基于單片機(jī)的電子標(biāo)簽銷碼器

1、摘 要隨著社會(huì)的開展和進(jìn)步，電子標(biāo)簽作為一種數(shù)據(jù)載體，在現(xiàn)代的超市、圖書館、倉儲(chǔ)等公共流通部門應(yīng)用越來越廣泛，銷碼器作為識(shí)別電子標(biāo)簽的設(shè)備，自然也就應(yīng)運(yùn)而生，因此研究設(shè)計(jì)一個(gè)新型的電子標(biāo)簽銷碼器有著重要的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用價(jià)值。電子標(biāo)簽銷碼器的設(shè)計(jì)采用89c2051單片機(jī)、NE564等芯片，運(yùn)用了智能控制、頻率合成、高頻小信號(hào)檢測等技術(shù)。在掌握了系統(tǒng)的硬件根底，掌握了射頻識(shí)別技術(shù)，研究了AT89C2051單片機(jī)的工作原理和指令系統(tǒng)的根底上，進(jìn)行了軟件設(shè)計(jì)，整個(gè)系統(tǒng)以Keil uVision2為開發(fā)平臺(tái)，設(shè)計(jì)了程序流程，采用了匯編語言編寫程序代碼，軟件設(shè)計(jì)中主要應(yīng)用單片機(jī)的中斷和定時(shí)功能，利用P3端

2、口的第二功能，來控制功率、發(fā)射、檢測以及蜂鳴等，實(shí)現(xiàn)軟件和硬件的結(jié)合，從而完成銷碼器的設(shè)計(jì)。論文首先介紹單片機(jī)的根本知識(shí)，闡述了設(shè)計(jì)的根本原理，接著介紹了硬件實(shí)現(xiàn)，然后論述了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，介紹了開發(fā)工具，進(jìn)行了各功能模塊的設(shè)計(jì)，給出了程序流程圖，編寫了程序代碼，最后對設(shè)計(jì)進(jìn)行了總結(jié)。關(guān)鍵詞：單片機(jī)，銷碼器，射頻識(shí)別，鎖相技術(shù)ABSTRACTWith the social development and progress, the electronic tag as a kind of data carrier, is widespread in the modern supermarket,

3、library,warehousing and other public circulation departments, pin code as an equipment to identify the electronic tag, also arises at the historic moment naturally, in view of this demand,design pin code has vital practical significance. The design uses 89c2051 MCU, NE564 and other chips, using inte

4、lligent control, frequency synthesis, high-frequency signal detection techonology to develope the pin code. On the basis of systems hardware, mastered the radio frequency identification technology, studied AT89C2051 SCMs principles and instruction system,after that designed the software. The whole s

5、ystem take Keil uVision2 as the develop platform, flow chart is designed and programming is based on the assembly language. In the software aspect,design mainly used MCUs interrupt and timing function, uses the P3 ports second function to control the power,launch,testing as well as the buzzing,at la

6、st achieve the union of hardware and software,then completes the pin codes design.Papers first introduced the basic knowledge of MCU,expounded the basic principle of the design,then introduced the hardware implemetation,after that introduced the development tool,each functional module is designed an

7、d flow chart is presented,of course code is given,finally gives a summary of the design.Keywords:MCU, Radio Frequency Identification, Lock-in technology,pin code目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc199745229 第1章 緒論 PAGEREF _Toc199745229 h 1 HYPERLINK l _Toc199745230 1.1單片機(jī)概述 PAGEREF _Toc199745230 h 1

8、 HYPERLINK l _Toc199745231 1.1.1 單片機(jī)簡介 PAGEREF _Toc199745231 h 1 HYPERLINK l _Toc199745232 1.1.2 單片機(jī)開展概況 PAGEREF _Toc199745232 h 2 HYPERLINK l _Toc199745233 1 單片機(jī)的應(yīng)用 PAGEREF _Toc199745233 h 2 HYPERLINK l _Toc199745234 1 單片機(jī)的生產(chǎn)廠商： PAGEREF _Toc199745234 h 4 HYPERLINK l _Toc199745235 1.2 AT89系列單片機(jī) PAGE

9、REF _Toc199745235 h 4 HYPERLINK l _Toc199745236 標(biāo)準(zhǔn)型單片機(jī) PAGEREF _Toc199745236 h 4 HYPERLINK l _Toc199745237 1 低檔型單片機(jī) PAGEREF _Toc199745237 h 5 HYPERLINK l _Toc199745238 1.2.3 高檔型單片機(jī) PAGEREF _Toc199745238 h 5 HYPERLINK l _Toc199745239 第2章 設(shè)計(jì)原理概述 PAGEREF _Toc199745239 h 6 HYPERLINK l _Toc199745240 22.1

10、設(shè)計(jì)理論 PAGEREF _Toc199745240 h 6 HYPERLINK l _Toc199745241 2.2 射頻法設(shè)計(jì)思路 PAGEREF _Toc199745241 h 7 HYPERLINK l _Toc199745242 2.3設(shè)計(jì)方案及論證 PAGEREF _Toc199745242 h 7 HYPERLINK l _Toc199745243 2掃頻電路的三種方案 PAGEREF _Toc199745243 h 7 HYPERLINK l _Toc199745244 2三種方案論證及選擇 PAGEREF _Toc199745244 h 10 HYPERLINK l _To

11、c199745245 2.4 AT89C2051單片機(jī) PAGEREF _Toc199745245 h 11 HYPERLINK l _Toc199745246 2 主要性能參數(shù) PAGEREF _Toc199745246 h 11 HYPERLINK l _Toc199745247 2引腳功能說明 PAGEREF _Toc199745247 h 12 HYPERLINK l _Toc199745248 2 某些指令的約束條件 PAGEREF _Toc199745248 h 13 HYPERLINK l _Toc199745249 2程序存儲(chǔ)器的加密 PAGEREF _Toc199745249

12、 h 14 HYPERLINK l _Toc199745250 2空閑模式 PAGEREF _Toc199745250 h 14 HYPERLINK l _Toc199745251 2掉電模式 PAGEREF _Toc199745251 h 14 HYPERLINK l _Toc199745252 第3章 系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn) PAGEREF _Toc199745252 h 15 HYPERLINK l _Toc199745253 3.1硬件電路設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc199745253 h 15 HYPERLINK l _Toc199745254 3掃頻電路的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc19

13、9745254 h 15 HYPERLINK l _Toc199745255 3功率放大電路的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc199745255 h 16 HYPERLINK l _Toc199745256 3發(fā)射電路的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc199745256 h 17 HYPERLINK l _Toc199745257 3檢測電路的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc199745257 h 18 HYPERLINK l _Toc199745258 3.1.5 單片機(jī)控制模塊的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc199745258 h 19 HYPERLINK l _Toc199745259 3.1

14、.6 報(bào)警電路的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc199745259 h 19 HYPERLINK l _Toc199745260 3穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc199745260 h 20 HYPERLINK l _Toc199745261 第4章 軟件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc199745261 h 21 HYPERLINK l _Toc199745262 4.1軟件開發(fā)過程 PAGEREF _Toc199745262 h 21 HYPERLINK l _Toc199745263 4.2軟件設(shè)計(jì)流程 PAGEREF _Toc199745263 h 22 HYPERLINK l

15、_Toc199745264 軟件功能模塊 PAGEREF _Toc199745264 h 24 HYPERLINK l _Toc199745265 主程序模塊 PAGEREF _Toc199745265 h 24 HYPERLINK l _Toc199745266 報(bào)警模塊 PAGEREF _Toc199745266 h 24 HYPERLINK l _Toc199745267 顯示模塊 PAGEREF _Toc199745267 h 25 HYPERLINK l _Toc199745268 程序編譯工具 PAGEREF _Toc199745268 h 26 HYPERLINK l _Toc1

16、99745269 程序的燒錄 PAGEREF _Toc199745269 h 29 HYPERLINK l _Toc199745270 結(jié) 論 PAGEREF _Toc199745270 h 34 HYPERLINK l _Toc199745271 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc199745271 h 35 HYPERLINK l _Toc199745272 致 謝 PAGEREF _Toc199745272 h 36 HYPERLINK l _Toc199745273 附 錄 PAGEREF _Toc199745273 h 37 第1章 緒論單片機(jī)概述 單片機(jī)簡介 單片機(jī)是一種集成電路芯

17、片，采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力如算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳輸、中斷處理的微處理器CPU，隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM、只讀程序存儲(chǔ)器ROM、輸入輸出電路I/O，可能還包括定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串行通信口SCI、顯示驅(qū)動(dòng)電路LCD或LED驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路PWM、模擬多路轉(zhuǎn)換器及A/D轉(zhuǎn)換器等電路集成到一片芯片上，構(gòu)成一個(gè)最小而又最完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。這些電路能在軟件的控制下準(zhǔn)確、迅速、高效的完成事先規(guī)定的任務(wù)。單片機(jī)有著微處理器所不具備的功能，它可單獨(dú)地完成現(xiàn)代工業(yè)控制所要求的智能化控制功能，這是單片機(jī)最大的特征。單片機(jī)不同于單板機(jī)，芯片在沒有開發(fā)前，它只是具備功能極強(qiáng)的超大規(guī)模集成電路

18、，如果賦予它特定的程序，它便是一個(gè)最小的、完整的微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，它與單板機(jī)或個(gè)人電腦PC有著本質(zhì)的區(qū)別。單片機(jī)的應(yīng)用屬于芯片級(jí)應(yīng)用，需要用戶了解單片機(jī)芯片的結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)，以及其他集成電路應(yīng)用技術(shù)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需要的理論與技術(shù)，用這樣特定的芯片設(shè)計(jì)應(yīng)用程序，從而使該芯片具備特定的功能。不同的單片機(jī)有著不同的硬件特征和軟件特征，即它們的技術(shù)特征均不盡相同，硬件特征取決于單片機(jī)芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，要使用某種單片機(jī)，必須了解該型產(chǎn)品是否滿足需要的功能和應(yīng)用系統(tǒng)所要求的特性指標(biāo)。這里技術(shù)特征包括功能特性、控制特性和電氣特性等等，這些信息需要從生產(chǎn)廠商的技術(shù)手冊中得到。軟件特征是指指令系統(tǒng)特性和開發(fā)支持環(huán)

19、境，指令特性即我們熟悉的單片機(jī)的尋址方式、數(shù)據(jù)處理和邏輯處理方式，輸入輸出特性及對電源的要求等等。開發(fā)支持的環(huán)境包括指令的兼容和可移植性，支持軟件包含可支持開發(fā)應(yīng)用程序的軟件資源及硬件資源。要利用某型號(hào)單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)，掌握其結(jié)構(gòu)特性和技術(shù)特性是必需的2。單片機(jī)的應(yīng)用極為廣泛，它涉及智能儀器儀表、工業(yè)控制、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信以及醫(yī)用設(shè)備等領(lǐng)域。它以無與倫比的高性能、低價(jià)位贏得了電子開發(fā)者的喜愛。單片機(jī)的應(yīng)用意義遠(yuǎn)不限于它的應(yīng)用范疇或由此帶來的經(jīng)濟(jì)效益，更重要的是它已從根本上改變了傳統(tǒng)的控制方法和設(shè)計(jì)思想，是控制技術(shù)的一次革命，是一個(gè)重要的里程碑。 單片機(jī)開展概況 單片機(jī)誕生于20世紀(jì)70年代。

20、所謂單片機(jī)是利用大規(guī)模集成電路技術(shù)把中央處理單元Center Processing Unit ，也即常說的CPU和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM、程序存儲(chǔ)器ROM及其I/O通信口集成在一塊芯片上，構(gòu)成一個(gè)最小的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，而現(xiàn)代的單片機(jī)那么加上了中斷單元、定時(shí)單元及A/D轉(zhuǎn)換等更復(fù)雜、更完善的電路，使得單片機(jī)的功能越來越強(qiáng)大，應(yīng)用更廣泛。20世紀(jì)70年代，微電子技術(shù)正處于開展階段，集成電路屬于中規(guī)模開展時(shí)期，各種新材料新工藝尚未成熟，單片機(jī)仍處于初級(jí)的開展階段，原件集成規(guī)模還比擬小，功能也比擬單一，一般均把CPU、RAM，有的還包括了一些簡單的I/O口集成到芯片上， Farichild公司就屬于這一類型，它

21、還需配上外圍的其他處理電路才構(gòu)成完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。類似的單片機(jī)還有Zilog公司的Z80微處理器。 1976年Intel公司推出了MCS-48單片機(jī)，這個(gè)時(shí)期的單片機(jī)才是真正的8位單片微型計(jì)算機(jī)，并推向市場。它以體積小、功能全、價(jià)格低贏得了廣泛的應(yīng)用，為單片機(jī)的開展奠定了根底，成為單片機(jī)開展史上重要的里程碑。 在MCS-48單片機(jī)的帶著下，其后，各半導(dǎo)體公司相繼研制和開展了自己的單片機(jī)，像Zilog公司的Z8系列。到了20世紀(jì)80年代初，單片機(jī)已開展到了高性能階段，像Intel公司的MCS-51系列，Motorola公司的6801和6802系列，Rokwell公司的6501及6502系列等，此

22、外，日本的著名電氣公司NEC和HITACHI都相繼開發(fā)了具有自己特色的專用單片機(jī)。20世紀(jì)80年代，世界各大公司均競相研制出品種多、功能強(qiáng)的單片機(jī)，約有幾十個(gè)系列，300多個(gè)品種，此時(shí)的單片機(jī)均屬于真正的單片機(jī)，大多集成了CPU、RAM、ROM、數(shù)目繁多的I/O接口、多種中斷系統(tǒng)，甚至還有一些帶A/D轉(zhuǎn)換器的單片機(jī)。功能越來越強(qiáng)大，RAM和ROM的容量也越來越大，尋址空間甚至可達(dá)64KB，可以說，單片機(jī)開展到了一個(gè)全新階段，應(yīng)用領(lǐng)域更廣泛，許多電子產(chǎn)品均走向利用單片機(jī)控制的智能化開展道路。1.1.3 單片機(jī)的應(yīng)用 單片機(jī)以其卓越的性能，得到了廣泛的應(yīng)用，已深入到各個(gè)領(lǐng)域。單片機(jī)應(yīng)用在檢測、控制

23、領(lǐng)域中，具有如下特點(diǎn)：1.小巧靈活、本錢低、易于產(chǎn)品化。它能方便地組裝成各種智能測控設(shè)備及各種智能儀器儀表。2.可靠性好，適應(yīng)溫度范圍寬。單片機(jī)芯片本身是按工業(yè)測控環(huán)境要求設(shè)計(jì)的，能適應(yīng)各種惡劣的環(huán)境。MCS-51系列單片機(jī)的溫度使用范圍也較微處理器芯片寬，其溫度范圍為： 民品 00C700C 工業(yè)品 -400C850C 軍品 -650C1250C3.易擴(kuò)展，很容易構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)，控制功能強(qiáng)。單片機(jī)的邏輯控制功能很強(qiáng)，指令系統(tǒng)有各種控制功能的指令。4.可以很方便地實(shí)現(xiàn)多級(jí)和分布式控制系統(tǒng)。正是由于它的特點(diǎn)，使其在下述的各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用：1.工業(yè)自動(dòng)化在自動(dòng)化技術(shù)中，無論是過程

24、控制技術(shù)、數(shù)據(jù)采集還是測控技術(shù)，都離不開單片機(jī)。在工業(yè)自動(dòng)化的領(lǐng)域中，機(jī)電一體化技術(shù)將發(fā)揮愈來愈重要的作用，在這種集機(jī)械、微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)為一體的綜合技術(shù)例如機(jī)器人技術(shù)中，單片機(jī)發(fā)揮非常重要的作用。2.智能儀器儀表目前對儀器儀表的自動(dòng)化和智能化要求越來越高。在自動(dòng)化測量儀器儀表中，單片機(jī)應(yīng)用十分普及。單片機(jī)的使用有助于提供儀器儀表的精度和準(zhǔn)確度，簡化結(jié)構(gòu)，減小體積而易于攜帶和使用，加速儀器儀表向數(shù)字化、智能化、多功能化方向開展。3.消費(fèi)類電子產(chǎn)品該應(yīng)用主要反映在家電領(lǐng)域。目前家電產(chǎn)品的一個(gè)重要開展趨勢是不斷提高其智能化程度。例如：洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、電視機(jī)、微波爐、 、IC卡。汽車電子設(shè)

25、備等。在這些設(shè)備中使用了單片機(jī)后，其功能和性能大大提高，并實(shí)現(xiàn)了智能化、最優(yōu)化控制。4.通訊方面在調(diào)制解調(diào)器、程控交換技術(shù)方面，單片機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用。5.武器裝備在現(xiàn)代化的武器裝備中，如飛機(jī)、軍艦、坦克、導(dǎo)彈。魚雷制導(dǎo)。智能武器裝備、航天飛機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)，都有單片機(jī)深入其中。6.終端及外部設(shè)備控制計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備如銀行終端以及計(jì)算機(jī)外部設(shè)備，如打印機(jī)、磁盤驅(qū)動(dòng)器、繪圖機(jī)、 機(jī)、復(fù)印件等，在這些設(shè)備中都使用了單片機(jī)。7.多機(jī)分布式系統(tǒng)可用多片單片機(jī)構(gòu)成分布式測控系統(tǒng)，它使單片機(jī)的應(yīng)用進(jìn)入了一個(gè)新的水平。綜上所述，從工業(yè)自動(dòng)化。智能儀器儀表。家用電器方面等，直到國防尖端技術(shù)領(lǐng)域，單片機(jī)都發(fā)揮著十分

26、重要的作用。1.1.4 單片機(jī)的生產(chǎn)廠商：我國目前最常用的單片機(jī)有如下幾家：Intel (MCS51系列,MCS96系列)Atmel (AT89系列,MCS51內(nèi)核)Microchip (PIC系列)Motorola (68HCXX系列)Zilog (Z86系列)Philips (87,80系列,MCS51內(nèi)核)Siemens (SAB80系列,MCS51內(nèi)核)NEC (78系列)Epson (系列) AT89系列單片機(jī) AT89系列單片機(jī)是ATMEL公司的產(chǎn)品，該系列產(chǎn)品與MCS-51單片機(jī)是兼容的。AT89系列單片機(jī)可分為：標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)、低檔型號(hào)和高檔型號(hào)3類6。標(biāo)準(zhǔn)型單片機(jī) 標(biāo)準(zhǔn)型單片機(jī)有A

27、T89C51、AT89LV51、AT89C52、AT89LV52這四種型號(hào)。標(biāo)準(zhǔn)型單片機(jī)的主要性能如下：4KB或8KB的Flash存儲(chǔ)器，可進(jìn)行1000次擦寫操作；128或256字節(jié)的內(nèi)部RAM；32條可編程I/O線；2-3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；6-8個(gè)中斷源；3級(jí)程序存儲(chǔ)器保密；可編程串行接口；片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。 低檔型單片機(jī) 在AT89系列單片機(jī)中，還有一類單片機(jī)，其根本部件結(jié)構(gòu)和AT89C51差不多，只是I/O端口數(shù)目、內(nèi)部Flash存儲(chǔ)器、內(nèi)部RAM存儲(chǔ)器等少些，這類單片機(jī)稱為AT89系列的低檔型產(chǎn)品，如AT89C1051/AT89C2051兩種型號(hào)。AT89C1051的Flash存儲(chǔ)

28、器只有1KB，RAM只有64字節(jié)，內(nèi)部不含串行接口，中斷響應(yīng)只有3種，保密鎖定位只有2位。AT89C2051的Flash存儲(chǔ)器只有2KB，RAM只有128字節(jié)，保密鎖定位有2位。這些就是和標(biāo)準(zhǔn)型的AT89C51有區(qū)別的地方。1.2.3 高檔型單片機(jī) 在AT89系列單片機(jī)種，還有的是在標(biāo)準(zhǔn)型的根底上增加了一些功能，形成高檔型產(chǎn)品，如AT89S8252。所增加的功能主要有如下幾點(diǎn)：8KB Flash存儲(chǔ)器，具有可下載功能。2KB的EEPROM。9個(gè)中斷響應(yīng)的能力。SPI接口。含有Watchdog定時(shí)器。雙數(shù)據(jù)指針。含有從電源下降的中斷恢復(fù)。第2章 設(shè)計(jì)原理概述設(shè)計(jì)理論射頻識(shí)別技術(shù)是一種無接觸自動(dòng)識(shí)

29、別技術(shù)，其根本原理是利用射頻信號(hào)及其空間耦合、傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對靜止的或移動(dòng)中的待識(shí)別物品的自動(dòng)機(jī)器識(shí)別。射頻識(shí)別的工作原理：射頻識(shí)別系統(tǒng)一般由兩個(gè)局部組成，即電子標(biāo)簽和閱讀器。應(yīng)用中，電子標(biāo)簽附著在待識(shí)別的物品上，閱讀器用于當(dāng)附著電子標(biāo)簽的待識(shí)別物品通過其讀出范圍時(shí)，自動(dòng)以無接觸的方式將電子標(biāo)簽中的約定識(shí)別信息取出，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別物品或自動(dòng)收集物品標(biāo)識(shí)信息的功能。射頻識(shí)別系統(tǒng)的根本模型如所示。圖2.1 系統(tǒng)整體的設(shè)計(jì)框圖其中，電子標(biāo)簽又稱為射頻標(biāo)簽、應(yīng)答器、數(shù)據(jù)載體；閱讀器又稱為讀出裝置、掃描器、通訊器、讀出器取決于電子標(biāo)簽是否可以無線改寫數(shù)據(jù)。電子標(biāo)簽與閱讀器之間通過耦合元件實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的

30、空間無接觸耦合、在耦合通道內(nèi)，根據(jù)時(shí)序關(guān)系，實(shí)現(xiàn)能量的傳遞、數(shù)據(jù)的交換1。發(fā)生在閱讀器與電子標(biāo)簽之間的射頻信號(hào)的耦合類型有兩種：1電感耦合：變壓器模型，通過空間高頻交變磁場實(shí)現(xiàn)耦合，依據(jù)的是電磁感應(yīng)定律。2電磁反相散射耦合：雷達(dá)原理模型，發(fā)射出去的電磁波，碰到目標(biāo)后反射，同時(shí)攜帶回目標(biāo)信息，依據(jù)的是電磁波的空間傳播規(guī)律3。電感耦合方式一般適合于中、低頻工作的近距離射頻識(shí)別系統(tǒng)。典型的工作頻率有：125kHz、225 kHz和13.56MHz。識(shí)別作用距離小于1m，典型作用距離為10cm20cm。電磁反向散射耦合方式一般適合于高頻、微波工作的遠(yuǎn)距離射頻識(shí)別系統(tǒng)。典型的工作頻率有：433 MHz。

31、915 MHz、2.45GHz、5.8GHz。2.2 射頻法設(shè)計(jì)思路 1比特bit是可以表示的最小信號(hào)單位，且僅需識(shí)別兩種狀態(tài)：“1”或“0”。對具有1比特應(yīng)答器的系統(tǒng)來說，意味著只有兩張可表示狀態(tài)：“響應(yīng)范圍內(nèi)有應(yīng)答器或者“響應(yīng)范圍內(nèi)無應(yīng)答器。雖然功能簡單，但1比特應(yīng)答器的使用范圍還是非常廣泛的。它的主要應(yīng)用領(lǐng)域是在商場里的電子防盜器(EAS。電子標(biāo)簽防盜器由以下幾局部構(gòu)成：一個(gè)“閱讀器或檢測器的天線、平安保密設(shè)備或標(biāo)簽以及一種可選的在付款后使用標(biāo)簽的去活化器。對現(xiàn)代系統(tǒng)來說，商品的標(biāo)簽在其登錄代碼的同時(shí)就失效了。有一些系統(tǒng)還使用另一種活化器，用這種活化器可以將去活化后的標(biāo)簽重新活化成為可以

32、再次使用的。所有系統(tǒng)的主要功能特性是：識(shí)別率或檢測率與通道寬度應(yīng)答器和檢波器天線之間的最大距離有關(guān)11。2.3設(shè)計(jì)方案及論證 通過對掃頻電路的分析，制定了三個(gè)方案，下面給出這3種方案，經(jīng)論證后設(shè)計(jì)出整體框架。掃頻電路的三種方案1.采用MC145151、MAX038、MAX7541組成的掃頻電路 方案一采用MC145151、MAX038、MAX7541組成的掃頻電路如圖2.2所示。圖2.2 采用MC145151、MAX038、MAX7541組成的掃頻電路MAX038是一個(gè)產(chǎn)生從小于1Hz到大于20MHz的低失真正弦波、三角波、鋸齒波或矩形脈沖波的高頻波形產(chǎn)生器，它只要少量的外部元件。頻率和占空比

33、可以由調(diào)整電流、電壓或電阻來分別地控制。所需的輸出波形可由在A0和A1輸出端設(shè)置適當(dāng)?shù)拇a來選擇。器件包括一個(gè)SYNC輸出和一個(gè)相位檢波器，以簡化跟蹤一個(gè)外部的信號(hào)源所需的設(shè)計(jì)。MAX038用5V5%的電源工作。根本振蕩器是一個(gè)交變地以恒流向電容器CF充電和放電的馳張振蕩器，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)三角波和矩形波。充電和放電的電流是由流入IIN的電流來控制的，并由加到FADJ和DADJ上的電壓調(diào)制。流入IIN的電流可由2UA變化到750UA對任一CF值可由產(chǎn)生大于兩個(gè)數(shù)量級(jí)100倍的頻率變化。在FADJ引腳上加70%的標(biāo)稱頻率與VFADJ=0V時(shí)比擬；這種方法可以用作精確的控制。占空比輸出波形為正時(shí)所占時(shí)

34、間的百分比可由加2.3V到DADJ引腳上來控制其從10%變化到90%。這個(gè)電壓改變了CF的充電和放電電流的比值。而維持頻率近似不變。REF引腳的2.5V基準(zhǔn)電壓可以用固定電阻簡單的連到IIN、FADJ或DADJ引腳，也可以用電位器從這些輸入端接到REF端進(jìn)行調(diào)制。FADJ和/或DADJ可以接地產(chǎn)生具有50%占空比的標(biāo)稱頻率信號(hào)。輸出頻率反比與電容器CF，可以選擇CF的值，以產(chǎn)生高于20MHz的頻率。一個(gè)正弦波形成電路把振蕩器的三角波轉(zhuǎn)變成一個(gè)具有等幅且低失真的正弦波。三角波、正弦波和矩形波都輸入一個(gè)多路器。二根地址線A0和A1從這三個(gè)波形中選用一個(gè)。不管是什么波形或頻率，輸出放大器產(chǎn)生一個(gè)等幅

35、的“峰-峰值為2V(1V)的信號(hào)。三角波又被送到一個(gè)產(chǎn)生高速矩形波SYNC的比擬器中去，它可以用來同步其它的振蕩器。SYNC電路具有單獨(dú)的電源引線因而可以被禁止。由根本振蕩器產(chǎn)生的另兩個(gè)90相移的矩形波送到一個(gè)“異或相位檢波器的一邊。相位檢波器的輸入端PDI可接到一個(gè)外部的振蕩器上。相位檢波器的輸出端PDO是一個(gè)可以直接連接到FADJ輸入端的電流源，用一個(gè)外部的振蕩器來同步MAX038。通過加一個(gè)變化的信號(hào)到IIN或FADJ引腳可以使輸出頻率掃描.IIN具有較寬的范圍、稍慢的響應(yīng)、較低的溫度系數(shù)以及只需要一個(gè)單極性的電流源。FADJ那么可以用于掃描頻率范圍小于中心頻率70%的情況，它更適合于鎖

36、相環(huán)以及其他偏移、高精度的閉環(huán)控制。它使用一個(gè)對稱于地的掃描電源。在REF作電壓源與FADJ或IIN之間接一個(gè)電阻網(wǎng)絡(luò)是一種偏置掃描電壓的簡便方法。如總的電路原理總圖所示的一個(gè)頻率合成器，用來產(chǎn)生精確穩(wěn)定的正弦、矩形或三角波，具有8KHz至16.383MHz的頻率范圍，分辨率為1KHz。一塊Motorola MC145151提供一個(gè)晶體控制的振蕩器、N電路和一個(gè)高速相位檢波器。手動(dòng)開關(guān)用來設(shè)置輸出頻率，斷開任意一個(gè)開關(guān)可以增加輸出頻率。每個(gè)開關(guān)控制N輸出和一個(gè)MAX7541 12位DAC，它的輸出由MAX412運(yùn)算放大器變換為電流。這個(gè)電流輸入MAX038的IIN引腳，在一個(gè)很寬大的范圍內(nèi)設(shè)置

37、粗略的頻率。頻率的細(xì)調(diào)以及鎖相那么通過差分放大器和低通濾波器，由MC145151相位檢波器來完成。相位檢波器將N輸出與MAX038的SYNC輸出比擬并將相位差值信息送至低通濾波器，它的單端輸出是加上了偏移的，送到FADJ的輸入使用DAC和IIN引腳作為頻率粗調(diào)，這就允許FADJ引腳在對開關(guān)的響應(yīng)足夠快的情況下進(jìn)行很精細(xì)的調(diào)整。在輸出端的一個(gè)50MHz、50低通濾波器可以以合理的保真度讓16MHz的方波或三角波通過，而限制由N電路產(chǎn)生的高頻噪聲。2.采用CPLD分頻的74HC4046組成的掃頻電路方案二 采用CPLD分頻的74HC4046的掃頻電路如下圖。圖2.3 采用CPLD分頻的74HC40

38、46的掃頻電路利用晶振與CPLD芯片組成晶體振蕩器，提供12.8KHz的基準(zhǔn)頻率；CPLD編譯組成N分頻電路，利用單片機(jī)改變控制其分頻比。10%MHz，步進(jìn)12.8KHz的掃頻電路。10%的頻率，那么頻率為8.2MHz-0.82MHz=7.38MHz到8.2MHz+0.82MHz=9.02MHz，中間共相差1.64MHz，分為128級(jí)，步進(jìn)12.8KHz，那么：1280012800由此可見，利用CPLD編程特性，讓其成為一個(gè)可編程的12位計(jì)數(shù)器和D觸發(fā)器的組合，成為可置數(shù)的N分頻電流，讓其為74HC4046集成鎖相環(huán)輸入正確的占空比為50%的方波。封裝12位計(jì)數(shù)器的程序如下：SUBDESIGN

39、 counter01(D90 ：INPUT；CLK ：INPUT；out ：OUTPUT；)VARIABLECOUNT90 ：DEF；BEGIN COUNT.CLK=CLK；IF COUNT.Q=0000000001 THENCOUNT.D=D；OUT=VCC；ELSE COUNT.D= COUNT.Q-1；END IF；END；3.采用NE564的信號(hào)調(diào)頻功能的掃頻電路方案三 采用NE564的信號(hào)調(diào)頻功能的掃頻電路如下圖。圖2.4 采用NE564的信號(hào)調(diào)頻功能的掃頻電路高頻模擬鎖相環(huán)NE564的最高工作頻率可達(dá)50MHz，采用+5V單電源特性，特別適用于高速數(shù)字通信中FM調(diào)頻信號(hào)及FSK移頻

40、鍵控信號(hào)的調(diào)制、解調(diào)，無需外接復(fù)雜的濾波器。利用NE564的調(diào)頻功能，先讓其工作在一固定頻率，利用其頻率特性進(jìn)行頻率的掃描。通過輸入NE564的調(diào)制信號(hào)的電壓值來控制NE564的輸出頻率。2.3.2三種方案論證及選擇1.采用MC145151、MAX038、MAX7541組成的掃頻電路(方案一) 優(yōu)點(diǎn)：可控制的掃頻范圍廣從0.1Hz到20MHz，能產(chǎn)生準(zhǔn)確的高頻三角波。矩形波和脈沖波。占空比控制容易，便于產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制和產(chǎn)生鋸齒波低失真的正弦波0.75%。缺點(diǎn)：芯片價(jià)格昂貴，MAX038市場單價(jià)為30元人民幣左右，MC145151市場單價(jià)35元人民幣，如果使用該方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，本錢是制約其大批量

41、生產(chǎn)的最大障礙。2.采用CPLD分頻的74HC4046組成的掃頻電路方案二 優(yōu)點(diǎn)：能到達(dá)設(shè)計(jì)要求的中心頻率8.2MHz的掃頻電路，能產(chǎn)生準(zhǔn)確的高頻矩形波形。CPLD和單片機(jī)的使用讓掃頻電流的步進(jìn)控制、頻率的精確產(chǎn)生得以實(shí)現(xiàn)。缺點(diǎn)：74HC4046芯片在與CPLD組成的反應(yīng)控制回路中，如果分頻比過高經(jīng)計(jì)算和實(shí)際驗(yàn)證不能大于100，否那么將很難入鎖，而我們需要至少576分頻；而且隨著分頻比的升高，穩(wěn)定時(shí)間也隨之變長，根本不能到達(dá)85Hz的掃頻頻率。3.采用NE564的信號(hào)調(diào)頻功能的掃頻電路方案三 優(yōu)點(diǎn)：能到達(dá)設(shè)計(jì)要求的中心頻率8.2MHz的掃頻電路，能產(chǎn)生準(zhǔn)確的高頻正弦波波形。方便控制，能到達(dá)理想

42、的掃頻要求。缺點(diǎn)：因沒有采用反應(yīng)控制，產(chǎn)生的掃頻頻率不能很好的精確控制，但是對本設(shè)計(jì)以及完全能滿足要求。綜上所述，本次設(shè)計(jì)的掃頻電路采用方案三采用NE564的信號(hào)調(diào)頻功能的掃頻電路，因?yàn)榇朔桨改茉诤芎玫臐M足設(shè)計(jì)要求的同時(shí)具有相當(dāng)?shù)膬r(jià)格優(yōu)勢。2.4 AT89C2051單片機(jī)AT89C2051是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含有2KB的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器和128B的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM，器件采用ATMEL公司的高密度、非易矢性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)配置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的AT89C2051單片機(jī)可提

43、供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場合。2.4.1 主要性能參數(shù) 與Intel的MCS-51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容。內(nèi)藏2K的可程序化Flash存儲(chǔ)器體，允許1000次的去除與寫入，程序數(shù)據(jù)可保存10年以上。工作電壓可從2.7V到6V。工作頻率可以由0Hz到24MHz，這表示AT89C2051執(zhí)行速度可以快也可以慢。有兩層的程序區(qū)Lock功能，能保護(hù)程序數(shù)據(jù)不被他人剽竊。內(nèi)部有128B字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間，與8051完全相同。15個(gè)可程序化的I/O點(diǎn)，分別是P1端口與P3端口少了P3.6。2個(gè)16位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器。5個(gè)中斷源可程序化的串行通信端口UART?？芍苯油苿?dòng)LED的輸出端口。內(nèi)有類比比擬器Analog

44、 Comparator，這項(xiàng)功能為ATMEL新創(chuàng)的。有低耗電(Low Power Idle)與省電Power Down功能。2.4.2引腳功能說明AT89C2051的封裝形式和引腳排列如下圖。圖4.3 AT89C2051引腳排列圖Vcc：正電源輸入端；GND：電源接地端。P1端口： P1是一個(gè)雙向的I/O端口，P1.2到P1.7共6根腳由內(nèi)部的提升電阻。P1.0另外為比擬器的正相輸入端，P1.1為比擬器的反相輸入端，當(dāng)P1.0的電壓比P1.1高時(shí)，比擬器會(huì)輸出1，即內(nèi)部P3.6位會(huì)成為1，反之，P1.1的電壓比P1.0高時(shí)，P3.6位會(huì)變成0.。P1端口當(dāng)輸出0時(shí)，可以吸入sink的電流可達(dá)2

45、0mA，所以直接推動(dòng)LED是沒有問題的。當(dāng)把P1端口都輸出成1時(shí)，就可以把P1端口當(dāng)成輸入端口來用，當(dāng)其中某一個(gè)位被外部電路拉低到0時(shí)，會(huì)有一小電流1 mA會(huì)經(jīng)由提升電阻流到地端，ATMEL在數(shù)據(jù)上會(huì)提到此點(diǎn)的主要原因是，假設(shè)系統(tǒng)由電池供電，就要把輸入狀態(tài)盡量維持在Hi高電位，以免耗掉過多的電量。P3端口：P3也是一個(gè)雙向的I/O接口，并且包括內(nèi)部的提升電路。P3.6沒有引出，它作為一個(gè)通用I/O不可訪問，但可作為固定輸入片內(nèi)比擬器的輸出信號(hào)，P3口緩沖區(qū)可吸收20mA電流。當(dāng)P3寫入“1”時(shí)，它們被上拉電阻拉高并可作為輸入端口。作輸入端時(shí)，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出流Iil。P3端口

46、當(dāng)成輸入時(shí)也要考慮到經(jīng)由提升電阻的小電流，以免耗去太多的能量。P3口還接收一些用于Flash閃速存儲(chǔ)編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。除此之外，P3端口還有以下特殊的功能：P3.0 RXD(串行輸入端口)P3.1 TXD(串行輸出端口)P3.2 INT0(外部中斷0)P3.3 INT1(外部中斷1)P3.4 T0(外部定時(shí)/計(jì)數(shù)輸入點(diǎn))P3.5 T1(外部定時(shí)/計(jì)數(shù)輸入點(diǎn))RST：系統(tǒng)的RESET輸入腳，當(dāng)RST是1時(shí)，會(huì)強(qiáng)迫所有的I/O輸出都變?yōu)?，系統(tǒng)RESET的時(shí)間要持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上才有效。XTAL1:石英晶體的輸入端，它接到AT89C2051內(nèi)部的反向振蕩放大器的輸入端。XTAL2:AT8

47、9C2051內(nèi)部的反向振蕩放大器的輸出。2.4.3 某些指令的約束條件 AT89C2051是經(jīng)濟(jì)型低價(jià)位的微控制器，它含有2KB的Flash閃速程序存儲(chǔ)器，指令系統(tǒng)與MCS-51完全兼容，可使用MCS-51指令系統(tǒng)對其進(jìn)行編程。但是在使用某些有關(guān)指令進(jìn)行編程時(shí)，需注意一些事項(xiàng)。和跳轉(zhuǎn)或分支有關(guān)的指令有一定的空間約束，使目的地址能平安落在AT89C2051的2KB的物理程序存儲(chǔ)器空間內(nèi)，必須注意這一點(diǎn)。對于2KB存儲(chǔ)器的AT89C2051來說，LJMP 7E0H是一條有效指令，而LJMP 900H那么為無效指令。1.分支指令對于LCALL、LJMP、ACALL、AJMP、SJMP、JMP A+D

48、PTR等指令，只要記住這些分支指令的目的地址在程序存儲(chǔ)器大小的邏輯范圍之內(nèi)AT89C2051程序地址空間為：000H-7FFH單元，這些無條件分支指令就會(huì)正確執(zhí)行，超出物理空間的限制會(huì)出現(xiàn)不可預(yù)知的程序出錯(cuò)，至于中斷的使用，80C51系列硬件結(jié)構(gòu)中已經(jīng)保存標(biāo)準(zhǔn)中斷效勞子程序的地址。2.與MOVX相關(guān)的指令，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器AT89C2051包含128B內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，這樣，AT89C2051的堆棧深度局限于內(nèi)部RAM的128B范圍內(nèi)，它既不支持外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的訪問，也不支持外部程序存儲(chǔ)器的執(zhí)行，因此程序不應(yīng)有MOVX指令。一般的80C51匯編器即使在違反上述指令約束而寫入指令時(shí)仍對指令進(jìn)行匯編，應(yīng)了

49、解正在使用的AT89C2051微控制器的存儲(chǔ)器物理空間和約束范圍，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整所使用的指令尋址范圍以適應(yīng)AT89C2051。2.4.4程序存儲(chǔ)器的加密AT89C2051可使用對芯片上的兩個(gè)加密位進(jìn)行編程P或不編程U來得到如表所示的功能。表4.1 AT89C2051程序加密位及保護(hù)類型對照表程序加密位保護(hù)類型LB1LB21UU無程序加密功能2PU禁止進(jìn)一步進(jìn)行Flash閃速編程3PP同方式2，同時(shí)禁止校驗(yàn)注：加密位只能用片擦除操作進(jìn)行擦除2.4.5空閑模式在空閑模式下，CPU保持睡眠狀態(tài)而所有片內(nèi)的外設(shè)仍保持激活狀態(tài)，這種方式由軟件產(chǎn)生。此時(shí)，片內(nèi)RAM和所有特殊功能存放器的內(nèi)容保持不變，空閑模式

50、可由任何允許的中斷請求或硬件復(fù)位終止。“0”，而在使用上拉電阻的情況下設(shè)置為“1”。應(yīng)注意的是：在用硬件復(fù)位終止空閑模式時(shí)，AT89C2051通常從程序停止一直到內(nèi)部復(fù)位獲得控制之前的兩個(gè)機(jī)器周期處恢復(fù)程序執(zhí)行。在這種情況下片內(nèi)硬件禁止對內(nèi)部RAM的讀寫，但允許對端口的訪問，要消除硬件復(fù)位終止空閑模式對端口意外寫入的可能，原那么上進(jìn)入空閑模式指令的下一條指令不應(yīng)對端口引腳或外部存儲(chǔ)器進(jìn)行訪問。2.4.6掉電模式在掉電模式下，振蕩器停止工作，進(jìn)入掉電模式的指令是最后一條被執(zhí)行的指令，片內(nèi)RAM和特殊功能存放器的內(nèi)容在終止掉電模式前被凍結(jié)，退出掉電模式的惟一方法是硬件復(fù)位，復(fù)位后將重新定義全部特殊

51、功能存放器但不改變RAM中的內(nèi)容，在VCC恢復(fù)到正常工作電平前，復(fù)位應(yīng)無效，且必須保持一定時(shí)間以使振蕩器程序啟動(dòng)并穩(wěn)定工作?！?”，而在使用上拉電阻的情況下設(shè)置為“1”。第3章 系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)3.1硬件電路設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)中的硬件局部由另一位同學(xué)負(fù)責(zé)，因此本論文只給出各個(gè)模塊的電路圖，以及一少局部的介紹。3.1.1掃頻電路的設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)當(dāng)中通過利用調(diào)制解調(diào)中調(diào)頻的原理，通過電壓產(chǎn)生頻率即V/F變換。在此采用NE564的調(diào)頻電路見圖3.1和圖3.2，從放大器LM324輸入Vi-o步進(jìn)電壓從而產(chǎn)生所需的步進(jìn)頻率輸出WAVE。由單片機(jī)控制D/A產(chǎn)生輸出步進(jìn)電流，經(jīng)過LM324將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓，同基準(zhǔn)電壓

52、相加輸出Vi-o。圖3.1 單片機(jī)控制D/A產(chǎn)生壓控所用的電壓電路圖3.2 壓控使鎖相環(huán)產(chǎn)生所需頻率電路3.1.2功率放大電路的設(shè)計(jì)利用寬帶變壓器耦合回路的功率放大器成為寬帶功率放大器。常見寬帶變壓器有用高頻磁芯繞制的高頻變壓器和傳輸線變壓器。寬帶功率放大器不需要調(diào)諧回路，可在很寬的頻率范圍內(nèi)獲得線形放大。但功率較低，一般只有20%左右。它通常作為發(fā)射機(jī)的中間級(jí)，以提供較大的鼓勵(lì)功率。圖3.3 寬帶功率放大器圖3.4 功放主要技術(shù)指標(biāo)的測量電路3.1.3發(fā)射電路的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)良好的天線可以使上述能量的變換到達(dá)最正確效果。對于發(fā)射天線來說，可以用最小的電能在規(guī)定的方向產(chǎn)生足夠的電磁波強(qiáng)度，同時(shí)盡量減

53、小它對其他方向產(chǎn)生的不必要干擾;對于接收天線來說，可以從外來的電磁波獲得盡可能大的功率，同時(shí)不會(huì)受到其他電臺(tái)的干擾4。圖3.5 發(fā)射電路3.1.4檢測電路的設(shè)計(jì)檢測電路的任務(wù)就是在天線中的眾多頻率中檢測出這一特殊頻率，并且將其轉(zhuǎn)換成單片機(jī)的外部中斷電平4。圖3.6 接收和帶通濾波電路圖3.7 放大和電平轉(zhuǎn)換電路 單片機(jī)控制模塊的設(shè)計(jì)單片機(jī)是本次設(shè)計(jì)的核心控制模塊圖3.8 單片機(jī)控制模塊 報(bào)警電路的設(shè)計(jì)通過將蜂鳴器連接到三極管9018的集電極，一旦有被檢測物體進(jìn)入，單片機(jī)翻開SP控制口，翻開三極管，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器報(bào)警。圖3.9 報(bào)警電路的設(shè)計(jì)穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)常見集成穩(wěn)壓器有固定式三端穩(wěn)壓器與可調(diào)式三端

54、穩(wěn)壓器。根據(jù)本設(shè)計(jì)對電壓的要求，采用固定十三端穩(wěn)壓集成塊。圖3.10 5V電壓產(chǎn)生電路圖3.11 10V電壓產(chǎn)生電路第4章 軟件設(shè)計(jì)4.1軟件開發(fā)過程一般單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)是先完成硬件局部，接著開始編寫程序，如果要求執(zhí)行速度夠快而內(nèi)存很小的話，匯編語言是首選。程序經(jīng)過編譯程序編譯成機(jī)器碼的二進(jìn)制文件后，就可以把該二進(jìn)制文件由PC機(jī)發(fā)送給刻錄器對單片機(jī)進(jìn)行刻錄?？倘雴纹瑱C(jī)后再把該芯片放到已布好線等待測試的硬件線路板上，接上+5V電源后看看程序執(zhí)行是否如所預(yù)期的，如果不是，那么可能是程序某個(gè)局部有錯(cuò)誤，必須重新修改程序才行。這時(shí)就要重新進(jìn)入程序主體，判斷哪一局部出問題，接下來又是重新編譯與重新刻錄，

55、再做一次測試。單片機(jī)的開發(fā)過程是由屢次的“修修改改構(gòu)成的，當(dāng)然其中也包括硬件的修正在內(nèi)。在單片機(jī)的實(shí)際開發(fā)過程中，程序的設(shè)計(jì)很少一次就成功，總是會(huì)有一些小修改在持續(xù)進(jìn)行著，每次修改程序代碼、編譯程序、拔插芯片、刻錄芯片總會(huì)耗掉許多珍貴的時(shí)間，所以僅是軟件開發(fā)流程就要反復(fù)進(jìn)行好幾遍，如果再包括硬件的開發(fā)，那么工程就更大了。因此為了要讓單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)更方便更有效率，人們研制出一系列的開發(fā)工具，主要有:在線仿真器、ROM仿真器、可下載程序并具有仿真功能的單片機(jī)學(xué)習(xí)板以及具有實(shí)模式的單片機(jī)控制板等待。在線仿真器：采用在線仿真時(shí)，必須把原來的單片機(jī)換成一塊輸入校驗(yàn)電路板，以替代原來單片機(jī)的所有功能，另

56、外ICE還能配合硬件中斷，強(qiáng)迫單片機(jī)暫停并檢查所有存放器的內(nèi)容，當(dāng)然它也可以檢查或修改任一內(nèi)存的內(nèi)容，ICE功能非常強(qiáng)大，不過價(jià)格在開發(fā)工具里也是最高的。ROM仿真器：這類仿真器適合外接程序內(nèi)存的控制板，仿真器是插在系統(tǒng)的ROM接口上。隨時(shí)可以把程序下載到該仿真器上，然后翻開電源即可查看程序的執(zhí)行情況。假設(shè)發(fā)現(xiàn)程序不對時(shí)，只要重新下載程序即可，不需要每次都刻錄EPROM，進(jìn)而有效減少開發(fā)的時(shí)間。不過，較新的單片機(jī)都屬帶有4KB或8KB的程序內(nèi)存，真正用外部擴(kuò)充內(nèi)存的方案相對就比擬少。單片機(jī)學(xué)習(xí)板：市面上最常見的單片機(jī)學(xué)習(xí)板一般會(huì)有一個(gè)監(jiān)控程序，它平常執(zhí)行系統(tǒng)的監(jiān)控程序，讓用戶可以容易從RS23

57、2通信端口上下載所設(shè)計(jì)的應(yīng)用程序，當(dāng)收到特別的指令時(shí)，再由監(jiān)控程序切換到用戶的程序，最后又返回系統(tǒng)的監(jiān)控程序。該類型的學(xué)習(xí)板通常比ICE廉價(jià)，但是體積較大，僅適合用在學(xué)習(xí)階段，較少用來做實(shí)際的應(yīng)用。實(shí)模式控制板：它本身是一塊真是的控制板，有足夠的I/O與內(nèi)存最多4KB，也具有與PC機(jī)通信的能力。當(dāng)設(shè)計(jì)好程序，并將程序刻錄到芯片中，就可以把該芯片查到控制板上，如果沒方法運(yùn)行，那么表示軟件一定有問題因?yàn)榭刂瓢逵布约巴暾?yàn)證無誤了，反之，如果程序運(yùn)行正確，表示軟件不需要做任何修正就可以復(fù)制進(jìn)而銷售。它可能沒有ICE那么多的檢查功能和在線排錯(cuò)功能5。流程在設(shè)計(jì)單片機(jī)系統(tǒng)軟件之前，要先對整個(gè)系統(tǒng)的軟件

58、進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，其目的在于為系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)做一個(gè)整體的規(guī)劃。系統(tǒng)軟件的總體設(shè)計(jì)包括軟件的功能確定、繪制程序流程圖、編寫程序。功能定義就是明確所設(shè)計(jì)的軟件需要完成的任務(wù)，需要對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行何種處理以及判斷處理結(jié)果等等。，利用P3.2的外部中斷功能來判斷是否開檢測、關(guān)發(fā)射電路。通過對這些功能的分析，根本上可以確定下來應(yīng)該如何設(shè)計(jì)程序流程圖。設(shè)計(jì)中，計(jì)數(shù)器每到46s時(shí)就會(huì)關(guān)掉發(fā)射，翻開檢測，當(dāng)進(jìn)行此動(dòng)作時(shí)，如果檢測到有報(bào)警物的存在，就要給單片機(jī)一個(gè)中斷，加大功率擊穿標(biāo)簽，并控制蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警，當(dāng)然這個(gè)工作必須要立即處理，在對標(biāo)簽去活化后，進(jìn)入檢測狀態(tài)。在這一系列過程中，單片機(jī)對系統(tǒng)的控制都是自動(dòng)來完成的

59、，因此在設(shè)計(jì)中，要應(yīng)用中斷來完成，要寫好中斷程序就要對中斷進(jìn)行很深的了解，表4.2給出了中斷源和中斷矢量地址等的對照表，應(yīng)用中斷時(shí)可以根據(jù)此表來進(jìn)行。表 中斷源和中斷矢量地址等的對照表序號(hào)中斷源中斷控制位允許否優(yōu)先控制位中斷狀態(tài)其他0X0EX0PX0IE0 INT01Timer0ET0PT0TF0T02X1 EX1PX1IE1INT13Timer1ET1 PT1TF1T14UART ES PSRXD/TXDRI/TI接下來就是繪制程序流程圖，程序流程圖是一種將程序所完成的功能按照一定的規(guī)律和方法表示在一系列框圖中，并按照一定的順序?qū)⑦@些框圖用箭頭線連接起來。在著手開始編制系統(tǒng)軟件之前，應(yīng)該先繪

60、制系統(tǒng)的程序流程圖，它能以簡明直觀的方式對系統(tǒng)任務(wù)進(jìn)行描述，使我們能夠很清晰地了解系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)以及系統(tǒng)功能，使得編程效率大大提高，同時(shí)有效地降低了錯(cuò)誤。首先要對系統(tǒng)進(jìn)行初始化，設(shè)置定時(shí)器工作方式，確定控制時(shí)間，控制是否要發(fā)射、檢測、開蜂鳴器、同時(shí)對中斷進(jìn)行最初的設(shè)置等，這些都是要在初始化的時(shí)候要做的工作。進(jìn)行了初始化之后，就要看系統(tǒng)中有沒有中斷來，如果有中斷來了，就要用LCD主菜單顯示出來有中斷來了，之后加大發(fā)射功率，對標(biāo)簽進(jìn)行識(shí)別，之后就結(jié)束程序；假設(shè)沒有中斷來，那么就要翻開檢測電路，關(guān)掉發(fā)射電路，采用偶次中斷的方法來判斷是否給D/A送數(shù)，以此來判斷是否要結(jié)束程序。根據(jù)這些根本功能，設(shè)計(jì)的