFIE、NMIE、 ACCVIE 復(fù)位。 （ a） 系統(tǒng)復(fù)位的中斷向量為 0xFFFE。由于 CPU的運(yùn)算速度和退出低功耗的速度很快，所以在應(yīng)用中， CPU 大部分時間都處于低功耗狀態(tài)。 MSP430 的幾乎每個外圍模塊都能夠產(chǎn)生中斷，為 MSP430 針對事件（即外圍模塊產(chǎn)生的中斷）進(jìn)行的編程打下基礎(chǔ)。但 MSP430 不對工作在低頻模式的 LFXT1 進(jìn)行監(jiān)測。當(dāng)時鐘信號丟失 50us時，監(jiān)測電路捕捉到振蕩器失效。ACLK 的信號源為 LFXT1。但 ACLK 只能由 LFXT1 進(jìn)行 8 分頻作為信號源。供外圍模塊使用。 SMCLK 可以選擇任何一個振蕩器所產(chǎn)生的時鐘信號并進(jìn)行 8超市電子導(dǎo)購小車設(shè)計 9 分頻作為其信號源。供外圍模塊使用。MCLK 可以選擇任何一個振蕩器所產(chǎn)生的時鐘信號并進(jìn)行 8 分頻作為其信號源。 （ a） MCLK 系統(tǒng)主時鐘。 （ g） MSP430 芯片上包括 JTAG 接口，仿真調(diào)試通過一個簡單的 JTAG 接口轉(zhuǎn)換器就可以方便的實現(xiàn)如設(shè)置斷點(diǎn)、單步執(zhí)行、讀寫寄存器等調(diào)試；（ 8）快速靈活的變成方式，可通過 JTAG 和 BSL 兩種方式向 CPU內(nèi)裝在程序 。 （ e） 豐富的功能模塊，這些功能模塊包括：多通道 10－ 14 位 AD 轉(zhuǎn)換器；雙路12 位 DA 轉(zhuǎn)換器；比較器；液晶驅(qū)動器；電源電壓檢測；串行口 USART(UART/SPI）；硬件乘法器；看門狗定時器，多個 16 位、 8 位定時器（可進(jìn)行捕獲，比較， PWM 輸出）；DMA 控制器。 （ c） 靈活的時鐘使用模式。 MSP430 系列單片機(jī)主要特點(diǎn)： （ a） 低電源電壓范圍， ～ 。 （ 1） MSP430 系列單片機(jī)簡介 MSP430 系列 單片機(jī)是 TI公司 1996 年開始推向市場的超低功耗微處理器，集成了很多模塊功能，從而使得用一片 MSP430 芯片可以完成多片芯片才能完成的功能，大大縮小了產(chǎn)品的體積與成本。由于它具有集成度高，外圍設(shè)備豐富，超低功耗等優(yōu)點(diǎn)。同時 RS232 標(biāo)準(zhǔn)廣泛應(yīng)用于微型計算機(jī)系統(tǒng)和大型系統(tǒng)中， RS232 標(biāo)準(zhǔn)還具有連線簡單、通訊距離長等優(yōu)點(diǎn) ，因此本次設(shè)計采用 RS232 接口實現(xiàn)單片機(jī)與 PC 機(jī)的通信。然而由于它具有較高的性價比和傳輸?shù)目煽啃??？膳c CPU直接借口，提供兩種界面來連接微處理器： 8 位并行及串行兩種連接方式。單個發(fā)光二極管只能指示一種狀態(tài)，多位 LED 數(shù)碼管可以顯示簡單的字符串和數(shù)字型參數(shù)，液晶顯示屏能夠顯示的內(nèi)容最豐富，可以同時顯示字符和圖形，便于開發(fā)友好的人機(jī)交互式界面。 導(dǎo)購終端顯示 的選型 為了開發(fā)友好的用戶界面，數(shù)據(jù)顯示顯得尤其重要，該部分接受控制器送來的待顯示的數(shù)據(jù)，經(jīng)過處理，按照要求顯示在相應(yīng)的設(shè)備上。 由于 nRF905 功耗低，工作可靠 nRF905 沒有復(fù)雜的通信協(xié)議，完全對用戶透明，同種產(chǎn)品之間可以自由通信，因此很適用于無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的設(shè)計。 （ d） nRF905 芯片可以工作于 ShockBurst(自動處理前綴、地址和 CRC 方式 )。 nRF24L01 功耗低 ,在以 6 dBm的功率發(fā)射時，工作電流也只有 9 mA。 （ c） nRF24L01 是一款新型單片射頻收發(fā)器件 ,工作 GHz～ GHz ISM 頻段。該芯片集成了高頻發(fā)射、高頻接收、 PLL 合成、超市電子導(dǎo)購小車設(shè)計 7 FSK 調(diào)制、 FSK 解調(diào)、雙頻道切換等功能，具有 性能優(yōu)異、功耗低、使用方便等特點(diǎn)。其 FSK 數(shù)傳速率可達(dá) ，具有 250HZ 步長可編程頻率能力，適用于跳頻協(xié)議 :主要工作參數(shù)能通過串行總線接口編程改變，使用非常靈活。它的工作頻帶在 31 868 及 915MHZ，但CC1000 很容易通過編程使其工作在 300~1000MHz 范圍內(nèi)。 （ e） 收發(fā)芯片的封裝和管腳數(shù)：較少的管腳以及較小的封裝，有利于減少 PCB 面積降低成本，適合便攜式產(chǎn)品的設(shè)計，也有利于開發(fā)和生產(chǎn)。 （ c） 功耗：大多數(shù)無線收發(fā)芯片是應(yīng)用在便攜式產(chǎn)品上的，因此功耗 非常重要，應(yīng)該根據(jù)需要選擇綜合功耗較小的產(chǎn)品。在選擇時，應(yīng)主要參考以下幾點(diǎn)： （ a） 收發(fā)芯片 數(shù)據(jù)傳輸是否需要進(jìn)行曼徹斯特編碼：采用曼 徹斯特編碼的芯片，在編程上會需要較高的技巧和經(jīng)驗，需要更多的內(nèi)存和程序容量，并且曼徹斯特編碼大大降低數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?，一般僅能達(dá)到標(biāo)稱速率的 1/3，而采用串口傳輸?shù)男酒?，?yīng)用及編程非常簡單，傳送的效率很高，標(biāo)稱速率就是實際速率，編程方便。無線收發(fā)芯片的種類和數(shù)量比較多，在設(shè)計中選擇合適芯片可以提高產(chǎn)品開發(fā)周期、節(jié)約成本。無線單片芯片的可靠性高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)，通訊協(xié)議簡單透明，技術(shù)成熟。它可應(yīng)用在 :無線數(shù)據(jù)通訊、報警和安全系統(tǒng)、自動測試系統(tǒng)、家庭自動化控制、遙控裝置、監(jiān)測、車輛安全系統(tǒng)、工業(yè)控制和無線通訊電信終端。該芯片外設(shè)少、成本低、干擾少、功耗低，保證了產(chǎn)品的技術(shù)穩(wěn)定性。 （ 6） 無線單片技術(shù) 無線單片技術(shù)是將成熟的單片機(jī)技術(shù)與無線技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。 UWB 最具特色的應(yīng)用將是視頻消費(fèi)娛樂方面的無線個人局域網(wǎng) (PANs)。 UWB 主要應(yīng)用在小范圍、高分辨率、能夠穿透墻壁、地面和身體的雷達(dá)和圖像系統(tǒng)中?；?UWB 技術(shù)而構(gòu)建的高速率數(shù)據(jù)收發(fā)機(jī)有著廣泛的用途。由于 UWB可以利用低功耗、低復(fù)雜度發(fā)射 /接收機(jī)實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸，在近年來得到了迅速發(fā)展。因而深入理解這個來自國外的新技術(shù)，再組織一個在這幾個方面都有豐富經(jīng)驗的配套的隊伍，是 一件不容易的事情。 Zigbee 技術(shù)和 RFID 技術(shù)在 2020 年就被列為當(dāng)今世界發(fā)展最快，市場前景最廣闊的十大最新技術(shù)中的兩個。另外它還可以對局部區(qū)域內(nèi)移動目標(biāo)例如城市中的車輛進(jìn)行定位。另外整個 Zigbee 網(wǎng)絡(luò)還可以與現(xiàn)有的其它的各種網(wǎng)絡(luò)連接。 （ 4） Zigbee 技術(shù) Zigbee 技術(shù)是隨著工業(yè)自動化對于無線通信和數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蠖a(chǎn) 生的，它是一個由可多到 65000 個無線數(shù)傳模塊組成的一個無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)平臺，十分類似現(xiàn)有的移動通信的 CDMA 網(wǎng)或 GSM 網(wǎng)，每一個 Zigbee 網(wǎng)絡(luò)數(shù)傳模塊類似移動網(wǎng)絡(luò)的一個基站，在整個網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)，它們之間可以進(jìn)行相互通信 。更多新的 WiFi 標(biāo)準(zhǔn)正在制定之中。 具有有線等價保密機(jī)制 WEP(Wired Equivalent Privacy)力確保數(shù)據(jù)安全。 （ 3） (WiFi) 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是無線局域網(wǎng)的國際標(biāo)準(zhǔn)，使用 的 ISM 頻段，采用直接序列擴(kuò)頻 DSSS技術(shù)進(jìn)行調(diào)制解調(diào)增強(qiáng)了抗干擾能力，提高了傳輸速度。因此廣泛應(yīng)用于各種遙控器，筆記本電腦， PDA，移動電話等移動設(shè)備。它利用紅外線的通斷表示計算機(jī)中的 01 邏輯，通常有效作用半徑 2 米，傳統(tǒng)速度可達(dá) 4Mbit/s。正因此，經(jīng)過人們長期努力， Zigbee 協(xié)議在 2020 年中通過后，于 2020 正式問世了。在藍(lán)牙技術(shù)的使用過程中，人們發(fā)現(xiàn)藍(lán)牙技術(shù)盡管有許多優(yōu)點(diǎn)，但仍存在許多缺陷。藍(lán)牙技術(shù)同時支持語音和數(shù)據(jù)傳輸，使用跳頻擴(kuò)頻技術(shù)，本身包括 糾錯機(jī)制，可靠性高，藍(lán)牙規(guī)范的核心部分協(xié)議允許多個設(shè)備進(jìn)行相互定位、連接和交換數(shù)據(jù)，并能實現(xiàn)互操作和交互式應(yīng)用。下面是對現(xiàn)在比較常用的幾種短距離無線通信技術(shù)進(jìn)行對比，并得到本系統(tǒng)的短距離解決方案。本次選用 TYYSO公司 KB/RS232型的條形碼掃描器，該掃描器配有 PS/2， RS232兩個標(biāo)準(zhǔn)接口，我們選用標(biāo)準(zhǔn)的 PS/2 鍵盤接口和 MSP430 單片機(jī)進(jìn)行通信。 RS232 接口是目前工業(yè)領(lǐng)域使用最為頻繁的條碼掃描器接口，因它易于編程、數(shù)據(jù)傳輸距離遠(yuǎn)、可構(gòu)建現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)等優(yōu)點(diǎn)，可被應(yīng)用到生產(chǎn)線條碼數(shù)據(jù)采集、 PLC 聯(lián)動順序控制等場合。 條碼掃描 器 及 接口選擇 條碼掃描器 接口目前主要有 USB 接口、 PS/2 接口、串口 （ RS232） ，其中 USB 接口最為簡單，最大的好處就是即插即用，并且不會因為 條碼掃描器 的故障造成鍵盤或其它的外設(shè)不能使用的情況，目前該接口主要應(yīng)用在與計算機(jī)的連接上。 方案二： MSP430 系列單片機(jī) MSP430 系列單片機(jī)具有 處理能力強(qiáng)，運(yùn)算速度快， 超低的功耗 （ 工作電壓 ～） ， 工業(yè)級芯片、可靠性高、豐富的片內(nèi)資源和 方便高效的開發(fā)環(huán)境 等優(yōu)勢。 超市導(dǎo)購終端 系統(tǒng) 設(shè)計 方案如 圖 21 所示 ： 導(dǎo)購終端主控單元晶 振 電 路復(fù) 位 電 路掃 描 器 接 口 電 路條 形 碼 識 讀 器液 晶 顯 示 電 路無 線 數(shù) 據(jù) 傳 輸 系統(tǒng) （ 發(fā) 射 端 ）按 鍵 輸 入 電 路 圖 21 超市導(dǎo)購終端 系統(tǒng)設(shè)計框圖 主 機(jī)系統(tǒng)利用 MSP430 作為主控器，通過無線數(shù)傳模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收，運(yùn)用 RS232接口實現(xiàn) MSP430 與 PC 機(jī)的數(shù)據(jù)傳遞。顧客 可以在 購物過程中可隨時結(jié)算，提高效率，從而有效改善超市排隊結(jié)算的問題。液晶顯示屏上也可顯示出商品廣告和打折信息，便于超市對商品進(jìn)行促銷和方便消費(fèi)者了解商品信息。當(dāng)顧客來到出口時，可根據(jù)購物車上的電子顯示屏顯示的總價或結(jié)算處的電腦匕顯示的總價直接付現(xiàn)金 或刷卡即可。找到商品后顧客如果決定購買則可用購物車上配備的條形碼識讀器對商品進(jìn)行自行掃描，價格將直接計人總價。以圖形化的方式提供超市商品所在的貨架位置，方便顧客快速地找到需要的商品。實現(xiàn)掃描條碼、維護(hù)購物列表和遠(yuǎn)程射頻通信能力，顧客購物過程中可隨時結(jié)算，提高效率，從而有效改善超市排隊結(jié)算的問題。因此研發(fā)基于 MSP430 單片機(jī)的超市電子導(dǎo)購車 就是為了改變這一現(xiàn)狀，使顧客可自行查詢商品信息及位置、掃描欲購物品條碼，導(dǎo)購車能自動顯示所購物品總價，大大節(jié)省購物時間和結(jié)算時間，真正讓消費(fèi)者體會到超市購物的便利。但在超市購物中，特別是在規(guī)模大、品種多的大型超市中，顧客時常找不到欲購買的商品的位置，了解超市的商品廣告及打折信息也很不方便，直接影響到顧客購物情趣和超市營業(yè)額。條形碼識讀器完成條碼掃描，無線數(shù)據(jù)傳輸模塊完成信息的傳遞，實現(xiàn)導(dǎo)購