黃超　劉婷　謝印慶

摘 要： 為了幫助通信專業(yè)學(xué)生更好地掌握無線通信產(chǎn)品的開發(fā)，自行設(shè)計(jì)了基于STC12C5A60S2的通信開發(fā)板。主要有以下功能模塊：SIM900無線網(wǎng)絡(luò)模塊、nRF905短距離無線收發(fā)模塊、LCD12864顯示模塊、矩陣按鍵模塊、外圍擴(kuò)展接口電路等。通過給定具體的項(xiàng)目實(shí)踐，提高學(xué)生的硬件設(shè)計(jì)能力及軟件編程能力，為就業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞： 多功能通信開發(fā)板； STC12C5A60S2芯片； GPRS模塊； nRF905； LCD12864顯示模塊

中圖分類號： TN911.7?34； TP368 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014）05?0152?04

0 引 言

隨著通信技術(shù)日新月異，無線通信應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，如無線遠(yuǎn)程家庭防盜系統(tǒng)、無線車載終端智能防盜系統(tǒng)、無線溫度采集系統(tǒng)、短距離無線藍(lán)牙系統(tǒng)、ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)等應(yīng)用。然而，一直以來，高校在教學(xué)中講解現(xiàn)代無線通信的多種應(yīng)用時，基本上都是停留在書本上的原理、理論，學(xué)生也只能很抽象地了解這些應(yīng)用案例[1?4]；即使有機(jī)會接觸實(shí)際硬件時，但由于硬件平臺要求學(xué)生的知識起點(diǎn)很高，大部分學(xué)生也只能是看看實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，不能很好地掌握它。出現(xiàn)這種情況有以下原因：通信技術(shù)變化太快，新的技術(shù)不斷涌現(xiàn)，而學(xué)校的很多硬件設(shè)備都是停留于5年前甚至10年前，更新太慢；可能有部分學(xué)校購置了最新的無線通信實(shí)驗(yàn)平臺，但是由于沒有考慮這些新的設(shè)備是否適合相關(guān)專業(yè)學(xué)生的接受能力，所以教學(xué)效果不好，學(xué)生對知識的應(yīng)用僅僅停留在感性的認(rèn)識上。鑒于此，結(jié)合多年的實(shí)踐教學(xué)經(jīng)歷，根據(jù)通信專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)，自行設(shè)計(jì)了一套多功能通信開發(fā)板（可以擴(kuò)展），用于專業(yè)綜合實(shí)踐、畢業(yè)實(shí)踐、創(chuàng)新實(shí)踐等課程；考慮到本專業(yè)學(xué)生先前學(xué)過51系列單片機(jī)，開發(fā)板CPU芯片選用STC12C5A60S2[5?7]；利用開發(fā)板可直接完成以下綜合項(xiàng)目：基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的手機(jī)短信遠(yuǎn)程控制小燈[8]；基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的溫濕度數(shù)據(jù)采集；基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的家庭防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)[9]；基于nRF905的無線溫度數(shù)傳[10?11]；多功能萬年歷設(shè)計(jì)（可以用無線按鍵控制實(shí)現(xiàn)）。另外，本多功能開發(fā)板有擴(kuò)展引腳，方便學(xué)生用于創(chuàng)新項(xiàng)目的開發(fā)。

1 STC12C5A60S2多功能開發(fā)板硬件設(shè)計(jì)

1.1 多功能開發(fā)板硬件設(shè)計(jì)思路

隨著專業(yè)課的深入學(xué)習(xí)，學(xué)生對新的通信技術(shù)應(yīng)用案例的要求，已經(jīng)從概念轉(zhuǎn)向?qū)嶋H項(xiàng)目的操作。設(shè)計(jì)開發(fā)板的目的是為了提高學(xué)生的動手能力及編程、調(diào)試能力；通過設(shè)計(jì)完整的無線通信系統(tǒng)項(xiàng)目，讓學(xué)生更好地理解課堂中的理論與實(shí)際工程應(yīng)用的關(guān)系。設(shè)計(jì)的多功能開發(fā)板功能框圖如圖1所示。

1.2 多功能開發(fā)板

設(shè)計(jì)的開發(fā)板硬件實(shí)物圖如圖2所示，具有以下功能：

（1） 手機(jī)短信遠(yuǎn)程控制開發(fā)板LED燈亮滅；

（2） 開發(fā)板可以接聽電話；

（3） 開發(fā)板將采集數(shù)據(jù)（如溫濕度）發(fā)送至服務(wù)器、手機(jī)；

（4） 基于nRF905的無線溫度數(shù)據(jù)采集（任意兩個開發(fā)板，其中一個開發(fā)板（受控）進(jìn)行溫度采集，并將數(shù)據(jù)通過nRF905傳給另一個開發(fā)板（主控），溫度數(shù)據(jù)在（主控）開發(fā)板上顯示）；

（5） DS1302時鐘數(shù)據(jù)的讀取及其在LCD上顯示（可通過無線進(jìn)行控制）。

主要包括微控制器STC12C5A60S2芯片連接電路、SIM900A連接電路、nRF905連接電路、DS1302時鐘芯片連接電路、矩陣按鍵連接電路、M74HC595B1R芯片連接電路、MAX232連接電路、LCD12864顯示連接電路、電源電路等。下面選取其中的主要3種功能模塊進(jìn)行介紹。

1.2.1 系統(tǒng)微控制器STC12C5A60S2

由于學(xué)生之前學(xué)過單片機(jī)相關(guān)理論及實(shí)驗(yàn)課，所以選取STC12C5A60S2芯片。它是宏晶科技生產(chǎn)的單時鐘/機(jī)器周期（1T）的單片機(jī)，是高速/低功耗/超強(qiáng)抗干擾的新一代8051單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，但速度快8～12倍。內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路，2路PWM，8路高速10位A/D轉(zhuǎn)換，這些特點(diǎn)保證了開發(fā)板可編制出高效率的程序。STC12C5A60S2硬件連接圖如圖3所示。

1.2.2 SIM900A模塊

1.2.3 nRF905模塊

nRF905是挪威Nordic VLSI公司推出的單片射頻收發(fā)器，工作電壓為1.9～3.6 V，32引腳QFN封裝（5×5 mm），工作于433 MHz/868 MHz/915 MHz三個ISM（工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)學(xué)）頻道，頻道之間的轉(zhuǎn)換時間小于650 μs。nRF905由頻率合成器、接收解調(diào)器、功率放大器、晶體振蕩器和調(diào)制器組成，不需外加聲表濾波器，ShockBurstTM工作模式，自動處理字頭和CRC（循環(huán)冗余碼校驗(yàn)），使用SPI接口與微控制器通信，配置非常方便。此外，其功耗非常低，以-10 dBm的輸出功率發(fā)射時電流只有11 mA，工作于接收模式時的電流為12.5 mA，內(nèi)建空閑模式與關(guān)機(jī)模式，易于實(shí)現(xiàn)節(jié)能。nRF905適用于無線數(shù)據(jù)通信、無線報(bào)警及安全系統(tǒng)、無線開鎖、無線監(jiān)測、家庭自動化和玩具等諸多領(lǐng)域。nRF905硬件連接如圖5所示。

3 結(jié) 語

為了讓通信專業(yè)的學(xué)生更好地掌握無線通信技術(shù)的應(yīng)用，本文設(shè)計(jì)的多功能開發(fā)板具有實(shí)際工程應(yīng)用的價值，通過結(jié)合具體的項(xiàng)目開發(fā)流程，既提高了學(xué)生的C語言編程能力，又鍛煉了他們的工程項(xiàng)目素養(yǎng)，為畢業(yè)后從事相關(guān)技術(shù)研發(fā)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳建軍，韓慶文，蔣陽.通信工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)研究[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2012（4）：110?113.

[2] 黃超，于亮.應(yīng)用型通信工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案改革新探[J].中國電力教育，2013（26）：20?22.

[3] 黃飛江，劉光燦，陳威兵.應(yīng)用型本科通信工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)研究[J].教育理論與實(shí)踐，2011，31（5）：6?8.

[4] 李厚杰，宋海玉.民族院校通信工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式的探索[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2013，32（6）：131?134.

[5] 代芬，王衛(wèi)星.單片機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)開發(fā)板設(shè)計(jì)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2010，29（8）：213?215.

[6] 劉晉，王政林，薛凱方.基于STC12C5A60S2單片機(jī)的LED顯示屏硬件設(shè)計(jì)[J].微型機(jī)與應(yīng)用，2011（22）：24?27.

[7] 秦相林，張海兵，張盈盈.基于STC12C5A60S2的無線溫度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，27（6）：837?840.

[8] 荊世勇，周景龍，劉明鑫，等.基于SIM900A和LPC2378無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電子科技，2012，25（11）：66?68.

[9] 翟順，王衛(wèi)紅.基于SIM900的物聯(lián)網(wǎng)短信報(bào)警系統(tǒng)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2012，35（5）：86?89.

[10] 朱文海.基于nRF905的小型無線溫度傳感器設(shè)計(jì)[J].儀表技術(shù)，2013（6）：52?54.

[11] 馬金祥，何一鳴.基于nRF905模塊的AT89S單片機(jī)無線收發(fā)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].通信技術(shù)，2009，42（2）：36?38.

摘 要： 為了幫助通信專業(yè)學(xué)生更好地掌握無線通信產(chǎn)品的開發(fā)，自行設(shè)計(jì)了基于STC12C5A60S2的通信開發(fā)板。主要有以下功能模塊：SIM900無線網(wǎng)絡(luò)模塊、nRF905短距離無線收發(fā)模塊、LCD12864顯示模塊、矩陣按鍵模塊、外圍擴(kuò)展接口電路等。通過給定具體的項(xiàng)目實(shí)踐，提高學(xué)生的硬件設(shè)計(jì)能力及軟件編程能力，為就業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞： 多功能通信開發(fā)板； STC12C5A60S2芯片； GPRS模塊； nRF905； LCD12864顯示模塊

中圖分類號： TN911.7?34； TP368 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014）05?0152?04

0 引 言

隨著通信技術(shù)日新月異，無線通信應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，如無線遠(yuǎn)程家庭防盜系統(tǒng)、無線車載終端智能防盜系統(tǒng)、無線溫度采集系統(tǒng)、短距離無線藍(lán)牙系統(tǒng)、ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)等應(yīng)用。然而，一直以來，高校在教學(xué)中講解現(xiàn)代無線通信的多種應(yīng)用時，基本上都是停留在書本上的原理、理論，學(xué)生也只能很抽象地了解這些應(yīng)用案例[1?4]；即使有機(jī)會接觸實(shí)際硬件時，但由于硬件平臺要求學(xué)生的知識起點(diǎn)很高，大部分學(xué)生也只能是看看實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，不能很好地掌握它。出現(xiàn)這種情況有以下原因：通信技術(shù)變化太快，新的技術(shù)不斷涌現(xiàn)，而學(xué)校的很多硬件設(shè)備都是停留于5年前甚至10年前，更新太慢；可能有部分學(xué)校購置了最新的無線通信實(shí)驗(yàn)平臺，但是由于沒有考慮這些新的設(shè)備是否適合相關(guān)專業(yè)學(xué)生的接受能力，所以教學(xué)效果不好，學(xué)生對知識的應(yīng)用僅僅停留在感性的認(rèn)識上。鑒于此，結(jié)合多年的實(shí)踐教學(xué)經(jīng)歷，根據(jù)通信專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)，自行設(shè)計(jì)了一套多功能通信開發(fā)板（可以擴(kuò)展），用于專業(yè)綜合實(shí)踐、畢業(yè)實(shí)踐、創(chuàng)新實(shí)踐等課程；考慮到本專業(yè)學(xué)生先前學(xué)過51系列單片機(jī)，開發(fā)板CPU芯片選用STC12C5A60S2[5?7]；利用開發(fā)板可直接完成以下綜合項(xiàng)目：基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的手機(jī)短信遠(yuǎn)程控制小燈[8]；基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的溫濕度數(shù)據(jù)采集；基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的家庭防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)[9]；基于nRF905的無線溫度數(shù)傳[10?11]；多功能萬年歷設(shè)計(jì)（可以用無線按鍵控制實(shí)現(xiàn)）。另外，本多功能開發(fā)板有擴(kuò)展引腳，方便學(xué)生用于創(chuàng)新項(xiàng)目的開發(fā)。

1 STC12C5A60S2多功能開發(fā)板硬件設(shè)計(jì)

1.1 多功能開發(fā)板硬件設(shè)計(jì)思路

隨著專業(yè)課的深入學(xué)習(xí)，學(xué)生對新的通信技術(shù)應(yīng)用案例的要求，已經(jīng)從概念轉(zhuǎn)向?qū)嶋H項(xiàng)目的操作。設(shè)計(jì)開發(fā)板的目的是為了提高學(xué)生的動手能力及編程、調(diào)試能力；通過設(shè)計(jì)完整的無線通信系統(tǒng)項(xiàng)目，讓學(xué)生更好地理解課堂中的理論與實(shí)際工程應(yīng)用的關(guān)系。設(shè)計(jì)的多功能開發(fā)板功能框圖如圖1所示。

1.2 多功能開發(fā)板

設(shè)計(jì)的開發(fā)板硬件實(shí)物圖如圖2所示，具有以下功能：

（1） 手機(jī)短信遠(yuǎn)程控制開發(fā)板LED燈亮滅；

（2） 開發(fā)板可以接聽電話；

（3） 開發(fā)板將采集數(shù)據(jù)（如溫濕度）發(fā)送至服務(wù)器、手機(jī)；

（4） 基于nRF905的無線溫度數(shù)據(jù)采集（任意兩個開發(fā)板，其中一個開發(fā)板（受控）進(jìn)行溫度采集，并將數(shù)據(jù)通過nRF905傳給另一個開發(fā)板（主控），溫度數(shù)據(jù)在（主控）開發(fā)板上顯示）；

（5） DS1302時鐘數(shù)據(jù)的讀取及其在LCD上顯示（可通過無線進(jìn)行控制）。

主要包括微控制器STC12C5A60S2芯片連接電路、SIM900A連接電路、nRF905連接電路、DS1302時鐘芯片連接電路、矩陣按鍵連接電路、M74HC595B1R芯片連接電路、MAX232連接電路、LCD12864顯示連接電路、電源電路等。下面選取其中的主要3種功能模塊進(jìn)行介紹。

1.2.1 系統(tǒng)微控制器STC12C5A60S2

由于學(xué)生之前學(xué)過單片機(jī)相關(guān)理論及實(shí)驗(yàn)課，所以選取STC12C5A60S2芯片。它是宏晶科技生產(chǎn)的單時鐘/機(jī)器周期（1T）的單片機(jī)，是高速/低功耗/超強(qiáng)抗干擾的新一代8051單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，但速度快8～12倍。內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路，2路PWM，8路高速10位A/D轉(zhuǎn)換，這些特點(diǎn)保證了開發(fā)板可編制出高效率的程序。STC12C5A60S2硬件連接圖如圖3所示。

1.2.2 SIM900A模塊

1.2.3 nRF905模塊

nRF905是挪威Nordic VLSI公司推出的單片射頻收發(fā)器，工作電壓為1.9～3.6 V，32引腳QFN封裝（5×5 mm），工作于433 MHz/868 MHz/915 MHz三個ISM（工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)學(xué)）頻道，頻道之間的轉(zhuǎn)換時間小于650 μs。nRF905由頻率合成器、接收解調(diào)器、功率放大器、晶體振蕩器和調(diào)制器組成，不需外加聲表濾波器，ShockBurstTM工作模式，自動處理字頭和CRC（循環(huán)冗余碼校驗(yàn)），使用SPI接口與微控制器通信，配置非常方便。此外，其功耗非常低，以-10 dBm的輸出功率發(fā)射時電流只有11 mA，工作于接收模式時的電流為12.5 mA，內(nèi)建空閑模式與關(guān)機(jī)模式，易于實(shí)現(xiàn)節(jié)能。nRF905適用于無線數(shù)據(jù)通信、無線報(bào)警及安全系統(tǒng)、無線開鎖、無線監(jiān)測、家庭自動化和玩具等諸多領(lǐng)域。nRF905硬件連接如圖5所示。

3 結(jié) 語

為了讓通信專業(yè)的學(xué)生更好地掌握無線通信技術(shù)的應(yīng)用，本文設(shè)計(jì)的多功能開發(fā)板具有實(shí)際工程應(yīng)用的價值，通過結(jié)合具體的項(xiàng)目開發(fā)流程，既提高了學(xué)生的C語言編程能力，又鍛煉了他們的工程項(xiàng)目素養(yǎng)，為畢業(yè)后從事相關(guān)技術(shù)研發(fā)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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[6] 劉晉，王政林，薛凱方.基于STC12C5A60S2單片機(jī)的LED顯示屏硬件設(shè)計(jì)[J].微型機(jī)與應(yīng)用，2011（22）：24?27.

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[9] 翟順，王衛(wèi)紅.基于SIM900的物聯(lián)網(wǎng)短信報(bào)警系統(tǒng)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2012，35（5）：86?89.

[10] 朱文海.基于nRF905的小型無線溫度傳感器設(shè)計(jì)[J].儀表技術(shù)，2013（6）：52?54.

[11] 馬金祥，何一鳴.基于nRF905模塊的AT89S單片機(jī)無線收發(fā)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].通信技術(shù)，2009，42（2）：36?38.

摘 要： 為了幫助通信專業(yè)學(xué)生更好地掌握無線通信產(chǎn)品的開發(fā)，自行設(shè)計(jì)了基于STC12C5A60S2的通信開發(fā)板。主要有以下功能模塊：SIM900無線網(wǎng)絡(luò)模塊、nRF905短距離無線收發(fā)模塊、LCD12864顯示模塊、矩陣按鍵模塊、外圍擴(kuò)展接口電路等。通過給定具體的項(xiàng)目實(shí)踐，提高學(xué)生的硬件設(shè)計(jì)能力及軟件編程能力，為就業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞： 多功能通信開發(fā)板； STC12C5A60S2芯片； GPRS模塊； nRF905； LCD12864顯示模塊

中圖分類號： TN911.7?34； TP368 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014）05?0152?04

0 引 言

隨著通信技術(shù)日新月異，無線通信應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，如無線遠(yuǎn)程家庭防盜系統(tǒng)、無線車載終端智能防盜系統(tǒng)、無線溫度采集系統(tǒng)、短距離無線藍(lán)牙系統(tǒng)、ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)等應(yīng)用。然而，一直以來，高校在教學(xué)中講解現(xiàn)代無線通信的多種應(yīng)用時，基本上都是停留在書本上的原理、理論，學(xué)生也只能很抽象地了解這些應(yīng)用案例[1?4]；即使有機(jī)會接觸實(shí)際硬件時，但由于硬件平臺要求學(xué)生的知識起點(diǎn)很高，大部分學(xué)生也只能是看看實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，不能很好地掌握它。出現(xiàn)這種情況有以下原因：通信技術(shù)變化太快，新的技術(shù)不斷涌現(xiàn)，而學(xué)校的很多硬件設(shè)備都是停留于5年前甚至10年前，更新太慢；可能有部分學(xué)校購置了最新的無線通信實(shí)驗(yàn)平臺，但是由于沒有考慮這些新的設(shè)備是否適合相關(guān)專業(yè)學(xué)生的接受能力，所以教學(xué)效果不好，學(xué)生對知識的應(yīng)用僅僅停留在感性的認(rèn)識上。鑒于此，結(jié)合多年的實(shí)踐教學(xué)經(jīng)歷，根據(jù)通信專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)，自行設(shè)計(jì)了一套多功能通信開發(fā)板（可以擴(kuò)展），用于專業(yè)綜合實(shí)踐、畢業(yè)實(shí)踐、創(chuàng)新實(shí)踐等課程；考慮到本專業(yè)學(xué)生先前學(xué)過51系列單片機(jī)，開發(fā)板CPU芯片選用STC12C5A60S2[5?7]；利用開發(fā)板可直接完成以下綜合項(xiàng)目：基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的手機(jī)短信遠(yuǎn)程控制小燈[8]；基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的溫濕度數(shù)據(jù)采集；基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的家庭防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)[9]；基于nRF905的無線溫度數(shù)傳[10?11]；多功能萬年歷設(shè)計(jì)（可以用無線按鍵控制實(shí)現(xiàn)）。另外，本多功能開發(fā)板有擴(kuò)展引腳，方便學(xué)生用于創(chuàng)新項(xiàng)目的開發(fā)。

1 STC12C5A60S2多功能開發(fā)板硬件設(shè)計(jì)

1.1 多功能開發(fā)板硬件設(shè)計(jì)思路

隨著專業(yè)課的深入學(xué)習(xí)，學(xué)生對新的通信技術(shù)應(yīng)用案例的要求，已經(jīng)從概念轉(zhuǎn)向?qū)嶋H項(xiàng)目的操作。設(shè)計(jì)開發(fā)板的目的是為了提高學(xué)生的動手能力及編程、調(diào)試能力；通過設(shè)計(jì)完整的無線通信系統(tǒng)項(xiàng)目，讓學(xué)生更好地理解課堂中的理論與實(shí)際工程應(yīng)用的關(guān)系。設(shè)計(jì)的多功能開發(fā)板功能框圖如圖1所示。

1.2 多功能開發(fā)板

設(shè)計(jì)的開發(fā)板硬件實(shí)物圖如圖2所示，具有以下功能：

（1） 手機(jī)短信遠(yuǎn)程控制開發(fā)板LED燈亮滅；

（2） 開發(fā)板可以接聽電話；

（3） 開發(fā)板將采集數(shù)據(jù)（如溫濕度）發(fā)送至服務(wù)器、手機(jī)；

（4） 基于nRF905的無線溫度數(shù)據(jù)采集（任意兩個開發(fā)板，其中一個開發(fā)板（受控）進(jìn)行溫度采集，并將數(shù)據(jù)通過nRF905傳給另一個開發(fā)板（主控），溫度數(shù)據(jù)在（主控）開發(fā)板上顯示）；

（5） DS1302時鐘數(shù)據(jù)的讀取及其在LCD上顯示（可通過無線進(jìn)行控制）。

主要包括微控制器STC12C5A60S2芯片連接電路、SIM900A連接電路、nRF905連接電路、DS1302時鐘芯片連接電路、矩陣按鍵連接電路、M74HC595B1R芯片連接電路、MAX232連接電路、LCD12864顯示連接電路、電源電路等。下面選取其中的主要3種功能模塊進(jìn)行介紹。

1.2.1 系統(tǒng)微控制器STC12C5A60S2

由于學(xué)生之前學(xué)過單片機(jī)相關(guān)理論及實(shí)驗(yàn)課，所以選取STC12C5A60S2芯片。它是宏晶科技生產(chǎn)的單時鐘/機(jī)器周期（1T）的單片機(jī)，是高速/低功耗/超強(qiáng)抗干擾的新一代8051單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，但速度快8～12倍。內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路，2路PWM，8路高速10位A/D轉(zhuǎn)換，這些特點(diǎn)保證了開發(fā)板可編制出高效率的程序。STC12C5A60S2硬件連接圖如圖3所示。

1.2.2 SIM900A模塊

1.2.3 nRF905模塊

nRF905是挪威Nordic VLSI公司推出的單片射頻收發(fā)器，工作電壓為1.9～3.6 V，32引腳QFN封裝（5×5 mm），工作于433 MHz/868 MHz/915 MHz三個ISM（工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)學(xué)）頻道，頻道之間的轉(zhuǎn)換時間小于650 μs。nRF905由頻率合成器、接收解調(diào)器、功率放大器、晶體振蕩器和調(diào)制器組成，不需外加聲表濾波器，ShockBurstTM工作模式，自動處理字頭和CRC（循環(huán)冗余碼校驗(yàn)），使用SPI接口與微控制器通信，配置非常方便。此外，其功耗非常低，以-10 dBm的輸出功率發(fā)射時電流只有11 mA，工作于接收模式時的電流為12.5 mA，內(nèi)建空閑模式與關(guān)機(jī)模式，易于實(shí)現(xiàn)節(jié)能。nRF905適用于無線數(shù)據(jù)通信、無線報(bào)警及安全系統(tǒng)、無線開鎖、無線監(jiān)測、家庭自動化和玩具等諸多領(lǐng)域。nRF905硬件連接如圖5所示。

3 結(jié) 語

為了讓通信專業(yè)的學(xué)生更好地掌握無線通信技術(shù)的應(yīng)用，本文設(shè)計(jì)的多功能開發(fā)板具有實(shí)際工程應(yīng)用的價值，通過結(jié)合具體的項(xiàng)目開發(fā)流程，既提高了學(xué)生的C語言編程能力，又鍛煉了他們的工程項(xiàng)目素養(yǎng)，為畢業(yè)后從事相關(guān)技術(shù)研發(fā)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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