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本设计以直流电压源为核心,STC89C52RC增强型单片机为主控制器,单片机系统是无线投票器的核心。它通过软件的运行来控制整个系统的工作,从而完成设定的功能。通过三个数字键盘来进行投票,三个按键之中任意两个按下系统便认为投票通过,用24L01无线模块发射出去。在接收端,可由液晶屏LCD1602显示实际投票结果,当三个按键中任意两个按下时,系统在1602液晶上显示Pass,反之显示Down.实际测试结果表明,本系统实际应用于投票领域。
仿真图(proteus仿真工程文件可到本帖附件中下载):
论文截图:
论文目录:
目 录
1 引言 1
2 设计要求及方案论证 2
2.1 设计要求 2
2.2 设计方案及论证 2
2.2.1 控制模块方案及论证 2
2.2.2 显示模块方案及论证 2
3.系统的硬件电路设计 4
3.1 主控制器模块的设计 4
3.2 NRF24L01无线模块的设计 5
3.3 按键控制模块的设计 7
3.4 液晶显示模块的设计 8
3.4.1 LCD1602主要管脚介绍 8
3.4.2 LCD1602控制指令 9
3.4.3 液晶显示程序设计 10
3.4.4 读写控制时序如表6所示 10
3.4.5 LCD1602的一般初始化过程 11
3.4.6 LCD1602与单片机连接图 11
3.5 振荡电路设计模块的设计 12
3.6 晶振电路与复位电路设计 12
3.6.1 晶振电路 12
3.6.2 复位电路 13
3.7 电源模块的设计 14
4 系统软件设计 16
4.1 用C语言开发单片机的优势 16
4.2 系统程序设计流程图 16
4.3 软件编译与调试 17
4.4 液晶显示程序设计 19
4.5 NRF24L01模块程序设计 20
5 调试结果与分析 24
5.1 测试仪器 24
5.2 测试方法 24
5.3 调试过程与分析 24
5.4 测试结论 24
参考文献 25
附 录 26
谢 辞 45
单片机无线投票器从机源程序如下:
- /*---------------------------------发射板系统源代码---------------------------------------*/
- #include <reg52.h>
- #include <intrins.h>
- typedef unsigned char uchar;
- typedef unsigned char uint;
- //****************************************NRF24L01端口定义***************************************
- sbit MISO =P1^5;
- sbit MOSI =P1^4;
- sbit SCK =P1^3;
- sbit CE =P1^1;
- sbit CSN =P1^2;
- sbit IRQ =P1^6;
- sbit LCD_RS =P2^5;
- sbit LCD_RW =P2^6;
- sbit LCD_E =P2^7;
- //************************************按键***************************************************
- sbit KEY1=P3^1;
- sbit KEY2=P3^3;
- sbit KEY3=P3^5;
- //************************************数码管位选*********************************************
- sbit led1=P3^2;
- sbit led2=P3^4;
- sbit led3=P3^6;
- //*********************************************NRF24L01*************************************
- #define TX_ADR_WIDTH 5 // 5 uints TX address width
- #define RX_ADR_WIDTH 5 // 5 uints RX address width
- #define TX_PLOAD_WIDTH 20 // 20 uints TX payload
- #define RX_PLOAD_WIDTH 20 // 20 uints TX payload
- #define LCD_DATA P0
- uint const TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]= {0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}; //本地地址
- uint const RX_ADDRESS[RX_ADR_WIDTH]= {0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}; //接收地址
- //***************************************NRF24L01寄存器指令*******************************************************
- #define READ_REG 0x00 // 读寄存器指令
- #define WRITE_REG 0x20 // 写寄存器指令
- #define RD_RX_PLOAD 0x61 // 读取接收数据指令
- #define WR_TX_PLOAD 0xA0 // 写待发数据指令
- #define FLUSH_TX 0xE1 // 冲洗发送 FIFO指令
- #define FLUSH_RX 0xE2 // 冲洗接收 FIFO指令
- #define REUSE_TX_PL 0xE3 // 定义重复装载数据指令
- #define NOP 0xFF // 保留
- //*************************************SPI(nRF24L01)寄存器地址****************************************************
- #define CONFIG 0x00 // 配置收发状态,CRC校验模式以及收发状态响应方式
- #define EN_AA 0x01 // 自动应答功能设置
- #define EN_RXADDR 0x02 // 可用信道设置
- #define SETUP_AW 0x03 // 收发地址宽度设置
- #define SETUP_RETR 0x04 // 自动重发功能设置
- #define RF_CH 0x05 // 工作频率设置
- #define RF_SETUP 0x06 // 发射速率、功耗功能设置
- #define STATUS 0x07 // 状态寄存器
- #define OBSERVE_TX 0x08 // 发送监测功能
- #define CD 0x09 // 地址检测
- #define RX_ADDR_P0 0x0A // 频道0接收数据地址
- #define RX_ADDR_P1 0x0B // 频道1接收数据地址
- #define RX_ADDR_P2 0x0C // 频道2接收数据地址
- #define RX_ADDR_P3 0x0D // 频道3接收数据地址
- #define RX_ADDR_P4 0x0E // 频道4接收数据地址
- #define RX_ADDR_P5 0x0F // 频道5接收数据地址
- #define TX_ADDR 0x10 // 发送地址寄存器
- #define RX_PW_P0 0x11 // 接收频道0接收数据长度
- #define RX_PW_P1 0x12 // 接收频道0接收数据长度
- #define RX_PW_P2 0x13 // 接收频道0接收数据长度
- #define RX_PW_P3 0x14 // 接收频道0接收数据长度
- #define RX_PW_P4 0x15 // 接收频道0接收数据长度
- #define RX_PW_P5 0x16 // 接收频道0接收数据长度
- #define FIFO_STATUS 0x17 // FIFO栈入栈出状态寄存器设置
- //**************************************************************************************
- void Delay(unsigned int s);
- void inerDelay_us(unsigned char n);
- void init_NRF24L01(void);
- uint SPI_RW(uint uchar);
- uchar SPI_Read(uchar reg);
- void SetRX_Mode(void);
- uint SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value);
- uint SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars);
- uint SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars);
- unsigned char nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf);
- void nRF24L01_TxPacket(unsigned char * tx_buf);
- //*****************************************长延时*****************************************
- void Delay(unsigned int s)
- {
- unsigned int i;
- for(i=0; i<s; i++);
- for(i=0; i<s; i++);
- }
- //******************************************************************************************
- uint bdata sta; //状态标志
- sbit RX_DR =sta^6;
- sbit TX_DS =sta^5;
- sbit MAX_RT =sta^4;
- /******************************************************************************************
- /*延时函数
- /******************************************************************************************/
- void inerDelay_us(unsigned char n)
- {
- for(;n>0;n--)
- _nop_();
- }
- //****************************************************************************************
- /*NRF24L01初始化
- //***************************************************************************************/
- void init_NRF24L01(void)
- {
- inerDelay_us(100);
- CE=0; // chip enable
- CSN=1; // Spi disable
- SCK=0; //
- SPI_Write_Buf(WRITE_REG + TX_ADDR, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // 写本地地址
- SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, RX_ADDRESS, RX_ADR_WIDTH); // 写接收端地址
- SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_AA, 0x01); // 频道0自动 ACK应答允许
- SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_RXADDR, 0x01); // 允许接收地址只有频道0,如果需要多频道可以参考Page21
- SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_CH, 0); // 设置信道工作为2.4GHZ,收发必须一致
- SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RX_PW_P0, RX_PLOAD_WIDTH); //设置接收数据长度,本次设置为32字节
- SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_SETUP, 0x07); //设置发射速率为1MHZ,发射功率为最大值0dB
- }
- /****************************************************************************************************
- /*函数:uint SPI_RW(uint uchar)
- /*功能:NRF24L01的SPI写时序
- /****************************************************************************************************/
- uint SPI_RW(uint uchar)
- {
- uint bit_ctr;
- for(bit_ctr=0;bit_ctr<8;bit_ctr++) // output 8-bit
- {
- MOSI = (uchar & 0x80); // output 'uchar', MSB to MOSI
- uchar = (uchar << 1); // shift next bit into MSB..
- SCK = 1; // Set SCK high..
- uchar |= MISO; // capture current MISO bit
- SCK = 0; // ..then set SCK low again
- }
- return(uchar); // return read uchar
- }
- /****************************************************************************************************
- /*函数:uchar SPI_Read(uchar reg)
- /*功能:NRF24L01的SPI时序
- /****************************************************************************************************/
- uchar SPI_Read(uchar reg)
- {
- uchar reg_val;
-
- CSN = 0; // CSN low, initialize SPI communication...
- SPI_RW(reg); // Select register to read from..
- reg_val = SPI_RW(0); // ..then read registervalue
- CSN = 1; // CSN high, terminate SPI communication
-
- return(reg_val); // return register value
- }
- /****************************************************************************************************/
- /*功能:NRF24L01读写寄存器函数
- /****************************************************************************************************/
- ……………………
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