【正文】 圖 44RS485 串口通信流程圖 RS485 通信程序中用到的 結(jié)構(gòu)體聲明 extern struct RS { uchar Cmd。 TI 為發(fā)送標(biāo)志位， RI 為接受標(biāo)志位。其流程圖如圖 44 所示。 表 41RS485 通信 數(shù)據(jù)幀格式 前導(dǎo)碼 （ 0xFB） 命令 cmd 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 len 數(shù)據(jù)位（ 12 位） 校驗(yàn)碼 RS485 串口通信采用中斷工作方式， void RSMSG(void)為中斷函數(shù) 。根據(jù)公式： R C A P H R C A P L = 65536 32 *振 蕩 頻 率（ 2 ， 2 ） 波 特 率 可得 RCAP2H=0xFFH,RCAP2L=0xFDH。在本系統(tǒng)中 ，使用單片機(jī)引腳 P3^2 與 RS485 芯片的 2 個(gè)切換引腳相連接，在程序中定義為： RSSelect=P3^2。//發(fā)送結(jié)束信號(hào) _nop_()。//當(dāng) SCK 為高電平 計(jì)算機(jī)信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 17 _nop_()。 _nop_()。} I2C 結(jié)束程序即關(guān)閉 I2C 通信， 當(dāng) SCK 為高電平期間， SDIO 出現(xiàn)上升沿，停止I2C 通信。} if(sum==0x60fff8)//如果 dat 讀取的數(shù)據(jù)為 0x60fff8，則可以開(kāi)始讀取。i23。 Delays(10)。//將 SDIO 作為輸入口 Delays(10)。//延遲 10us， 為了 讓 筆讀 取信號(hào) SCK=1。//把 SDIO 作為輸出，并輸出低 SCK=0。 {SCK=1。 Delays(20xx00)。 Delays(6000)。 //首先初始化 I2C 總線 Delays(5000)。 SN9S102C 會(huì)自動(dòng)發(fā)送數(shù)據(jù)。 Delays(1)。//SDIO 由高變低，啟動(dòng) I2C 總線 Delays(1)。//當(dāng)時(shí)鐘線 SCK 處于高電平時(shí)， SDIO 出現(xiàn)下降沿時(shí)啟動(dòng) I2C 總線 Delays(1)。 Delays(1)。 初 始 化 I O 口D e l a y 5 0 m sC l k 輸 出 高判 斷 D A T 是 否 為 低 , 如 果 2 秒 后還 不 為 低 ， 說(shuō) 明 S O N I X S N 9 S 1 0 2C 沒(méi) 信 號(hào)D e l a y 6 0 m sC l k 輸 出 低C l k 輸 出 低把 d a t 作 為 輸 出口 ， 并 輸 出 低C l k 輸 出 高D e l a y 1 0 u s ， 讓筆 讀 d a t 信 號(hào)C l k 輸 出 高把 D A T 作 為 輸入 口D e l a y 1 0 u sC l k 輸 出 高D e l a y 1 0 u sC l k 輸 出 低讀 取 d a t是 否 讀 了 2 3次如 果 收 到 2 3 b i t 數(shù) 據(jù) 為 0 x 6 0 f f f 8 , 表 示 筆 開(kāi) 機(jī)成 功 ， 這 時(shí) 候 拿 S O N I X S N 9 S 1 0 2 C 去 點(diǎn)碼 ， S O N I X S N 9 S 1 0 2 C 會(huì) 自 動(dòng) 發(fā) 數(shù) 據(jù) 過(guò) 來(lái)否是是開(kāi) 始結(jié) 束否 圖 43 SONIX SN9P701F 控制 程序 流程圖 本 程 序 包 括 模 擬 I2C 端口 初 始 化 程 序 Initi2c() ， I2C 起 始 程 序 void I2CStart(void),I2C結(jié)束程序 void I2CStop(void)和 I2C 讀取程序 void I2Cwork(void)。 通信主要通過(guò)兩根線 SCK（時(shí)鐘） 和 SDIO（數(shù)據(jù)） 并 設(shè)置 SCK 為 P3^6，SDIO 為 P3^7，并定義數(shù)組 dat[]和 sum。 _nop_()。 _nop_()。//默認(rèn)為發(fā)送狀態(tài) =0。 SCON=0x50。 //定義 T1H 0x0C4， T1L 0x00 TR1 =1。 //定時(shí)器 T1 工作于定時(shí)器方式 2 TH1 =T1H 。 計(jì)算機(jī)信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 14 關(guān) 中 斷定 時(shí) 器 初 始 化RS485通 信 初始 化模 擬 I2C端 口 初始 化開(kāi) 中 斷 圖 42 初始 化流程圖 初始化程序包括了關(guān)中斷（ EA=0），定時(shí)器初始化， RS485 通信初始化，模擬 I2C 端口初始化，開(kāi)中斷（ EA=1）。 系統(tǒng) 流程圖 如圖 41 所示。 計(jì)算機(jī)信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 13 第 4 章 系統(tǒng)軟件的詳細(xì)設(shè)計(jì) 為了實(shí)現(xiàn) 條形碼的識(shí)別 ， 本系統(tǒng)軟件主要 為 控制 SONIX SN9P701F 模塊程序、系統(tǒng)與上位機(jī)之間的 RS485 通信。 圖 311OID 讀取數(shù)據(jù) 時(shí)序圖 關(guān)閉： OID 將會(huì)直接關(guān)閉如果 MCU 忽略了來(lái)自 OIDcmdPowerDown 的發(fā)送請(qǐng)求超過(guò)75ms。 計(jì)算機(jī)信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 12 圖 310 啟動(dòng) OID 時(shí)序圖 1 啟動(dòng) OID：?jiǎn)拘?OID 通過(guò)讓 SCK 保持高狀態(tài)超過(guò) 10ms 2 打開(kāi)程序應(yīng)該在 2s 內(nèi)完成 在 OID 開(kāi)始工作后， MCU 從 OID 讀取數(shù)據(jù) 1 OID 發(fā)送的兩個(gè)數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔最少 50ms 2 如果 MCU 忽略了發(fā)送請(qǐng)求超過(guò) 300ms， OID 將移除發(fā)送請(qǐng)求并更新數(shù)據(jù) 。 OID 連續(xù)數(shù)據(jù)的規(guī)則如表 35所示。在傳輸結(jié)束后， SCK 線保持低狀態(tài)作為停止 信號(hào)， 并且 SDIO線被外部電阻拉高，寫(xiě)周期時(shí)序圖如圖 39所示。 圖 38 讀周期 時(shí)序圖 主設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)到子設(shè)備，寫(xiě)周期如表 34 所示。傳輸過(guò)后， SCK 變低狀態(tài)作為結(jié)束標(biāo)志并且 SDIO 被上拉電阻拉高。 第 2個(gè)比特到第 17個(gè)比特：由子設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。 圖 37 獲取有效數(shù)據(jù) 時(shí)序圖 子設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)給主設(shè)備，讀周期如表 33 所示。 2 為了 SDIO 的數(shù)據(jù)捕獲，主設(shè)備必須保持 SCK 的低狀態(tài)超過(guò) 8 個(gè)時(shí)鐘低于 1024 個(gè)時(shí)鐘。 SDIO 狀態(tài)的改變會(huì)發(fā)生在高變低邊緣以后。換句話說(shuō)， 當(dāng) SCK 為低狀態(tài)時(shí) ， 在 SDIO 上可以捕獲數(shù)據(jù)。 圖 36 接口 工作時(shí)序圖 但是有一點(diǎn)需要注意：當(dāng)主設(shè)備讓 SCK 保持高的狀態(tài)，子設(shè)備會(huì)等待另一個(gè)狀態(tài)改變（高變低）。 主從模式：在 雙向 接口中，主設(shè)備是控制系統(tǒng)的主要部分，只有主機(jī)設(shè)備才能在 雙向 接口上做以下的工作： 1 啟動(dòng)運(yùn)行周期 2 在 SCK 上生成時(shí)鐘信號(hào) 3 決定一個(gè)傳輸周期的方向 子設(shè)備在 雙向 接口中是被動(dòng)設(shè)備，它需要對(duì)主設(shè)備的指令很靈敏，如果已經(jīng)有一個(gè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備要發(fā)給主設(shè)備了，子設(shè)備就會(huì)發(fā)送一個(gè) 轉(zhuǎn)移請(qǐng)求（拉低 SDIO 線）來(lái)通知主計(jì)算機(jī)信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 9 設(shè)備。 表 31 SCK 和 SDIO 的特點(diǎn) SCK SDIO 用途 串行時(shí)鐘 串行數(shù)據(jù) 方向 MCU→OID MCU? OID 上拉控制 否 是 默認(rèn)狀態(tài) 低 拉高 OID 和 MCU 之間的傳輸?shù)氖敲?，索引?OID 的狀態(tài)，數(shù)據(jù)特點(diǎn)如表 32 所示。 MCU 與 OID 通信線路如圖 35所示。如下圖。 10uFC610KR4VCC 圖 33 復(fù)位電路圖 AT89S52 單片機(jī)引腳圖如圖 34 所示。計(jì)算機(jī)信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 7 30pFC730pFC8XTAL1XTAL212Y1GND12M 圖 32 晶振電路 復(fù)位電路 是當(dāng) 單片機(jī)通電時(shí)， VCC 的 +5v 電流導(dǎo)入 RST 端，只要保證 RST 處于兩個(gè)周期高電平，則單片機(jī)復(fù)位。 AT89S52 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖 晶振電路 主要作用 產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖， C7和 C8 可以幫助振蕩器起振。 3 具有普遍的人機(jī)通信接口，像顯示器，揚(yáng)聲器等。一個(gè)合格的單片機(jī)最小系統(tǒng) 可以 具有以下幾個(gè)功能： 1 具有復(fù)位的功能。 AT89S52 實(shí)物如圖 31 所示。 單片機(jī)的主要性能 單片機(jī)的 AT89S52 擁 有以下 一些 標(biāo)準(zhǔn)功能： 256 字節(jié) 容量的 RAM， 32 位 的 I/O 口總 線 和 看門狗 系統(tǒng)。在空閑模式下， CPU 停止運(yùn)行，但允許定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、 RAM、串口和中斷繼續(xù)運(yùn)行。在芯片上，擁有簡(jiǎn)單實(shí)用的 8 位CPU 與 Flash 系統(tǒng)可編程，使得許多簡(jiǎn)便、高效的解決方法能在 AT89S52 單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。它使用的高密度不易丟失性存儲(chǔ)技術(shù)來(lái)自 Atmel 公司，而且與工業(yè)使用的 80C51 系列產(chǎn)品引腳和指令完全相互兼容。 由于該畢業(yè)設(shè)計(jì)需要滿足單片機(jī)多引腳，體積小，支持 RS485 通信來(lái)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的工業(yè)控制，所以本論文使用 TFQP44 封裝的 AT89S52 單片機(jī)。它整合了一些方案包括 CMOS感應(yīng)界面，圖像部分識(shí)別工具，穩(wěn)壓器， RC振蕩器和恢復(fù)指針輸出界面。它的 CMOS 傳感器在一個(gè) 12 引腳的 CSP 封裝包里 ， SONIX SN9P701C提供了一個(gè)低成本的方法進(jìn)行條形碼識(shí)別。單片機(jī)控制 SN9P701F 方面，主要是通過(guò) SCK 和 SDIO兩根線通信， SCK 為時(shí)鐘線， SDIO 為數(shù)據(jù)線，兩根線的相互作用控制著 SN9P701F 的讀與寫(xiě)。 本章小結(jié) 本章介紹了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要設(shè)計(jì)思路，各設(shè)備之間如何架構(gòu)與 各設(shè)備的作用 。 I2C 總線 I2C總線是一種比較普遍的傳輸總線， 本設(shè)計(jì)中 用來(lái) 連接單片機(jī)和 SONIX SN9P701F，使其之間保持良好的通信。 RS485 串口通信 模塊 這次畢業(yè)設(shè)計(jì) 的 AT89S52 單片機(jī)和上位機(jī)之間的通信都是 通過(guò) RS485 進(jìn)行通信，RS485 串口通信有三根線， 分別是 RXD 輸入 線， TXD 輸出線和控制線 ?？紤]各方面因素，我選用了 ATMEL 公司的 AT89S52單片機(jī)，在 PDIP 封裝， PLCC 封裝， TQFP 封裝等型號(hào)中選擇了 TQFP44 引腳封裝型號(hào)，符合設(shè)計(jì)的微型化。 為了滿足實(shí)物的微型化并配合 SN9S102C 圖像傳感器，這次設(shè)計(jì)采用了SONIX SN9P701F。 SONIX SN9P701F SONIX SN9P701F 為 本設(shè)計(jì)的 圖像處理 模塊，在光信號(hào)被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后，圖像處理模塊需要對(duì)電信號(hào)進(jìn)行處理，比如信號(hào)分析，濾波，信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)等 。 O I D 圖 像 識(shí) 別 設(shè) 備D S P 圖 像 處 理 設(shè) 備如 S N 9 P 7 0 1A T 8 9 S 5 2 單 片 機(jī)R S 4 8 5接 口 轉(zhuǎn) 換上 位 機(jī)I2C撥 碼 開(kāi) 關(guān)S O N I X S N 9 S 1 0 2 C圖 像 處 理 設(shè) 備S O N I X S N 9 P 7 0 1 F單 片 機(jī)接 口 轉(zhuǎn) 換上 位 機(jī)撥 碼 開(kāi) 關(guān)AB 圖 21 系統(tǒng) 總體設(shè)計(jì)框圖 SONIX SN9S102C SONIX SN9S102C 為 圖像傳感器 模塊 ， 是把需要掃描的外部信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，以便傳輸給識(shí)別模塊，一般來(lái)說(shuō)，它是由感知元件和轉(zhuǎn)換器件構(gòu)成的。 計(jì)算機(jī)信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 3 第 2 章 系統(tǒng)總體框架設(shè)計(jì) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的思路是這樣的，首先 通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)對(duì)單片機(jī)的控制讓 SONIX SN9P701F 獲取條形碼的各種信 息 ， 再 通過(guò) RS485 傳輸?shù)缴衔粰C(jī)中，由于現(xiàn)在 PC 機(jī)大都使用 RS232 接口或者 USB 接口，所以需要一個(gè)接口轉(zhuǎn)換 器 讓信息成功傳輸至 上位機(jī)中。 本章小結(jié) 本章 主要介紹了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的研究情況和背景，并說(shuō)明該領(lǐng)域存在的問(wèn)題和現(xiàn)狀，闡述自己的設(shè)計(jì)方向 并概述設(shè)計(jì)思路。 第 5 章 系統(tǒng) 程序?qū)崿F(xiàn)與調(diào)試 ， 介紹調(diào)試步驟，當(dāng)程序在 Keil uVision4 中編譯成功后，通過(guò) USBasp 燒錄至單片機(jī)。 計(jì)算機(jī)信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2 第 3 章 系統(tǒng)硬件 介紹 ， 概述了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)所使用到的設(shè)備，如 SONIX SN9S102CE，SONIX SN9P701F, AT89S52 等等。 論文的結(jié)構(gòu)安排 本 文根據(jù)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求，將論文分為 六 章，具體內(nèi)容如下： 第 1 章 緒論 ，介紹了我國(guó) 條形碼領(lǐng)域的發(fā)展 狀況、本課題研究的應(yīng) 用和意義，以及本人對(duì)課題的實(shí)現(xiàn)思路。 本設(shè)計(jì) 主要是 單片機(jī)配合外圍 設(shè)備 實(shí)現(xiàn)該條 碼識(shí)別系統(tǒng)的軟件部分 。 目前，我們是將 SONIX SN9P701F， AT89S52單片機(jī)和 SONIX SN9S102C等設(shè)備 連接在一起 ，具有 高效 化、 小型 化、規(guī)范化 的優(yōu) 點(diǎn) 。 條形碼是物流技術(shù)的核心與關(guān)鍵 ， 有效的條 碼 識(shí)別 軟件能高效的實(shí)現(xiàn) 對(duì)條形碼的閱讀，對(duì) 條形碼的發(fā)展與應(yīng)用提供 了 幫助。 在 我國(guó) ， 應(yīng)用條形碼 技術(shù) 的現(xiàn)狀大概處于第二個(gè)階段，而且很大程度上識(shí)別設(shè)備還要借鑒國(guó)外的產(chǎn)品 ， 所以 與國(guó)外 產(chǎn)品 差距很大。 微條 碼的發(fā)展應(yīng)用基本可以劃分為兩個(gè)時(shí)期 :第一時(shí)期是非人工結(jié)算，這個(gè)時(shí)期主要是應(yīng)