【正文】 電路由于單片機具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、易于掌握、可靠性高、價格低廉、功耗低、控制功能強及應(yīng)用靈活等優(yōu)點，本設(shè)計中的數(shù)字無線發(fā)射和數(shù)字無線接收主要是通過C8051F310單片機的串行外設(shè)接口總線SPI（Serial Peripheral Interface）和nRF905發(fā)射與接收模塊的SPI總線進行電路的控制，52系列（AT89S52）單片機主要負責HY12864液晶顯示電路的控制。 C8051F310單片機介紹 無線發(fā)射和接收電路運用C8051F310單片機的SPI串行外設(shè)接口進行電路的控制。一、C8051F310內(nèi)部性能 3176。兩個模擬比較器 可編程回差電壓和響應(yīng)時間 可配置為中斷或復(fù)位源（比較器0） 比使用仿真芯片、目標仿真頭和仿真插座的仿真系統(tǒng)有更優(yōu)越的性能 A32KHz C +85176。 流水線指令結(jié)構(gòu)；70%的指令的執(zhí)行時間為一個或兩個系統(tǒng)時鐘周期 1280字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù)RAM（1024+256） 29個端口I/O；所有口線均耐5V電壓 4個通用16位計數(shù)器/定時器 使用PCA或定時器和外部時鐘源的實時時鐘方式 2%的精度，可支持無晶體UART操作 32腳LQFP 二、SPI總線的特性 C8051F310單片機內(nèi)部具有增強型串行外設(shè)接口（SPI0）可提供訪問一個全雙工同步串行總線的能力。當被配置為主器件時，MOSI 由移位寄存器的 MSB 驅(qū)動。當SPI被禁止或工作在4線從方式而未被選中時， MISO引腳被置于高阻態(tài)。當SPI0作為主器件時產(chǎn)生該信號。有3種可能的方式：3線主方式或從方式、4線從方式或多主方式和4線主方式。NSSMD0的設(shè)置值決定NSS引腳的輸出電平。通過將主允許標志MSTEN置1，將SPI0置于主方式。如果SPI移位寄存器為空，發(fā)送緩沖器中的數(shù)據(jù)字節(jié)被傳送到移位寄存器，數(shù)據(jù)傳輸開始。在傳輸結(jié)束后SPIF標志被置為邏輯1。在全雙工操作中，當SPI主器件在MOSI線向從器件發(fā)送數(shù)據(jù)時，被尋址的SPI從器件可以同時在MISO線上向主器件發(fā)送其移位寄存器中的內(nèi)容。如果SPI0中斷被允許，在下述4個標志位被置1時將產(chǎn)生中斷。該標志適用于所有SPI方式。（3）當SPI0被配置為主器件并且工作于多主方式，而NSS被拉為低電平時，方式錯誤標志MODF被置1。 使用SPI0配置寄存器中的時鐘控制選擇位可以在串行時鐘相位和極性的4種組合中選擇其一。CKPOL位在高電平有效和低電平有效的時鐘之間選擇。注意：在改變時鐘相位和極性期間應(yīng)禁止SPI0，兩個器件通信時，不論工作在主方式還是從方式，CKPHA必須被置0。(1)SPI0CFG：SPI0配置寄存器，復(fù)位值：00000111 SFR地址：0XA1R R/W R/W R/W R R R R SPIBSYMSTENCKPHACKPOLSLVSELNSSINSRMTRXBMT 位7 位6 位5 位4 位3 位2 位1 位0位7：SPIBSY：SPI忙標志（只讀）當一次SPI傳輸正在進行時（主或從方式），該位被置為1。1：允許主方式，工作在主器件方式。該位控制SPI0時鐘的相位。1：在SCK周期第二個邊沿采樣數(shù)據(jù)。該位控制SPI0時鐘的極性。 1：SCK在空閑狀態(tài)時處于高電平。當NSS引腳為高電平時，該位被清0。該信號未被去噪。當所有數(shù)據(jù)都被移入/移出移位寄存器并且沒有新數(shù)據(jù)可以從發(fā)送緩沖器讀出或向接收緩沖器寫入時，該位被置1。 位0：RXBMT：接收緩沖器空（在從方式有效，只讀）當接收緩沖器被讀取且沒有新數(shù)據(jù)時，該位被置1。 (2) SPI0CN：SPI0控制寄存器，復(fù)位值：00000110 SFR地址：0XF8 (可位尋址)R/W R/W R/W R/W R/W R/W R R/W SPIFWCOLMODFRXOVRNNSSMD1NSSMD0TXBMTSPIEN 位7 位6 位5 位4 位3 位2 位1 位0位7：SPIF：SPI0中斷標志該位在數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后被硬件置1。該位用軟件清0。該位用軟件清0。該位用軟件清0。該位用軟件清0。 01：4線從方式或多主方式（默認值）。NSS被分配一個輸出引腳并輸出NSSMD0的值。當發(fā)送緩沖器中的數(shù)據(jù)被傳送到SPI移位寄存器時，該位被置1，表示可以向發(fā)送緩沖器寫新數(shù)據(jù)。 0：禁止SPI0 。SCK時鐘頻率是從系統(tǒng)時鐘分頻得到的，由下面的方程給出，其中：SYSCLK是系統(tǒng)時鐘頻率，SPI0CKR是SPI0CKR寄存器中的8位值。SPI0DAT寄存器用于發(fā)送和接收SPI0數(shù)據(jù)。讀SPI0DAT返回接收緩沖器的內(nèi)容。s。就本設(shè)計中nRF905的運用部分作了一系列的介紹。nRF905的工作模式由TRX_CE、TX_EN和PWR_UP三個引腳決定，詳見表41。由于nRF905工作于ShockBurstTM模式，因此使用低速的微控制器也能得到很高的射頻數(shù)據(jù)發(fā)射速率。在ShockBurstTM發(fā)送模式，nRF905自動產(chǎn)生字頭和CRC校驗碼，當發(fā)送過程完成后，數(shù)據(jù)準備好引腳通知微處理器數(shù)據(jù)發(fā)射完畢。典型的nRF905發(fā)送流程分以下幾步：（1）微控制器有數(shù)據(jù)要發(fā)送時，通過SPI接口，按時序把接收機的地址和要發(fā)送的數(shù)據(jù)送傳給nRF905，SPI接口的速率在通信協(xié)議和器件配置時確定；（2）微控制器置高TRX_CE和TX_EN，激發(fā)nRF905的ShockBurstTM發(fā)送模式；（3）nRF905的ShockBurstTM發(fā)送：A． 射頻寄存器自動開啟；B． 數(shù)據(jù)打包(加字頭和CRC校驗碼)；C． 發(fā)送數(shù)據(jù)包；D． 當數(shù)據(jù)發(fā)送完成，數(shù)據(jù)準備好引腳被置高；（4）AUTO_RETRAN被置高，nRF905不斷重發(fā)，直到TRX_CE被置低；（5）當TRX_CE被置低，nRF905發(fā)送過程完成，自動進入空閑模式。只有在前一個數(shù)據(jù)包被發(fā)送完畢，nRF905才能接受下一個發(fā)送數(shù)據(jù)包。當正在接收一個數(shù)據(jù)包時，TRX_CE或TX_EN引腳的狀態(tài)發(fā)生改變，nRF905立即把其工作模式改變，數(shù)據(jù)包則丟失。二、器件配置所有配置字都是通過SPI接口送給nRF905。1. SPI接口配置SPI接口由狀態(tài)寄存器、射頻配置寄存器、發(fā)送地址寄存器、發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器和接收數(shù)據(jù)寄存器5個寄存器組成。射頻配置寄存器如表42所示：表42 射頻配置寄存器名稱位寬描述CH_NO9和HFREQ_PLL一起進行頻率設(shè)置（默認值為001101100B=108D，fRF=(+CH_NOd/10)*(1+HFREQ_PLLd)MHzHFREQ_PLL1使PLL工作于433或868/915MHz（默認值為0）‘0’工作于433MHz頻段；‘1’工作于868/915MHz頻段PA_PWR2輸出功率（默認值為00）‘00’10dBm；‘01’2dBm‘10’ +6dBm；‘11’+10dBmRX_RED_PWR1接收方式節(jié)能端，該位為高時，但同時靈敏度也降低AUTO_RETRAN1自動重發(fā)位，只有當TRX_CE和TXEN為高時才有效RX_AFW3接收地址寬度（默認值為100）‘001’1byte RX地址；‘100’4byte RX地址；TR_AFW3發(fā)送地址寬度（默認值為100）‘001’1byte TX地址；‘100’4byte TX地址；RX_PW6接收數(shù)據(jù)寬度（默認值為100000）‘000001’1byte 接收數(shù)據(jù)寬度；‘000010’2byte 接收數(shù)據(jù)寬度；…‘100000’32byte 接收數(shù)據(jù)寬度；TX_PW6發(fā)射數(shù)據(jù)寬度（默認值為100000）‘000001’1byte 發(fā)射數(shù)據(jù)寬度；‘000010’2byte 發(fā)射數(shù)據(jù)寬度；…‘100000’32byte 發(fā)射數(shù)據(jù)寬度；RX_ADDRESS32發(fā)送地址標識（默認值為E7E7E7E7）UP_CLK_FREQ2輸出時鐘頻率（默認值為11）‘00’4MHz；‘01’8MHz；‘10’1MHz；‘11’500KHz；UP_CLK_EN1輸出時鐘使能XOR3晶振頻率端,必須與外部晶振頻率相對應(yīng)(默認值為100)‘000’4MHz；‘001’8MHz；‘010’12MHz；‘011’16MHz；‘100’20MHzCRC_EN1CRC校驗使能端,高為使能,默認值為高CRC_MODE1CRC方式選擇端,高為16位,低為8位,默認值為高 數(shù)字無線發(fā)射硬件電路數(shù)字無線發(fā)射硬件電路主要通過C8051F310單片機最小系統(tǒng)和nRF905收發(fā)模塊組成。單片機：C8051F310單片機。內(nèi)部可編程晶振。復(fù)位電路：內(nèi)部上電復(fù)位或VDD監(jiān)視器的漏極開路輸出。s）來啟動一次系統(tǒng)復(fù)位。C2接口使用一個時鐘信號（C2CK）和一個雙向的C2數(shù)據(jù)信號（C2D）在器件和宿主機之間傳送信息。在這種狀態(tài)下片內(nèi)外設(shè)和用戶軟件停止工作，C2接口可以安全地“借用”C2CK（正常方式為/RST）和C2D（）引腳。 電源供入：。二、nRF905收發(fā)模塊電路nRF905收發(fā)模塊一般應(yīng)該包括基本模塊：收發(fā)芯片、晶振電路、天線電路和電源供入。收發(fā)芯片：nRF905收發(fā)芯片。晶振為16MHz（經(jīng)過內(nèi)部倍頻電路得到電路所需要433MHz的頻率值），電阻是1MΩ，兩個電容都是15pF。這兩個腳必須有連接到VDD_PA的直流通路，在ANT1和ANT2之間的負載阻抗應(yīng)該在200～700Ω范圍內(nèi)，通過簡單的匹配網(wǎng)絡(luò)可以獲得較低的阻抗50Ω，根據(jù)電路中使用433MHz的發(fā)射頻率計算出LCπ型濾波電路中各個參數(shù)值。電源輸入：。圖42 C8051F310單片機最小系統(tǒng)圖43 nRF905收發(fā)模塊電路三、數(shù)字無線發(fā)射硬件電路系統(tǒng)組成C8051F310單片機是整個數(shù)字發(fā)射電路的核心，配合nRF905發(fā)射模塊，通過SPI口先送入nRF905寄存器的控制字，把nRF905的發(fā)射頻率設(shè)定在433MHz，然后把要發(fā)送的數(shù)據(jù)送入nRF905寄存器內(nèi)，把PWR_UP、TRX_CE和TX_EN引腳全置1，讓其工作于發(fā)送模式。C8051F310單片機與nRF905發(fā)射模塊的連接如圖44所示數(shù)字無線發(fā)射硬件電路。一、AT89S52具有下列主要性能[10,11,12] 1．AT89S52的內(nèi)部結(jié)構(gòu)全靜態(tài)操作：0Hz～33Hz256字節(jié)內(nèi)部RAM2個16位定時器/計數(shù)器可編程串行通道表43芯片引腳介紹引腳名稱引腳引腳功能～39～32I/O，數(shù)據(jù)和低位地址總線～1～8I/O～21～28I/O，高位地址總線10I/O，串行輸入口11I/O，串行輸出口12I/O，外部中斷013I/O，外部中斷114I/O，定時器0的外部輸入15I/O，定時器1的外部輸入16I/O，外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通17I/O，外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通/RST 9 高電平復(fù)位XTAL218振蕩器的反相放大器的輸出端XTAL119振蕩器的反相放大器的輸入端VDD 40電源+5VGND 20地/PSEN29程序存儲允許（/PSEN）ALE//PROG30地址鎖存使能信號端/EA/VPP31外部訪問允許端二、HY12864液晶模塊下面我們對內(nèi)置HD61202的液晶顯示模塊HY12864的應(yīng)用進行介紹。HD61202是一種帶有列驅(qū)動輸出的液晶顯示控制器，它可與行驅(qū)動器HD61203配合使用，組成液晶顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)。表44 HD61202的引腳功能引腳符號狀態(tài)引腳名稱功能CS1,CS2,CS3輸入芯片片選端CS1和CS2低電平選通，CS3高電平選通。HD61202的指令系統(tǒng)比較簡單，總共只有七種。 (1) 顯示開/關(guān)指令R/W RSDB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB00 0 0 0 1 1 1 1 1 1/0當DBO=1時，LCD顯示RAM中的內(nèi)容；DBO=0時，關(guān)閉顯示。(3) 頁(PAGE)置指令R/W RSDB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 1 0 1 1 1頁號（07）顯示RAM共64行，分8頁，每頁8行。(5) 讀狀態(tài)指令R/W RSDB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 1 0BUSY 0 ON/OFF REST 0 0 0 0該指令用來查詢HD61202的狀態(tài)，各參量含義如下：BUSY：　1內(nèi)部在工作 0正常狀態(tài) ON/OFF：1顯示關(guān)閉 0顯示打開REST： 1復(fù)位狀態(tài) 0正常狀態(tài)在BUSY和REST狀