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現(xiàn)在支持51系列單片機(jī)的語言共有4種，即匯編語言、PL/M語言、C語言和BASIC語言。這里面C語言是一種結(jié)構(gòu)化語言，能夠產(chǎn)生壓縮代碼，同時具有語言簡潔、使用方便、表達(dá)能力強(qiáng)、可移植性好、可進(jìn)行結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)。由C語言生成的目標(biāo)代碼的效率也只稍微低于匯編語言。因此本次設(shè)計(jì)采用C語言編程。
在單片機(jī)開發(fā)中除了使用到硬件外，也離不開軟件，在這里使用的是目前最流行的用以開發(fā)MCS-51系列單片機(jī)的軟件Keil軟件，它的開發(fā)方案十分完整，提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理以及一個功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等，這些部分的組合是通過一個集成開發(fā)環(huán)境（uVision）來完成的。KeilC51軟件系統(tǒng)能夠提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，采用的是Windows界面。另一點(diǎn)重要之處是，通過查看編譯后生成的匯編代碼，就能感覺到KeilC51能夠生成的效率非常高的目標(biāo)代碼，并且這些代碼的排列很緊湊，容易讓人理解，這種系統(tǒng)大型軟件的開發(fā)時更能將高級語言的優(yōu)勢體現(xiàn)出來。
1無線模塊的設(shè)計(jì)
1.1無線模塊總體設(shè)計(jì)預(yù)先設(shè)置好必需的參數(shù)，模塊每次上電后即可自動連接到預(yù)先設(shè)置的無線網(wǎng)絡(luò)及服務(wù)器，因?yàn)樵谧詣庸ぷ鞯哪Ｊ较拢K的串口始終工作在透明數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)，可以將它看做一條虛擬的串口線，按照使用普通串口的方式發(fā)送和接收數(shù)據(jù)就可以。在自動工作模式下，系統(tǒng)的連接網(wǎng)絡(luò)完全自動運(yùn)行。系統(tǒng)默認(rèn)自動重試次數(shù)設(shè)置為永遠(yuǎn)，也就是說，系統(tǒng)會在連接網(wǎng)絡(luò)失敗或斷開的時候一直重新嘗試連接。用戶也可以將重試次數(shù)設(shè)置為有限值，在此情況下，一旦重試次數(shù)超限后，系統(tǒng)將不再嘗試重連，只有系統(tǒng)復(fù)位后才能再次重啟自動連接流程。Socket連接（此處特指Tcp連接）是虛連接，在無線網(wǎng)絡(luò)連接非正常斷開的情況下原有的Socket連接不會被刪除，并且在無線網(wǎng)絡(luò)連接恢復(fù)后繼續(xù)使用。自動組幀機(jī)制。在透明傳輸狀態(tài)下，在串口上所有的數(shù)據(jù)都是以字節(jié)流的形式進(jìn)行傳輸?shù)模诰W(wǎng)絡(luò)上，數(shù)據(jù)卻是以固定的幀格式的形式傳輸，因此，數(shù)據(jù)在串口與網(wǎng)絡(luò)之間流動是就需要一個流與幀之間的轉(zhuǎn)換過程。對于從網(wǎng)絡(luò)到串口的方向的數(shù)據(jù)傳輸來說，數(shù)據(jù)由幀轉(zhuǎn)換成流是非常容易的。而相反的從串口到網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸方向，即數(shù)據(jù)由流轉(zhuǎn)換成幀格式的時候，就需要一定的規(guī)則來約束。
1.2無線模塊程序設(shè)計(jì)命令工作模式模塊提供了一種基于串口控制的命令工作模式，用于不同應(yīng)用場合的特殊需求。此工作模式下，模塊根據(jù)用戶通過串口下發(fā)的指令進(jìn)行工作，用戶可以通過指令對模塊進(jìn)行完全的控制，包括修改配置參數(shù)、控制聯(lián)網(wǎng)、控制TCP/IP連接、數(shù)據(jù)傳輸?shù)取＿@是一種高級的使用方式，也是對用戶來說最為靈活的使用方式，用戶可以通過指令任意控制無線網(wǎng)絡(luò)的連接、斷開，也可以同時創(chuàng)建多個不同類型的TCP/IP連接，并保持通信。在使用WIFI模塊時，可以根據(jù)系統(tǒng)的情況決定是否進(jìn)行命令行的操作。串口數(shù)據(jù)操作。在串口發(fā)送每條CMD后，需要等待該命令的回復(fù)。如果本條命令沒有回復(fù)，需要增加超時，將強(qiáng)制退出該命令。應(yīng)當(dāng)保證At發(fā)送命令時，串口只有一條在等待回復(fù)的At指令。用于串口接收WIFI模塊回傳的響應(yīng)信息，在上位機(jī)發(fā)送完成每條AT指令后需要等待WIFI模塊響應(yīng)或者超時（請將超時時間設(shè)置大于500ms）。
2主控模塊與led顯示模塊程序設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)采用RS232總線與PC機(jī)通信，在PC機(jī)中采用串口調(diào)試程序向單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，在PC機(jī)與單片機(jī)之間采用MAX232電平轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，參照51單片機(jī)的串口通信時序?qū)纹瑱C(jī)的串口通信程序進(jìn)行編寫，其主程序流程圖及串口中斷服務(wù)程序流程如圖1所示。在顯示部分，由于采用ULN2803芯片作為數(shù)碼管陣列的段選顯示驅(qū)動電路，同時采用573芯片作為其顯示數(shù)據(jù)的緩沖電路，所以在顯示函數(shù)的編寫過程中，首先要對數(shù)碼管陣列送入位選信號并保持，然后通過一段恰當(dāng)?shù)难訒r再將段選信號送入，這樣一來就實(shí)現(xiàn)了數(shù)碼管的動態(tài)顯示。由于本設(shè)計(jì)中并沒有使用BCD數(shù)碼管，所以需在顯示數(shù)據(jù)之前進(jìn)行數(shù)據(jù)為的分離，這部分程序在串口通信中斷服務(wù)函數(shù)中完成。在本設(shè)計(jì)中，采用MAX232作為單片機(jī)系統(tǒng)與PC機(jī)通信之間的電平轉(zhuǎn)換電路。而在單片機(jī)與PC機(jī)通信的過程中，在單片機(jī)系統(tǒng)的程序編寫則涉及到了兩個功能函數(shù)的編寫：串口通信初始化函數(shù)，串口通信中斷服務(wù)函數(shù)。在進(jìn)行單片機(jī)串口通信函數(shù)的編寫過程中，要根據(jù)單片機(jī)串口通信時序來進(jìn)行相應(yīng)語句的編寫。
3結(jié)束語
本文在keil環(huán)境下采用C語言用模塊化程序設(shè)計(jì)的方法編程，先對無線模塊的部分功能進(jìn)行程序分析，串口通信初始化函數(shù)，串口通信中斷服務(wù)函數(shù)。在進(jìn)行單片機(jī)串口通信函數(shù)的編寫過程中，要根據(jù)單片機(jī)串口通信時序來進(jìn)行相應(yīng)語句的編寫，然后對主控模塊和顯示模塊進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)，將單片機(jī)的串口中斷和數(shù)碼管的動態(tài)顯示等程序進(jìn)行了設(shè)計(jì)。
作者：楊巍 單位：齊齊哈爾信息中心