《基于STC89C52芯片的無線表決器設(shè)計(jì)》10000字（論文）

基于STC89C52芯片的無線表決器設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-2"\h\u13868基于STC89C52芯片的無線表決器設(shè)計(jì) 127811摘要 35196第1章緒論 49831.1背景及研究意義 4272831.2通信發(fā)展及常用技術(shù)簡介 470251.3本文研究的主要內(nèi)容 52580第2章整體設(shè)計(jì)較定和選擇 6269182.1表決器的設(shè)計(jì)要求 6324942.2主要硬件設(shè)計(jì)選擇 6186432.3整體設(shè)計(jì)介紹 720825第3章系統(tǒng)主要硬件介紹 943763.1單片機(jī)主控介紹 9115873.3通信硬件過程及介紹 11115173.4LED燈選擇 12158213.5開關(guān)部分設(shè)計(jì) 12300373.6顯示器介紹 127763.7系統(tǒng)穩(wěn)定電路 149851第4章軟件及程序部分設(shè)計(jì) 15230844.1電路仿真軟件 1566404.2主程序部分 1586034.3通信程序部分 16200024.4顯示器程序部分 162554.5開關(guān)及顯示燈程序 16287264.6小元件程序 17125144.7整體程序編寫并和 1727553第5章設(shè)計(jì)的完善和焊接 1925865.1硬件焊接和問題解決 19265185.2程序部分檢查和完善 2010106第6章總結(jié)與展望 211392參考文獻(xiàn) 22摘要根據(jù)現(xiàn)在社會(huì)生活需求本文設(shè)計(jì)一款用STC89C52芯片為主要控制核心的無線表決器，整體的通信部分通過nRF24L01通信模塊完成。它共有兩個(gè)終端組成，分別是投票端和顯示端兩個(gè)部分。通電啟動(dòng)之后，按下開始投票按鍵之后，投票方可有效，不然的話投票無法進(jìn)行。投票結(jié)束后，選票信息直接顯示在液晶屏幕上，本設(shè)計(jì)系統(tǒng)是主要是由單片機(jī)和無線通信電路對(duì)整個(gè)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行。整體的設(shè)計(jì)通過直流穩(wěn)壓電源為支架，而后通過單片機(jī)燒錄程序去操控系統(tǒng)的運(yùn)行過程，這樣它才能成功的實(shí)現(xiàn)其功能。本設(shè)計(jì)是經(jīng)兩個(gè)按鍵開關(guān)是否受到壓力進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸投票，投票結(jié)果由顯示端顯示器中出現(xiàn)，當(dāng)兩個(gè)按鍵中按下左邊的時(shí)侯，這時(shí)在顯示器上顯示出A表示通過，按下右邊反之顯示B否決。顯示結(jié)果會(huì)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)兩位候選人票數(shù)。關(guān)鍵詞：nRF24L01；單片機(jī)；投票器；無線通信技術(shù)第1章緒論1.1背景及研究意義我國現(xiàn)在是全面發(fā)展時(shí)期，所以科技的發(fā)展必須跟上人們的電子信息需求，一些傳統(tǒng)的通信方式并不能滿足人們發(fā)展需求，人們的生活節(jié)奏也越來越快，所以對(duì)于物質(zhì)的質(zhì)量需求也在是在不斷的上漲。隨著我國的社會(huì)主義核心價(jià)值觀的體現(xiàn)人們所面臨的會(huì)議投票也越來越多，然而傳統(tǒng)的投票表決已經(jīng)不能讓滿足人民的需要，現(xiàn)代化的快節(jié)奏讓新的表決器出現(xiàn)在大眾的視野當(dāng)中它能更高效更快速的解決人們所面臨的各種問題。隨著各種表決器的出現(xiàn)無線表決器在其中脫穎而出，無線表決器的出現(xiàn)在保證人們匿名隱私的情況下更加快速高效的反應(yīng)出投票人的決定而不用擔(dān)心他人的窺看和追查，從而也保證了投票的公正公平。從投票到結(jié)束投屏結(jié)果這個(gè)過程是快速方便的，無線表決器的出現(xiàn)從根本上解決的人們對(duì)于投票方式的困難抉擇問題同時(shí)也節(jié)省了統(tǒng)收時(shí)間容錯(cuò)率相對(duì)于傳統(tǒng)投票也是極高，現(xiàn)代社會(huì)無線通信的高速發(fā)展，讓大眾群體慢慢注意到了有線投票器的所面臨的諸多問題，無線方式的表決才是人們最終的選擇。1.2通信發(fā)展及常用技術(shù)簡介通信在任何時(shí)期都是必不可少的信息交流方式，在古代人們只能通過書信甚至烽火傳遞信息通信方式的改變一直在延續(xù)。到現(xiàn)在我們使用的通信方式已經(jīng)的到了極大的改變。以前只能用書信來交流，現(xiàn)在不管是在任何地方都可以通過現(xiàn)代通信技術(shù)進(jìn)行信息的交流。WLAN通信方式、LTE技術(shù)、Wi-Fi、WiMax技術(shù)、Zigbee[1]、Bluetooth[2]、UWB[3]，這些無線通信技術(shù)已經(jīng)深入應(yīng)用到目前人們生活當(dāng)中的各個(gè)地方?；谝祁l鍵控（FrequencyShiftKeying,FSKj）[4]這種技術(shù)主要應(yīng)用在大型的社交場合當(dāng)中，因?yàn)槠鋺?yīng)用技術(shù)的特別性和對(duì)設(shè)備的高度要求會(huì)才會(huì)用在比較大的設(shè)備當(dāng)中。在如今的社會(huì)生活中，我們的祖國在黨的領(lǐng)導(dǎo)下發(fā)已經(jīng)發(fā)展到了世界的前端，從最開始的通信方式改變到現(xiàn)在國家已經(jīng)掌握了頂尖的通信技術(shù)，不論在國防建設(shè)還是我們?nèi)嗣竦娜粘Ｉ町?dāng)中都帶來了極大的便利，以前需要十幾天乃至好幾個(gè)月才能聯(lián)系到對(duì)方現(xiàn)在只需要短短的幾秒鐘甚至更短的時(shí)間就能和想要聯(lián)系的人說上話，不得不說現(xiàn)代社會(huì)生活相比于舊時(shí)代不止是簡單的改變。1.2.1Wi-Fi技術(shù)簡介Wi-Fi在日常生活中是人們比較熟悉的一種通信技術(shù)，我們常用這種技術(shù)在網(wǎng)上和別人交流或者是進(jìn)行網(wǎng)上查閱信息網(wǎng)上娛樂。通常Wi-Fi的供電方式有兩種，一種是用5V電壓，另一種是有3.3V的電壓[5]。但是使用WiFi的話只能是在小范圍之內(nèi)進(jìn)行信息的傳遞和交流，綜合來看的話這種通信方式還是比較有一定限制的。1.2.2ZigBee技術(shù)簡介ZigBee技術(shù)從最開始的研究但現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展的相對(duì)完善了[6]。對(duì)于這種通信技術(shù)的話一般人們的認(rèn)知還是比較少的，但是這種通信技術(shù)從安全方面來看是在常用的幾種通信技術(shù)中比較高的，但是一般是比較貴主要還是一些高質(zhì)量通信過程需要這種技術(shù)方式。1.2.3藍(lán)牙技術(shù)簡介藍(lán)牙[7]1.0版本作為現(xiàn)代短距離無線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[8]在最一開始剛研究出來這種技術(shù)的時(shí)候，由于技術(shù)限制通信傳輸信息距離很近[9]。但是由于當(dāng)前社會(huì)的飛速發(fā)展還有前沿科技一直在不斷改進(jìn)，現(xiàn)在這種技術(shù)的傳遞信息距離已經(jīng)提高了十多倍。在當(dāng)今社會(huì)生活當(dāng)中藍(lán)牙技術(shù)也已經(jīng)應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中。而且藍(lán)牙通信技術(shù)對(duì)比其他技術(shù)來說在成本和其它性能方面比較實(shí)用。對(duì)于大多數(shù)個(gè)人還有企業(yè)來說還是比較方便使用的。1.3本文研究的主要內(nèi)容本文主要的設(shè)計(jì)內(nèi)容是通過單片機(jī)作為整個(gè)系統(tǒng)的控制中心設(shè)計(jì)一種模擬生活當(dāng)中投票的無線智能表決器，整個(gè)設(shè)計(jì)用無線通信技術(shù)及按鍵信息作為輸入，顯示過程主要是由計(jì)算機(jī)語言撰寫的程序來實(shí)現(xiàn)的，本設(shè)計(jì)以單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)系統(tǒng)，通過按鍵系統(tǒng)檢測表決是否開始，通過無線方式發(fā)送給中央接收處理模塊，中央處理模塊經(jīng)過處理，最后的票數(shù)結(jié)果顯示表明結(jié)果，也可以通過語音提醒。從無線智能方面著手設(shè)計(jì)出一款在多數(shù)公共場合能夠方便有效使用的投票器。

第2章整體設(shè)計(jì)較定和選擇2.1表決器的設(shè)計(jì)要求2.1.1設(shè)計(jì)的要求現(xiàn)如今的生活中單片機(jī)在電子領(lǐng)域的應(yīng)用是越來越廣泛，目前來說已經(jīng)超越了很多其他的電子元件，各種各樣電子信息產(chǎn)品通過使用單片機(jī)而獲得的方便和高效已經(jīng)得到大眾的認(rèn)可，本設(shè)計(jì)需要滿足當(dāng)前社會(huì)生活對(duì)無線表決器的基本要求。2.2主要硬件設(shè)計(jì)選擇2.2.1單片機(jī)的選擇在查閱了許多資料以后，我發(fā)現(xiàn)單片機(jī)的型號(hào)和功能還是有一定的差別的，使用不同的單片機(jī)就決定著實(shí)現(xiàn)什么樣的功能。經(jīng)過這一段時(shí)間的資料收集和比較最終我決定整個(gè)設(shè)計(jì)的控制核心部分使用型號(hào)STC89C52單片機(jī)。通過使用這款單核微計(jì)算機(jī)作為整個(gè)草案系統(tǒng)的主要控制晶片，這將有效的利用單核微計(jì)算機(jī)的內(nèi)部時(shí)間和其他資源來促進(jìn)方案的規(guī)劃和高頻作業(yè)。這個(gè)型號(hào)的單片機(jī)在之前進(jìn)行專業(yè)課實(shí)習(xí)的時(shí)候我就接觸到了，它的主要性能和內(nèi)部各個(gè)可以實(shí)現(xiàn)功能都滿足我對(duì)自己設(shè)計(jì)的系統(tǒng)功能比較吻合，所以最后我選擇使用這種單片機(jī)來完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)。2.2.2通信硬件選擇在第一部分當(dāng)中我介紹了幾種比較常用的無線通信技術(shù)，但是綜合比較來講這些技術(shù)都不符合我對(duì)于整個(gè)設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)功能的要求，最后我選擇的硬件無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖遣捎胣RF24L01通信技術(shù)的硬件部分，這種技術(shù)我之前接觸的雖然不多，但是在上學(xué)年的課程當(dāng)中，我們專業(yè)開設(shè)了射頻識(shí)別技術(shù)的課程，我對(duì)這門課程非常的感興趣，所以在聽完老師所講解的內(nèi)容之后通過課本上的內(nèi)容和老師的認(rèn)真教導(dǎo)讓我對(duì)這種技術(shù)有了更加深入的了解，在選擇這個(gè)課題之后我就第一時(shí)間上網(wǎng)和去圖書館查閱相關(guān)資料，最后在老師的指導(dǎo)和自己的努力下選擇這種通信硬件作為實(shí)現(xiàn)信息傳遞功能的部分。2.2.3顯示器選擇在顯示器這一塊的選擇也是遇到了諸多麻煩，因?yàn)槲乙獙?shí)現(xiàn)的顯示內(nèi)容是要有具體的內(nèi)容的，所以說一般的顯示器無法滿足功能實(shí)現(xiàn)的要求，一開始選擇的顯示器雖然能夠?qū)崿F(xiàn)我所需要的功能，但是最后因?yàn)閮r(jià)格的原因讓我不得不放棄這種顯示器，最后通過網(wǎng)上查閱資料我發(fā)現(xiàn)LCD1602這種顯示器不僅在價(jià)格上滿足，更主要的是它的內(nèi)部構(gòu)造完全符合設(shè)計(jì)的需求，性能各方面對(duì)于設(shè)計(jì)來說也是很完美，所以最終我選擇這種顯示器作為硬件的顯示部分。2.3整體設(shè)計(jì)介紹本文設(shè)計(jì)無線投票器整體使用51系列的單片機(jī)STC89C52控制芯片，采用nRF24L01技術(shù)通信進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸工作。整個(gè)設(shè)計(jì)的整體共分為兩個(gè)部分組成，分別是投票端和顯示端兩個(gè)部分。整體的框架結(jié)構(gòu)由單片機(jī)電路、LED信號(hào)指示電路、無線通信電路、按鍵控制電路、液晶顯示電路、聲音提示電路及電源電路組成。如圖1所示圖1設(shè)計(jì)整體框架整個(gè)設(shè)計(jì)的投票部分和接收顯示部分的硬件設(shè)計(jì)基本一樣，除了是在接收部分多了一個(gè)顯示器還有一些LED燈。在上圖系統(tǒng)的投票與顯示框圖當(dāng)中，開始投票時(shí)通過nRF24L01硬件部分將信號(hào)發(fā)送到投票端單片機(jī)中處理數(shù)據(jù)。整個(gè)投票功能過程如下幾點(diǎn)：在開始進(jìn)行對(duì)候選人投票時(shí)，第一步需要打開在顯示端部分的控制開關(guān)，打開時(shí)候顯示指示燈會(huì)變成綠色這是系統(tǒng)會(huì)有聲音提示只有這樣才能進(jìn)行下一步工作，如果指示燈沒有變成投票色或者是沒有指示燈亮就無法進(jìn)行工作，然后檢查電路連接沒有問題后開始投票，按下第一個(gè)投票按鍵對(duì)第一個(gè)候選人進(jìn)行投票，按下第二個(gè)按鍵對(duì)第二個(gè)候選人進(jìn)行投票，在整個(gè)傳輸過程中每個(gè)按鍵計(jì)數(shù)是一次機(jī)會(huì)，也就是每一個(gè)投票部分只能選擇一位候選人，不過在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)由于硬件設(shè)施限制的原因，我把所有的投票計(jì)數(shù)集合在一個(gè)硬件上，每一位候選人的票數(shù)目前設(shè)置都是一百票，投票結(jié)束后所有的票數(shù)顯示都會(huì)在顯示硬件上具體的表示出來向大眾進(jìn)行結(jié)果表明。

第3章系統(tǒng)主要硬件介紹3.1單片機(jī)主控介紹本系統(tǒng)中STC89C52單片機(jī)相比于其他單片機(jī)的優(yōu)勢就是可以方便監(jiān)控，而且對(duì)于硬件的要求并不高。本設(shè)計(jì)當(dāng)中兩個(gè)單片機(jī)是一模一樣的，所以我就用投票端的單片機(jī)電路為樣板，引腳圖如圖2所示。原理圖如圖3所示。在這里需要說明的是STC89C52單片機(jī)如果在進(jìn)行電路規(guī)劃時(shí)在仿真系統(tǒng)中找不到的話可以使用AT89C52型號(hào)的單片機(jī)這，這兩種單片機(jī)的型號(hào)雖然不同但是其功能的差別并不是很大，雖然這兩款單片機(jī)是不同公司生產(chǎn)的但是無論是從引腳功能還是與電路其他系統(tǒng)的連接方式都是相似的，可以說是STC89C52是AT89C52的加強(qiáng)版單片機(jī)。所以說用這兩種型號(hào)的哪一個(gè)都可以實(shí)現(xiàn)整體的系統(tǒng)電路功能。圖2STC89C52RC引腳圖圖3STC89C52RC仿真原理圖主控單片機(jī)的主要特性比較特別，就是這款單片機(jī)它也可以應(yīng)用其他單片機(jī)里的內(nèi)容。但是主要針對(duì)的是51系列的單片機(jī)，從供電方式還有功能消耗方面這款單片機(jī)有很大的優(yōu)勢。有多個(gè)加密位，可以外接中斷，內(nèi)部有多位存儲(chǔ)器[10]。52單片機(jī)的引腳主要是復(fù)位引腳還有X1和X2比較重要。復(fù)位引腳主要控制系統(tǒng)出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)進(jìn)行重置，而X1還有X2是系統(tǒng)時(shí)鐘反向放大器的輸入和輸出端。3.2.1復(fù)位和晶振電路介紹晶振電路的主要構(gòu)成是由兩個(gè)30pF電容以及一個(gè)12MHz晶體振蕩器組成通過單片機(jī)X1、X2引腳實(shí)現(xiàn)電路功能[10]。復(fù)位電路主要是由電解電容還有電阻以及一個(gè)按鍵復(fù)位開關(guān)組成，這兩個(gè)電路控制單片機(jī)最小系統(tǒng)如圖4所示：圖4單片機(jī)控制電路圖

3.3通信硬件過程及介紹3.3.1nRF24L01介紹這款硬件內(nèi)部擁有頻率合成器，功率放大器，晶體振蕩器，調(diào)制器和其他功能模塊以及D擴(kuò)展的ShockBurst技術(shù)的集成[11]。與其它通信模塊相比，它沒有非常復(fù)雜的通信協(xié)議。工作電流也是非常環(huán)保和節(jié)能的，設(shè)計(jì)起來也是非常的方便。3.3.2硬件工作過程在系統(tǒng)開始運(yùn)行時(shí)，在顯示端開啟整個(gè)系統(tǒng)開始運(yùn)行，通過按鍵是否收到力的信號(hào)來檢測數(shù)據(jù)的傳輸類別，然后在單片機(jī)內(nèi)部開始進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，把處理好的信息內(nèi)容通過nRF這款硬件開始傳送從發(fā)送端到顯示端的通信硬件當(dāng)中，然后再通過單片機(jī)傳輸?shù)斤@示器當(dāng)中。在這個(gè)信息傳送時(shí)兩部分硬件通信部分分別開啟接收和發(fā)送模式進(jìn)行傳遞信息，而且只有在進(jìn)行信息數(shù)據(jù)傳送時(shí)才會(huì)有這兩種狀態(tài)，在其他時(shí)候這兩個(gè)硬件都是處于不工作狀態(tài)。硬件具體封裝圖如圖5所示，該硬件和控制核心的電路圖如圖6所示：圖5nRF24L01封裝圖圖6通信硬件連接電路圖3.4LED燈選擇本設(shè)計(jì)采用的是通用的的綠紅LED燈，電阻主要是為一百歐姆到三千歐姆的小電阻。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)使用的是一千歐姆的電阻。如圖7所示。圖7部分指示燈電路圖3.5開關(guān)部分設(shè)計(jì)控制電路是由兩個(gè)按鍵開關(guān)所構(gòu)成。A按鍵為第一位候選人投票，B按鍵為第二位候選人投票。按下一次所對(duì)候選人的票數(shù)增加一票，具體電路圖如8所示。圖8投票端按鍵單元電路圖3.6顯示器介紹本設(shè)計(jì)使用的是LCD1602液晶顯示器通過顯示器的方便性和實(shí)用性以及硬件本身特性滿足本設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)顯示要求。硬件本身介紹如下。引腳功能[12]本設(shè)計(jì)中1602采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口各引腳接口說明如表1所示，表1引腳說明表編號(hào)符號(hào)引腳說明編號(hào)符號(hào)引腳說明1VSS電源地9D2數(shù)據(jù)2VDD電源正極10D3數(shù)據(jù)3VL液晶顯示偏壓11D4數(shù)據(jù)4RS數(shù)據(jù)/命令選擇12D5數(shù)據(jù)5R/W讀/寫選擇13D6數(shù)據(jù)6E使能信號(hào)14D7數(shù)據(jù)7D0數(shù)據(jù)15BLA背光源正極8D1數(shù)據(jù)16BLK背光源負(fù)極該顯示器模塊中內(nèi)部的字符存儲(chǔ)器（CGROM）共有160個(gè)不一樣的點(diǎn)陣字符圖形而且每一個(gè)字符代碼都不相同[12]。該系統(tǒng)的顯示模塊和傳輸模塊使用的都是一樣的LCD模塊。在使用這種顯示器的時(shí)候需要注意在進(jìn)行電路仿真時(shí)引腳連接不能出現(xiàn)一點(diǎn)錯(cuò)誤否則無法實(shí)現(xiàn)顯示功能，而且選擇實(shí)物的時(shí)候要進(jìn)行確認(rèn)因?yàn)橛幸豢铒@示器和本款相似但是價(jià)格過于高。因?yàn)橄到y(tǒng)設(shè)計(jì)原因這里只圖示顯示端具體電路如圖9所示：圖9顯示端顯示模塊圖

3.7系統(tǒng)穩(wěn)定電路本設(shè)計(jì)中的整個(gè)投票表決器可以通過低電壓端口供電也能用常用變壓器連接正常家用電，每一臺(tái)端口都設(shè)有UCB連接口，通過穩(wěn)定電壓電路可以使整個(gè)系統(tǒng)變得更加穩(wěn)定不會(huì)因?yàn)殡妷夯蛘呤请娏鬟^大而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)無法運(yùn)進(jìn)行具體電路圖如圖10所示。圖10電源電路圖

第4章軟件及程序部分設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件之后然后設(shè)計(jì)軟件部分。在硬件仿真實(shí)驗(yàn)成功之后，通過電路軟件進(jìn)行封裝并印刷電路圖并最終焊接電路板。然后再構(gòu)建整個(gè)的程序框架，通過將整個(gè)硬件功能拆解設(shè)計(jì)分為單獨(dú)的模塊，然后編寫每個(gè)單獨(dú)模塊的程序。最后，將子模塊適當(dāng)?shù)劓溄右孕纬烧麄€(gè)程序，以便可以快速設(shè)置編程。軟件部分的設(shè)計(jì)就是先構(gòu)造整體的程序流程圖然后分模塊編寫程序最后整合一起實(shí)現(xiàn)整體功能。4.1電路仿真軟件在我設(shè)計(jì)的表決器中主要用到了下面幾個(gè)仿真設(shè)計(jì)應(yīng)用。Proteus仿真軟件是英國Labcenterelectronics公司出版的EDA工具軟件[13]。KeilC51軟件擁有許多庫函數(shù)以及非常好用的開發(fā)調(diào)試模塊[14]，AltiumDesigner是一個(gè)集成的電子產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)，可以通過原理圖設(shè)計(jì)，電路仿真，PCB制作完成設(shè)計(jì)內(nèi)容[16]。通過專業(yè)知識(shí)設(shè)計(jì)出基本電路原理圖，完成整個(gè)系統(tǒng)的電路原理圖之后做出印刷原理圖通最后印刷出電路板。在所有電路圖完成之后開始通過KeilC51編寫程序部分，最后經(jīng)過調(diào)試，改善整個(gè)程序使之能實(shí)現(xiàn)硬件要求的功能。在整個(gè)仿真和設(shè)計(jì)編寫程序的過程當(dāng)中遇到了許多比較難解決的問題，軟件運(yùn)行不成功，軟件庫缺失無法完成電路圖，程序編譯器出現(xiàn)問題等等，經(jīng)過老師幫助還有同學(xué)的商討終于解決了這些問題。4.2主程序部分在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中程序部分是不可缺失一，因?yàn)闆]有這一部分就無法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體的功能。在主程序部分主要是編寫整體的語言架構(gòu)，因?yàn)槭褂玫氖?2單片機(jī)吧，所以要使用C程序設(shè)計(jì)里面的內(nèi)容，在設(shè)計(jì)的過程中先構(gòu)建好每個(gè)部分的基本流程和架圖，然后開始撰寫單片機(jī)需要的主程序結(jié)構(gòu)內(nèi)容，這里要注意語言的基本語法使用還有主要開頭函數(shù)的格式編制。整體主程序框架完成后再進(jìn)行每一個(gè)部分的程序撰寫。4.3通信程序部分根據(jù)主程序分類設(shè)計(jì)完成通信硬件的程序，在開始設(shè)計(jì)之前要對(duì)整個(gè)硬件的各部分功能進(jìn)行深入了解，就比如說nRF硬件的每一個(gè)引腳需要在整個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中實(shí)現(xiàn)怎樣的功能這個(gè)硬件的主要特性是什么，程序的編寫需要滿足通信數(shù)據(jù)傳送時(shí)涉及的內(nèi)容，每一條程序代表著傳輸信息內(nèi)容還要控制每一個(gè)硬件的工作狀態(tài)，什么時(shí)候開始工作，什么時(shí)候停止工作，根據(jù)C語言的語法和基本功完成設(shè)計(jì)，在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)是要注意每一個(gè)程序語法問題是否符合當(dāng)前設(shè)備的要求。在這我需要說明的是在通信程序?qū)胫鬁y試時(shí)剛開始要等兩個(gè)部分的硬件進(jìn)行連接通信確認(rèn)后才能進(jìn)行表決，通過控制開關(guān)測試投票結(jié)果因?yàn)槊恳粋€(gè)部分都是分開進(jìn)行設(shè)計(jì)的所以說在其他部分程序設(shè)計(jì)沒有完成時(shí)可能無法實(shí)現(xiàn)投票功能，但是確認(rèn)通信連接是需要在程序中設(shè)置出來的如果沒有這一步那么就會(huì)讓后面的工作出現(xiàn)無法實(shí)現(xiàn)的情況，所以說測試通信硬件程序連接非常重要的一步。4.4顯示器程序部分在進(jìn)行顯示器程序設(shè)計(jì)時(shí)需要注意的問題和通信硬件部分是一樣的，都要對(duì)硬件本身的屬性和個(gè)部分功能了解透徹，而在顯示器當(dāng)中由于本身硬件特性的原因如果要顯示表決結(jié)果的具體內(nèi)容就需要編輯每一個(gè)需要顯示字型類別，通過C語言把每一個(gè)字撰寫到程序部分，因?yàn)檫@樣才能在顯示器內(nèi)部找到需要顯示內(nèi)容的具體位置，在撰寫顯示器程序部分時(shí)要特別注意每一個(gè)字型地址不能出現(xiàn)格式錯(cuò)誤，在語言語法也是要注意不能出現(xiàn)錯(cuò)誤。在所有字型程序撰寫完成后把這一部分程序添加到設(shè)計(jì)框架的該部分當(dāng)中簡單的進(jìn)行運(yùn)行測試。在進(jìn)行測試該部分程序的時(shí)候如果這個(gè)程序沒有問題要注意和前面第一步設(shè)計(jì)的程序開開始連接無錯(cuò)誤并和到一起在進(jìn)行測試，這樣的話就會(huì)為接下來的工作減少一定的難度。4.5開關(guān)及顯示燈程序這一部分的設(shè)計(jì)是根據(jù)電路連接原理進(jìn)行架構(gòu)編寫，雖然說這是兩個(gè)簡單的小電路但是在設(shè)計(jì)的時(shí)候需要考慮到把兩個(gè)部分進(jìn)行電路連接運(yùn)行也就是在每一個(gè)整體硬件部分都是由一個(gè)開關(guān)控制指示燈，但是在另一個(gè)終端部分時(shí)兩個(gè)開關(guān)要控制票數(shù)表決，所以在寫這一部分的程序時(shí)需要用到不同的語言語法，第一步就是第一個(gè)開關(guān)控制工作指示燈，設(shè)計(jì)程序時(shí)要做到按下開關(guān)顯示燈亮起表明系統(tǒng)已經(jīng)開始運(yùn)行。下一步就是撰寫兩個(gè)投票開關(guān)的程序，一定要設(shè)置好每一個(gè)開關(guān)針對(duì)的投票人信息不能出現(xiàn)語法錯(cuò)誤，也不能出現(xiàn)信號(hào)混亂斑駁導(dǎo)致在進(jìn)行投票時(shí)按鍵功能出現(xiàn)混亂無法控制投票信息的狀態(tài)，所以說看似簡單的電路實(shí)際設(shè)計(jì)起來也是比較考驗(yàn)個(gè)人能力，每一個(gè)部分需要和誰連接怎樣控制怎樣實(shí)現(xiàn)連接電路負(fù)責(zé)功能都要在程序中分別設(shè)計(jì)出該部分的語言設(shè)計(jì)，在最后完成時(shí)生成文件進(jìn)行簡單的測試成功以后繼續(xù)進(jìn)行下一部分程序如果出現(xiàn)問題繼續(xù)去改進(jìn)糾錯(cuò)。在這個(gè)部分設(shè)計(jì)時(shí)需要注意的問題是要先查看清楚整個(gè)系統(tǒng)硬件一共有多少個(gè)開關(guān)和顯示指示燈，一定要把每一個(gè)開關(guān)和指示燈都進(jìn)行語言設(shè)計(jì)，不能出現(xiàn)漏掉某一個(gè)的情況。不然的話對(duì)于這個(gè)程序部分就相當(dāng)于沒有一點(diǎn)用處了，就要重新進(jìn)行撰寫該部分的所有語言程序。4.6小元件程序在兩個(gè)硬件部分中還有為數(shù)不多的電阻電容等小元器件，這些小元器件主要是在各個(gè)部分電路當(dāng)中起到對(duì)電路系統(tǒng)穩(wěn)定性的作用，所以在這些小元器件程序撰寫時(shí)要分別它們歸部到所屬的電路當(dāng)中進(jìn)行程序語言設(shè)計(jì)，就比如說在重置電路當(dāng)中的電解小電容和固定電阻起到什么作用連到控制中心的哪一個(gè)部分實(shí)現(xiàn)什么樣的功能要進(jìn)行具體的語言程序撰寫，其他的小器件類似這種方式。4.7整體程序編寫并和所有硬件部分完成語言程序撰寫之后要開始對(duì)整體的設(shè)計(jì)程序進(jìn)行整合編輯，第一步要做的是先排版好所有程序的順序，把每一硬件部分的程序進(jìn)行調(diào)和然后匯寫到一起，首先是控制按鍵部分程序要寫在首位的地方，因?yàn)檫@一部分是整個(gè)系統(tǒng)的開始部分在整個(gè)主程序框架中設(shè)計(jì)當(dāng)中放在主程序函數(shù)下面，然后是顯示部分程序的匯入顯示部分和控制開關(guān)部分連接在一起是因?yàn)槊恳粋€(gè)投票部分的開關(guān)要和顯示部分的顯示內(nèi)容相連接的每一個(gè)開關(guān)表示不同的投票人信息，然后是控制指示燈開關(guān)和重置部分開關(guān)的程序匯寫，這些程序工作完成之后開始把通信硬件部分程序設(shè)計(jì)匯入下面的部分當(dāng)中，這里要注意通信部分程序要連接指示燈部分中的個(gè)別程序還要把正確的顯示部分通信硬件程序和顯示器程序按照格式要求沒有錯(cuò)誤的連接匯編到一起，因?yàn)橐陨线@些每個(gè)部分程序沒有錯(cuò)誤所以在所有硬件程序部分完成連接之后還需要編寫整體主程序的部分內(nèi)容，比如說主程序里需要用到的語言編輯的格式和函數(shù)在每一個(gè)部分連接時(shí)用到的語法形式而且都要特別注意不能出現(xiàn)錯(cuò)誤。所有的程序都匯編到主程序框架當(dāng)中以后進(jìn)行個(gè)人檢查可以自己逐句查看也可以使用軟件進(jìn)行排查。這些工作完成以后對(duì)完成的主程序進(jìn)行文件生成，最后寫進(jìn)到控制中心芯片當(dāng)中就可以了。4.8本章小結(jié)在本章的最后做一個(gè)簡單的總結(jié)，這個(gè)程序語言設(shè)計(jì)部分的主要是先對(duì)每一個(gè)硬件部分進(jìn)行檢查設(shè)計(jì)然后再把所有設(shè)計(jì)好的所有硬件程序通過語言編寫匯入到整個(gè)主程序設(shè)計(jì)框架當(dāng)中最后通過檢查測試后沒有問題出現(xiàn)就把完成后的主程序變成控制芯片能夠接收的文件。在程序部分設(shè)計(jì)當(dāng)中需要注意在進(jìn)行程序撰寫的時(shí)候使用哪一種語言就要按照相應(yīng)的語言格式和語法要求進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。要不然可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)程序出現(xiàn)無法察覺的錯(cuò)誤情況出現(xiàn)。

第5章設(shè)計(jì)的完善和焊接在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中不管是硬件構(gòu)成的部分還是在軟件和程序撰寫的部分都是分開進(jìn)行的，把整體設(shè)計(jì)規(guī)劃好每一塊需要實(shí)現(xiàn)的功能然后分別進(jìn)行設(shè)計(jì)在整個(gè)主題框架不改變的情況下把每一部分分開設(shè)計(jì)的就是減少整體的工作難度，最后把它們通過整體設(shè)計(jì)框圖和功能實(shí)現(xiàn)要求連接集合在一起。這樣設(shè)計(jì)的還有一個(gè)好處就是通過部分功能分開設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)過程當(dāng)中遇到問題解決起來比較容易和錯(cuò)誤糾正也很方面。從整體的硬件設(shè)計(jì)再到軟件設(shè)計(jì)的完成這中間遇到了比較多的問題但是通過分體設(shè)計(jì)還有自己的努力都解決了這些問題，主要設(shè)計(jì)過程和遇到的一些問題我在下面一一列出。5.1硬件焊接和問題解決在進(jìn)行硬件焊接工作時(shí)第一步要把每一個(gè)部分用到的元器件歸類分好。然后主要焊接單片機(jī)部分，液晶顯示器和通信硬件部分這些比較大容易焊接的硬件部分。檢查焊接沒有問題之后，開始焊接控制中心的部分電路，比如說重置系統(tǒng)電路等，最后一步是焊接電源，為了避免過高的電源電壓燒毀整體系統(tǒng)，在所有焊接完成以后可以使用萬能表檢查整體電路和故障排除。最后，檢查各個(gè)引腳連接是否有錯(cuò)誤，并特別注意在進(jìn)行焊接時(shí)每一個(gè)硬件引腳所在的位置不能出現(xiàn)一絲差錯(cuò)，如果不嚴(yán)格按照規(guī)格焊接，出現(xiàn)系統(tǒng)無法正常其功能還是小事但是因?yàn)楹附釉蚨鴮?dǎo)致把整體設(shè)計(jì)的主要通信還有控制硬件損壞的話那就是很大的問題了。所以在進(jìn)行焊接工作時(shí)一定注意硬件的具體位置是不是正確的還有每一個(gè)電路組成所需要的器件不能有缺失和遺忘焊接本文的設(shè)計(jì)當(dāng)中，單片機(jī)這個(gè)整體設(shè)計(jì)的控制中心是不可缺失部分所以對(duì)于單片機(jī)模塊一定要認(rèn)真做好相關(guān)內(nèi)容工作。在進(jìn)行硬件調(diào)試時(shí)我遇到了顯示指示燈問題，接上電源的時(shí)候，指示燈亮了，但無法進(jìn)行熄滅顯示于是我檢查整體硬件電路電源問題，在通過萬能表檢查各個(gè)硬件焊接部分和指示燈那里是否正常通電，發(fā)現(xiàn)電壓、電流并沒有出現(xiàn)短路或者是斷路的情況；但是指示燈點(diǎn)亮后按下控制指示燈的開關(guān)燈并沒有滅，所以我覺得可能是無線通信硬件部分出現(xiàn)了我不知道的損壞，于是我重新?lián)Q了新的硬件通信部分然后焊接到板子上調(diào)試過后發(fā)現(xiàn)確實(shí)是這個(gè)部分的問題。所以在進(jìn)行硬件調(diào)試的時(shí)候發(fā)現(xiàn)問題一定要從局部分析從而解決問題所在。5.2程序部分檢查和完善在硬件調(diào)試完成之后，開始進(jìn)行軟件部分的調(diào)試，軟件程序也是整體設(shè)計(jì)不能出現(xiàn)問題的地方否則系統(tǒng)就不能完整地工作。所以我總結(jié)出了下面的調(diào)試方法。所有程序編寫完成之后先整體檢查一遍看看有沒有常見的錯(cuò)誤，然后通過軟件程序編輯器整體檢查一遍。最后確認(rèn)程序沒有錯(cuò)誤之后才能寫入單片機(jī)當(dāng)中。因?yàn)閱纹瑱C(jī)的原因所以編寫語言是通過C語言筋進(jìn)行編程，在檢查的時(shí)候一定要認(rèn)真查看語法和標(biāo)點(diǎn)符號(hào)是否符合C語言編程。通過檢查整體程序要是沒有發(fā)現(xiàn)在語法和整體設(shè)計(jì)邏輯有錯(cuò)誤，下面就能夠把程序?qū)懭氲絾纹瑱C(jī)中進(jìn)行調(diào)試。采用從下往上的方法一一進(jìn)行調(diào)試，這里就可以看出把每一個(gè)硬件功能部分分開編寫的好處了，在最后的程序測試時(shí)無論是哪一個(gè)部分程序出現(xiàn)問題也不會(huì)影響整個(gè)主程序的運(yùn)行，只要把出現(xiàn)問題的部分重新進(jìn)行優(yōu)化改正就可以了。在主程序檢查和糾正之后也可以根據(jù)自己的設(shè)想把除了系統(tǒng)的基本功能外自己還想要實(shí)現(xiàn)的功能通過設(shè)計(jì)加入到整個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中，但是無論自己加入什么功能都不能影響系統(tǒng)整體功能的實(shí)現(xiàn)。所有的硬件和軟件調(diào)試過后進(jìn)行安裝焊接完成的實(shí)物圖如圖11和圖12所示。圖11投票端實(shí)物圖 圖12顯示端實(shí)物圖

第6章總結(jié)與展望文中整體設(shè)計(jì)思路是采用單片機(jī)為核心主要由無線通信部分，顯示部分按鍵控制部分等硬件部分組成。通經(jīng)過這兩個(gè)多月的努力研究和構(gòu)思設(shè)計(jì)，在春暖花開的今天我終于完成了整體的設(shè)計(jì)和功能實(shí)現(xiàn)。nRF24L01模塊完全可以滿足室內(nèi)室外的短距離通信交流和傳輸數(shù)據(jù)。系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)的過程我通過幾個(gè)方面去完成。整體包括系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)與選擇方面、每一項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)方法還有硬件連接方式。在完成整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，無論是軟件部分還是硬件部分都是碰到了許多問題。通過不斷的發(fā)現(xiàn)和解決問題的過程中我更好的掌握專業(yè)知識(shí)，最終通過不斷地優(yōu)化良使得各部分功能都能順利實(shí)現(xiàn)。因?yàn)槲易约旱哪芰Σ⒉恢С治野颜麄€(gè)設(shè)計(jì)非常完美的是實(shí)現(xiàn)出來，相對(duì)于完整地設(shè)計(jì)來說本系統(tǒng)沒有很好的防止外界因素干擾的能力。但是由于是將單片機(jī)與其他設(shè)備一起用作重要的控制元件，因此投票系統(tǒng)經(jīng)過優(yōu)化，還是具有基本功能完善，整體設(shè)計(jì)比較穩(wěn)定，電路簡單且整個(gè)成品的硬件設(shè)施便宜實(shí)用的特點(diǎn)，而且在程序語言設(shè)計(jì)方面還是有一定的智能性。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容與實(shí)現(xiàn)過程，我對(duì)單片機(jī)的了解不管是從理論還實(shí)踐方面都有了更深層的理解，相信在以后的生活當(dāng)中能夠?qū)ξ耶a(chǎn)生很大的幫助，而且還