基于單片機無線電子點菜系統畢業設計論文設計論文基于畢業論文pcb圖畢業設計基于單片機pcb點菜系統點菜寶系統-資料下載頁

【導讀】稱為中國的黃金產業。無線電子點菜系統是無線通信技術的典型應用，把無線技術。用于餐飲業將會極大提高餐館的工作效率和服務質量。論文給出了無線電子點菜系統的完整的硬件平臺的設計和實現方案。的協議來實現數據交換。設計的硬件平臺時，首先詳細介紹了平臺將要用到的一些。芯片，然后使用Protel99SE設計出了系統的原理圖和PCB(PrintCircuitBroad,印刷。文中還附帶簡要介紹了用到的軟件開發工具，以及系統的局限性，并提出了進一步改進的方案。遠端，基本達到了論文的設計目的。

　　

【正文】 同。使用 Keil uVision2 開發硬件驅動程序，它支持眾多不同公司的 MCS51 架構的芯片，它集編輯，編譯，仿真等于一體，同時還支持，PLM，匯編和 C 語言的程序設計，它的界面和常用的微軟 VC++的界面相似，界面友好，易學易用，在調試程序，軟件仿真方面也有很強大的功能。因此很多開發 51 應用的工程師或普通的單片機愛好者，都對它十分喜歡。51 的編程語言常用的有二種，一種是匯編語言，一種是 C 語言。匯編語言的機器代碼生成效率很高但可讀性卻并不強，復雜一點的程序就更是難讀懂，而 C 語言在大多數情況下其機器代碼生成效率和匯編語言相當，但可讀性和可移植性卻遠遠超過匯編語言，而且 C 語言還可以嵌入匯編來解決高時效性的代碼編寫問題。對于開發周期來說，中大型的軟件編寫用 C 語言的開發周期通常要小于匯編語言很多。綜合以上 C 語言的優點，在開發時選擇了 C51 語言. 主機端硬件驅動程序主機端的硬件驅動程序主要有兩種功能：實現開發板通過串行口和 PC 機通信；實現開發板通過某些 I/O 口和無線數據傳輸模塊進行通信。STC89C58RD+單片機的串行口是一個全雙工通信接口，即能同時進行發送和接收，它可以作 UART 用，也可以作為同步移位寄存器用，其禎格式和波特率可以通過軟件編程來設置，在使用上非常方便。基于單片機的無線點菜系統的硬件設計及實現 第四章 硬件驅動程序和串行口調試工具25STC89C58RD+單片機串行口的工作方式和波特率由控制寄存器 SCON 和特殊功能寄存器 PCON 組成。串行口控制寄存器 SCON：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI特殊功能寄存器 PCON：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0SMOD串行口可以通過軟件設置四種工作方式，各種工作方式的數據格式和波特率均有所不同，這四種工作方式如下：1. 方式 0當設定 SMSM0 為 00 時，串行口工作于方式 0，在方式 0 下，RXD 為數據輸入/輸出端，TXD 為同步脈沖輸出端，發送或接收的數據為 8 位，低位在前，高位在后，方式 0 的波特率固定震蕩頻率的 1 /12,也就是每一機器周期傳送一位數據。方式 0 可以外接移位寄存器，將串行口擴展為并行口，也可以外接同步輸入/輸出設備。發送完畢后，硬件自動將 TI 置 1。再次發送數據前，需要軟件將 TI 位清 0。REN 為 1 時，單片機允許接收數據。RXD 為數據接收端，接受數據保存到 SBUF接收緩沖器中。發送完畢后，硬件自動將 RI 置 1。再次接收數據前，需要通過軟件將 RI 清 0。2. 方式 1當設定 SMSM0 為 01 時，串行口工作方式 1。方式 1 為波特率可變的 8 位異步通信方式，由 TXD 發送 RXD 接收，一幀數據為 10 位，1 位起始位（低電平） ，8位數據位（低位在前）和 1 位停止位（高電平） ，波特率取決于定時器 的 T 溢出率（1/溢出周期）和波特率的選擇位 SMOD。 2 和方式 3 當設定 SM0、SM1 為 10 或 11 時，串行口工作于方式 2 或方式 3，這兩種方式都是 9 位異步通信，僅波特率不同，適用于多機通信。在方式 2 或方式 3 下，數據由TXD 發送 RXD 接收，1 幀數據為 11 位，1 位起始位（低電平） ，8 位數據位（低位在前） ，1 位可編程位（第 9 位數據，用作奇偶校驗或地址/數據選擇） ，1 位停止位（高電平） 。與方式 1 相比，多了一位可編程位，發送時，第 9 位數據為 TB8，接收時，第 9 位數據送入 RB8。 基于單片機的無線點菜系統的硬件設計及實現 第四章 硬件驅動程序和串行口調試工具26通過以上單片機串行口各種工作方式的比較，由于使用一個開發板和 PC 機進行單獨的通信，因此工作方式 1 比較適合系統的要求。通過設置合適的波特率和幀格式，來實現開發板和 PC 機之間準確的數據傳遞。由于 PC 機和單片機的處理速度的不同，PC 機給開發板發送數據時，單片機采用中斷的方式進行數據接收。通過軟件設置單片機的傳輸屬性參數為“9600，N，8，1” ，來實現和 PC 機端串行口傳輸速率同步。開發板向 PC 機發送數據時，采用查詢方式，這樣可以節省單片機有限的資源。開發板還要通過專門的接口和無線數據傳輸模塊進行數據交換，由于系統設計為點對點通信，因此只使用了 nRF2401 一個信道。nRF2401 的數據傳輸方式為同步傳輸，因此使用普通的 I/O 口通過軟件方式模擬 SPI 方式傳輸。nRF2401 有四種工作模式：收發模式，配置模式，空閑模式和關機模式 [16][17]。工作模式由 PWR_UP 、CE、TX_EN 和 CS 三個引腳決定，詳見表 。表 nRF2401 的各種工作模式的設置方式工作模式 PWR_UP CE CS收發模式 1 1 0配置模式 1 0 1空閑模式 1 0 0關機模式 0 * *前文已經講過有關 nRF2401 的收發方式，這里重點討論一下它的配置方式。nRF2401 的所有配置工作都是通過 CS、CLK1 和 DATA 三個引腳完成，把其配置為ShockBurstTM 收發模式需要 15 字節的配置字。ShockBurst TM 的配置字可以分為以下四個部分：（1） 數據寬度：聲明射頻數據包中數據占用的位數。這使得 nRF2401 能夠區分接收數據包中的數據和 CRC 校驗碼；（2） 地址寬度：聲明射頻數據包中地址占用的位數。這使得 nRF2401 能夠區分地址和數據；（3） 地址：接收數據的地址，有通道 1 的地址和通道 2 的地址；（4） CRC：使 nRF2401 能夠生成 CRC 校驗碼和解碼。 nRF2401 的配置字如表 所示： 在配置模式下要保持 PWR_UP 引腳為高電平，CE 引腳為低電平，配置字從最高位開始，依次寫入 nRF2401。在 CS 引腳的下降沿，新送入的配置字開始工作。基于單片機的無線點菜系統的硬件設計及實現 第四章 硬件驅動程序和串行口調試工具27表 nRF2401 的配置字位 位數 名字 功能143：12024 TEST 保留119：1128 DATA2_W 接收頻道 2 有效數據長度111：1048 DATA1_W 接收頻道 1 有效數據長度103：64 40 ADDR2 接收頻道 2 的地址，最高為 5 字節63：24 40 ADDR1 接收頻道 1 的地址，最高為 5 字節23：18 6 ADDR_W 接受頻道地址位數17 1 CRC_L 8 位或 16 位 CRC 校驗ShockbBrst TM 配置16 1 CRC_EN 使能 CRC 校驗15 1 RX2_EN 使能第二頻道14 1 CM 通信方式設置13 1 RFDR_SB 發射數據速率12：10 3 XO_F 晶震頻率9：8 2 RF_PWR 發射輸出電源7：1 7 RF_CH 頻道設置常用器件配置0 1 RX_EN 接收或發送操作開發板通過串行口和 PC 機交換數據的流程圖如下：開始初始化串行口循環等待觸發條件開發板上有鍵按下否 是RI=1否ACC=SBUF將數據在數碼管上顯示將數據發送到串口發送緩沖區，關中斷TI=1？否基于單片機的無線點菜系統的硬件設計及實現 第四章 硬件驅動程序和串行口調試工具28圖 開發板和 PC 機通過串行口交 換數據的流程圖開發板通過 IO 口和無線數據傳輸模塊進行數據交換的流程圖為圖 。圖 開發板通 過 IO 口和無線數據傳輸模塊進行數據交換的流程圖 移動端驅動程序移動端的開發板的結構和 PC 機端的開發板的結構完全相同，但由于它不需要和 PC 機通信，只需要和無線數據傳輸模塊進行通信。因此相對另一端的驅動簡單一些。具體編程規則在上一節已經詳細敘述，這里不再多說，具體的程序是 PC 機端程序的一部分。 串行口調試工具串行口調試工具是用微軟公司的 visual c++[20][21]開發的。幾乎所有世界級的軟件，從業界領先的 Web 瀏覽器到面向任務的企業應用，都是使用 Microsoft Visual C++開發系統來開發的。要用 C++來開發 Windows 和 Web 上的高性能應用程序，Visual C++是效率最高的首選工具。Visual C++ 在不犧牲靈活性、性能和控制力度的同時，給 C++帶來了更高水平的生產效率。它具有可視化的界面，封裝了大量的類，使界面制作變的很簡單，使用它可以方便快捷地開發 Windows 環境下的應用程序。visual c++ 專門為串行口通信提供了 Msm[20][21]控件，使用該控件程序員不必花時間去了解比較復雜的 API 函數，通過簡單修改控件的屬性和使發送完畢，開中斷開始配置 nRF2401 的工作方式循環等待觸發條件DR1=1否是有數據發送否將數據接收到開發板將數據發送到開發板是基于單片機的無線點菜系統的硬件設計及實現 第四章 硬件驅動程序和串行口調試工具29用控件提供的方法就可以實現對串口的配置，完成串口發送和接收數據。 串行通信的基本原理串行端口的本質功能是作為 CPU 和串行設備間的編碼轉換器。當數據從 CPU 經過串行端口發送出去時，字節數據轉換為串行的位。在接收數據時，串行的位被轉換為字節數據。 在 Windows 環境下，串口是系統資源的一部分。 應用程序要使用串口進行通信，必須在使用之前向操作系統提出資源申請要求（打開串口） ，通信完成后必須釋放資源（關閉串口） 。32 位下串口通信程序可以用兩種方法實現：利用 ActiveX 控件；使用 API 通信函數。在本次課程設計中，所用到的是 MFC 的MSComm 控件，下面先將這個關鍵的控件做一下簡單的介紹。Microsoft Communications Control（以下簡稱 MSComm）是 Microsoft 公司提供的簡化 Windows 下串行通信編程的 ActiveX 控件，為應用程序提供串行通信功能，它為應用程序提供了通過串行接口收發數據的簡便方法。MSComm 控件在串口編程時非常方便，其實際上是調用了 API 函數，但我們不必再了解復雜的 API 函數就可控制串行通信。通信的過程，實際上是對屬性的操作和對控件事件的響應。在 Windows 操作系統中，串行通信采用“事件通知”方式，支持數據按塊傳送。進行通信時，Windows 開辟一個用戶定義的輸入輸出緩沖區，每接收一個字符就產生一個低級硬件中斷，串行驅動程序立即取得控制權，并將字符放入輸入數據緩沖區，然后將控制權返還正在運行的應用程序。如果輸入數據緩沖區滿了，驅動程序用當前定義的流控制機制通知發送方停止發送數據。發送數據也采用類似的處理方式，應用程序將需要發送的數據放入輸出數據緩沖區，串口每發送一個字符就產生一個低級硬件中斷。Visual C++ 通信控件 Msm 提供了功能完善的串口數據的發送和接收功能，Msm 控件具有兩種處理方式：一是事件驅動(Event－driven)方法，一是查詢法。1）事件驅動方式。當通信事件發生時，MSCOMM 控件會觸發 OnComm 事件，調用者可以捕獲該事件，通過檢查其 CommEvent 屬性便可確認發生的是哪種事件或錯誤，從而進行相應的處理。這種方法的優點是響應及時、可靠性高。 2）查詢方式。在程序的每個關鍵功能之后，可以通過檢查 CommEvent 屬性的值來查詢事件和錯誤。如果應用程序較小，這種方法可能更可取。例如，如果寫一個簡單的電話撥號程序，則沒有必要每接收 1 個字符都產生事件，因為惟一等待接收的字符是調制解調器的確定響應。在使用 MSCOMM 控件時，1 個 MSCOMM 控件只能同時對應 1 個串口。如果應用程序需要訪問和控件多個串口，那么必須使用多個 MSCOMM 控件。 在 VC++中，MSCOMM 控件只對應著 1 個 C++類CMSComm。由于 MSCOMM 控件本身沒有提供方法，所以 CMSComm 類除了 Create（）成員函數外，其他的函數都是基于單片機的無線點菜系統的硬件設計及實現 第四章 硬件驅動程序和串行口調試工具30Get/Set 函數對，用來獲取或設置控件的屬性。MSCOMM 控件也只有 1 個 OnComm 事件，用來向調用者通知有通信事件發生。 MSCOMM 控件有許多很重要的屬性，限于篇幅只給出幾個較為重要和常用的屬性。表 MSCOMM 控件的重要屬性屬 性 說 明CommPort 通信端口號Settings 以字符串形式表示的波特率、奇偶校驗、數據位PortOpen 通信端口的狀態，打開或是關閉Input 接收數據Output 發送數據InputMode 接收數據的類型：0 為文本；1 為二進制 表 程序中用到的所有控件，以及它們的 ID控件 ID 標題按鈕 ID_SEND 發送按鈕 ID_CLEAR 清空編輯框 IDC_EDIT_SEND編輯框 IDC_EDIT_RCV靜態文本 IDC_STATIC 接收緩沖區靜態文本 IDC_STATIC 發送緩沖區組框 IDC_STATIC 端口選擇單選按鈕 IDC_1 端口 1單選按鈕 IDC_