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1、天津工业大学毕业论文基于蓝牙的无线数据采集系统姓名苏广明学院电气工程及其自动化专业自动化指导教师陈云军职称讲师2023年6月2日摘要本文旨在将无线蓝牙技术和数据采集技术相结合，集成在一起组成数据采集与无线数据传输模块，设计出一种体积小、低功耗、安装维护方便的便携式产品，实现了蓝牙无线数据采集和传输。基于蓝牙的无线数据采集系统由下位机和上位机两局部组成。其中下位机主要由温度传感器、蓝牙主模块和STC89C52RC处理器组成，主要完成数据的采集和处理等功能，并将处理后的数据发送给上位机；上位机由LCDI602显示器、蓝牙从模块和STC89C52RC处理器组成，主要完成数据的接收、显示和存储等功能，
2、并向下位机发送命令。该系统主要实现现场数据高精度、高速度实时采集，利用蓝牙的无线传输特性实现数据的无线传输。本系统中STC89C52RC处理器是系统的核心局部，通过动作指令控制前端温度传感器模块进行数据采集，同时将采集到的数据经STC89C52RC处理，由蓝牙模块将数据传输给上位机，由上位机完成后续的相应处理工作。本设计最终结果经验证，可以到达设计根本要求:能够采集温度信息，将其发送到上位机，并将温度显示出来。关键词：无线数据采集；蓝牙模块；STC89C52RC；温度传感器ABSTRACTThispaperaimsatthewirelessBluetthtechnologyanddataacq
3、uisitiontechnology,integratedtogethertoformadataacquisitionandwirelessdatatransmissionmodule.Anddesignakindofsmallvolume,lowpowerconsumption,easyinstallationandmaintenanceofportableproducts,realizethewirelessdataacquisitionandtransmissionofBluetooth-WirelessdataacquisitionsystembasedonBluetoothiscon
4、sistsoftwopartsthatarelowerplacemachineandpositionmachine.Lowerplacemachineismainlymadeupofseveralparts,forexample,temperaturetransmitter,BluetoothmoduleandSTC89C52RCprocessingmodule.Themainlyfunctionarecompletingdatacollection,processingandtransferthedatatopositionmachine.Positionmachineismainlymad
5、eupofLCD1602display,BluetoothmoduleandSTC89C52RCprocessingmodulecompletingdatareceiving,display,storageandotherfunctions.Positionmachinesendscommendstolowerplacemachine.Thissystemmainlyrealizeshighprecision,highvelocityfielddatareal-timedataacquisition,usesBluetoothwirelesstransmissioncharacteristic
6、softhewirelesstransmissionofdatarealization.STC89C52RCisthecenterofthissystemandthroughsendingcommendstocontrolfront-endtemperaturetransmittercollectingdata.AtthesametimethecollecteddatabySTC89C52RCprocessingwillbetransferredtopositionmachinebyBluetoothmodule.Thepositionmachinewillcompletethecorresp
7、ondingwork.Thefinaldesignresultsafterverificationcanachievethedesignrequirement:cancollecttemperatureinformation,sendittothehostcomputer,andthetemperatureisdisplayed.Keywords:wirelessdataacquisition;Bluetoothmodule;STC89C52RC;temperaturetransmitter目录第一章总述11 -1前言11. 2课题的背景及意义11. 3蓝牙技术的开展状况21.4本设计简介*，
8、3第二章无线数据采集系统的硬件设计42. 1系统的整体设计方案42 .2系统的整体结构43 .3系统的整体功能设计图5第三章温度传感器模块73. 1温度传感器的分类及其型号73. 1.1接触式温度传感器74. L2非接触式温度传感器85. 1.3常见的温度传感器及其型号93.2温度传感器的选型9第四章STC89C52RC处理器124.STC89C52RC单片机介绍124.2STC89C52RC工作模式126. 3STC89C52RC引脚功能说明137. 4特殊功能存放器16第五章LCD1602液晶显TK器188. 1液晶概述185.2通用1602液晶的操作方法18第六章蓝牙模块239. 1蓝牙
9、技术简介236.2蓝牙芯片23第七章无线数据采集系统的软件设计2810. 1数据采集软件设与实现287.2系统的软件调试,30第八章结论32参考文献33附录I34附录II38谢辞48第一章总述1. 1前言随着科技的不断进步和相关技术的不断创新，蓝牙技术越来越多的被应用到各行各业中，蓝牙是一种短距离的无线通讯技术标准，具有使用方便、可靠性高、低功耗与低本钱的特性，它的目的在于替代数字设备与计算机外设之间的线缆连接以及实现数字式设备间的无线组网。本文所研究的内容就是设计并实现借助蓝牙技术进行数据传输的数据采集系统。数据采集系统是计算机、智能仪器与外界世界联系的桥梁，是获取信息的重要途径。数据采集技
10、术是信息科技的重要分支，它不仅应用在智能仪器中，而且在现代工业生产、国防军事及科学研究等方面都得到广泛应用，无论是过程控制、状态检测，还是故障诊断、质量检测，都离不开数据采集系统。数据采集的任务，具体的说，就是采集传感器输出的模拟信号并转换成计算机能识别的数字信号,然后送入计算机或相应的信号处理系统，根据不同需要进行相应的计算和处理，得出所需要的数据。与此同时，将计算机得到的数据进行显示或打印，以便实现对某种物理量的监视，其中的一局部数据还将被控制生产过程中的计算机控制系统用来控制某些物理量。本文致力于对基于蓝牙的无线数据采集系统进行研究、设计与实现。内容主要包括系统硬件的设计与软件的开发，重
11、点分析了硬件的搭建过程以及主要模块的软硬件设计。本设计前端数据采集模块采用DS18B20温度传感器进行温度数据的采集、转化，并将数据传送给STC89C52处理器，然后处理器将处理过的数据通过蓝牙模块发送给上位机，由上位机将数据显示在LCD1602上。通过本次设计，实现了数据采集和无线数据传送根本的功能,使我受益良多:首先，自己从对蓝牙技术一无所知，到亲自动手完成无线数据采集系统，使我了解了蓝牙技术及其根本的使用方法。其次，进一步提高了自己的动手能力，增加了硬件设计、焊接的经验，认识到元器件布局合理的重要性；通过软件编程，进一步提高了自己的编程方法与技巧。最后，从自己所犯的错误上来讲，进一步端正
12、自己做科研的态度：科研过程中，不容一点错误，必须要有谨慎、一丝不苟的精神。同时也体会到科研成果来之不易，我们应当尊重每一个汗水的结晶。1.2 课题的背景和意义随着微电子技术和集成电路的开展，微处理器、存储器和I/O接口技术的不断提高、体积越来越小、价格越来越低，使数据的采集器不断像智能化、集成化、小型化开展，信息采集技术是获得信息的主要手段，它广泛用于信号监测、信号处理、仪器仪表等领域。而传统的信息采集端和控制端是以有线的形式连接的，目前工业现场数据采集过程中，复杂的线缆给工作带来不便，甚至是事故发生的隐患，同时存在着线缆无法完成的任务，因此，采用无线的数据采集方式，利用更好的软件开发数据采集
13、及分析系统显得尤为必要。现阶段存在的无线通信技术方式主要有一下几种：IrDA（InfraredDataAssociation红外无线数据传输技术）、IEEE802.11（一种无线以太网标准）、HOmeRF（一种无线局域网技术）和Bluetooth（蓝牙技术）。前三种技术都早于蓝牙技术，经过多年的开展，己经日渐成熟，但蓝牙技术在低功耗和体积小方面有着其他技术无法比较的优势，并且可以实现点对点、点对多点的连接，特别是用于便携式设备。本文正是将无线蓝牙技术和数据采集技术相结合，集成在一起组成数据采集与无线数据传输模块，设计出一种体积小、低功耗、安装维护方便的便携式产品,实现了蓝牙无线数据采集和传输，
14、使之在工矿企业或在实验室都能得到广泛的应用。用无线产品代替有线产品将是科技开展的趋势，基于蓝牙技术的嵌入式监测与诊断系统的开发是自动化和智能化测控系统研究的热点领域。因此，这方面的研究具有较为重大的现实意义和广阔的应用前景。13蓝牙技术的开展状况蓝牙作为一种短距离的无线通信协议标准，其实质内容是要建立通用的低功耗、低本钱无线电空中接口及其公开的软件控制标准，使信息传送和计算机进一步结合,使相关的便携式设备在没有电缆相互连接的情况下，能在近距离范围内，相互通信、相互操作。从目前的应用来看，因蓝牙低功耗、体积小方面的优势，使其被集成到大局部的数字设备中。蓝牙使便携式各种移动设备、计算机外设的数字设
15、备之间进行无线通信成为可能，它不仅取代了这些设备之间的连接，而且还使得许多数字设备的功能得到扩充，让原来许多独立的数字设备可以和其他设备进行联网传递信息，现在蓝牙技术已被广泛应用到一下领域：蓝牙技术在计算机外设的方面己被应用到键盘和鼠标与电脑的无线连接、多台计算机共用一台打印机等设备资源，数码相机、PDA和移动等与计算机进行无线数据通信，多台计算机组成无线局域网等。蓝牙无线语音通信的应用：如无线耳机和车内的免提系统等。无线网络的实现：包括拨号上网和网络接入两种互联网桥的实现方法。拨号上网可以使笔记本电脑等移动设备通过移动接入Internet,蓝牙无线网络接入点不仅可以让数字设备访问Intern
16、et和接入局域网，还可以作为PSTN的接入点使用。基于OBEX替代红外技术的蓝牙技术应用：包括PDA和笔记本电脑等设备之间交换电子名片，不同设备之间传递文件等。家用电器的无线蓝牙组网和遥控设备：让家用电器上网，可以在回家之前就翻开空调和热水器，使各种智能家电和信息网络相连。实现三合一的功能：将移动、无绳和对讲机功能集中在一部中。目前，蓝牙技术在汽车远程控制系统应用中得到突破，2003年08月30日两大汽车制造商克莱斯勒和宝马公司同时发布了基于蓝牙的车载远程通讯平台，这标志着无线技术在汽车界赢得了更加广泛的关注,车载系统正在向智能化、信息化和网络化开展，汽车市场己经成为电子工业的另一个重要增长点
17、。通过具有蓝牙功能的，蓝牙车载系统可以实现汽车自动故障检测、诊断和电子导航等富有创意的应用。其他应用：包括USB适配器、车锁，甚至还有集成了蓝牙技术的手表和钢笔等。1.4 本设计简介本设计重点在于蓝牙模块的使用，即无线数据的传输。本设计采用两个BC(M-B主从一体蓝牙模块，通过硬件分别设置成一主、一从模块进行无线通信。采集模块采用DS18B2O温度传感器，处理器采用STC89C52芯片，显示模块采用LCDI602显示器。温度传感器DS18B2O将采集到的温度经处理器处理后，由蓝牙主模块发出，从模块接收并显示在LCD1602上，从而完成数据的采集、处理、发送、接收和显示的相应功能。第二章无线数据
18、采集系统的硬件设计2.1 系统的整体设计方案根据课题的设计要求，提出系统设计的整体方案，其系统框图如图2T所示。制模块协调控制。主控制模块由STC89C52及其外围电路构成。STC89C52是控制模块的核心局部，主要完成数据的存储、计算及其相应的逻辑控制，并实现与蓝牙模块的通信等重要任务。蓝牙模块主要负责数据的发送与接收，完成数据的无线通信，其电路由蓝牙模块及其外围电路构成2. 2系统的整体结构系统的整体机构如图2-2所示。STC89C51 中心 控制电路 LCD1602 显示器第三章温度传感器模块3. 1温度传感器的分类及其型号温度传感器(temperaturetransducer)是指能感
19、受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心局部，品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。3.1.1 接触式温度传感器接触式温度传感器的检测局部与被测对象有良好的接触，又称温度计。温度计通过传导或对流到达热平衡，从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。一般测量精度较高。在一定的测温范围内，温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象那么会产生较大的测量误差,常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等.它们广泛应用于工业、农业、商业等
20、部门。在日常生活中人们也常常使用这些温度计。随着低温技术在国防工程、空间技术、冶金、电子、食品、医药和石油化工等部门的广泛应用和超导技术的研究，测量120K以下温度的低温温度计得到了开展，如低温气体温度计、蒸汽压温度计、声学温度计、顺磁盐温度计、量子温度计、低温热电阻和低温温差电偶等。低温温度计要求感温元件体积小、准确度高、复现性和稳定性好。利用多孔高硅氧玻璃渗碳烧结而成的渗碳玻璃热电阻就是低温温度计的一种感温元件，可用于测量1.6300K范围内的温度。例如图3-1。图3-1温度传感器3.1.2 非接触式温度传感器它的敏感元件与被测对象互不接触，又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体
21、、小目标和热容量小或温度变化迅速（瞬变）对象的外表温度，也可用于测量温度场的温度分布。最常用的非接触式测温仪表基于黑体辐射的根本定律，称为辐射测温仪表。图3-2非接触式温度传感器举例辐射测温法包括亮度法（见光学高温计）、辐射法（见辐射高温计）和比色法（见比色温度计）。各类辐射测温方法只能测出对应的光度温度、辐射温度或比色温度。只有对黑体（吸收全部辐射并不反射光的物体）所测温度才是真实温度。如欲测定物体的真实温度，那么必须进行材料外表发射率的修正。而材料外表发射率不仅取决于温度和波长，而且还与外表状态、涂膜和微观组织等有关，因此很难精确测量。在自动化生产中往往需要利用辐射测温法来测量或控制某些物
22、体的外表温度，如冶金中的钢带轧制温度、轧辑温度、锻件温度和各种熔融金属在冶炼炉或林堪中的温度。在这些具体情况下，物体外表发射率的测量是相当困难的。对于固体外表温度自动测量和控制，可以采用附加的反射镜使与被测外表一起组成黑体空腔。附加辐射的影响能提高被测外表的有效辐射和有效发射系数。利用有效发射系数通过仪表对实测温度进行相应的修正，最终可得到被测外表的真实温度。最为典型的附加反射镜是半球反射镜。球中心附近被测外表的漫射辐射能受半球镜反射回到外表而形成附加辐射，从而提高有效发射系数式中为材料外表发射率，O为反射镜的反射率。至于气体和液体介质真实温度的辐射测量，那么可以用插入耐热材料管至一定深度以形
23、成黑体空腔的方法。通过计算求出与介质到达热平衡后的圆筒空腔的有效发射系数。在自动测量和控制中就可以用此值对所测腔底温度（即介质温度）进行修正而得到介质的真实温度。非接触测温优点：测量上限不受感温元件耐温程度的限制，因而对最高可测温度原那么上没有限制。对于1800C以上的高温，主要采用非接触测温方法。随着红外技术的开展，辐射测温逐渐由可见光向红外线扩展，700。C以下直至常温都己采用，且分辨率很高。3.1.3 常见温度传感器及其型号按照温度传感器输出信号的模式，可大致划分为三大类：数字式温度传感器、逻辑输出温度传感器、模拟式温度传感器一、模拟温度传感器传统的模拟温度传感器，如热电偶、热敏电阻和R
24、TDS对温度的监控，在一些温度范围内线性不好，需要进行冷端补偿或引线补偿；热惯性大，响应时间慢。集成模拟温度传感器与之相比，具有灵敏度高、线性度好、响应速度快等优点，而且它还将驱动电路、信号处理电路以及必要的逻辑控制电路集成在单片IC上，有实际尺寸小、使用方便等优点。常见的模拟温度传感器有LM3911、LM335、LM45、AD22103电压输出型、AD590电流输出型。二、逻辑输出型温度传感器在许多应用中，我们并不需要严格测量温度值，只关心温度是否超出了一个设定范围，一旦温度超出所规定的范围，那么发出报警信号，启动或关闭风扇、空调、加热器或其它控制设备，此时可选用逻辑输出式温度传感器。LM5
25、6,MAX6501-MAX6504、MX65096510是其典型代表。三、数字式温度传感器数字式温度传感器具有功耗低、开发简单、外围电路少，并且不需要加A/D转换器，可以和MCU直接通信等优点，常见的数字式温度传感器有、MAX6575/76/77数字温度传感器、DS1612、DS18B20等。3. 2温度传感器的选型本设计主要针对室温进行测量，而室温的变化范围一般在0-40摄氏度之间，精度要求为1，因此，基于以上传感器的特点，予以选用DS18B20数字式温度传感器。该传感器器件连接简单，可直接将其DQ端与单片机I/O口相连接。DS18B20主要特征：1 .全数字的转化及输出。2 .先进的单总线
26、数据通信。3 .最高12位分辨率，精度可达0.5摄氏度。4 .12位分辨率时的最大工作周期为750毫秒。5 .可选择寄生工作方式。6 .检测温度范围-55C-+125。7 .内置EEPRoM,具有限温报警功能8 .含64位光刻RoM,内置产品序列号，方便多机挂接9 .多样式封装，适应不同硬件系统。下列图为DS18B20内部框图图3-3DS18B20内部框图温度传感器DS18B20主要有三个数字部件，1）64位激光ROM；2）温度传感器；3）非易失型温度报警触发器TH和TL器件从单总线上汲取能量，在信号处于高电平期间，把能量储存在内部电容里，当信号处于低电平时，消耗内部电容能量工作，直到高电平到
27、来，再给内部寄生电容充电。DS18B20也可以用外部寄生电源供电。寄生电源有两个优点：1）进行远距离测温时，无需本地电源供电；2）可以在没有常规电源的情况下度RoM,要想使DS18B20能够进行精确的温度转换，I/0口必须在转化期间供电。DS18B20测温操作：DS18B20通过一种片上温度测量电路进行温度测量，电路的方框图如下3-4所示：图3-4测温电路方框图和温度/数据关系表DS18B20测温时，用一个高温系数的振荡器确定一个门的周期，内部计数器在这个周期内对一个低温度的振荡器的脉冲进行计数来得到温度值。DS18B20用9位存储温度，最高位为符号位，下列图为数据格式，负温度S=I,正温度S
28、=OI,例如OOAAH为+85C,FF92H为-52。图3-5DS18B20119位存储温度DS18B20用12位存储温度，最高位为符号位，下列图为数据格式，负温度S=I,正温度S=Oo例如055OH为+85C,FC90H为-52。图3-6DS18B20用12位存储温度第四章STC89C52RC处理器4. 1STC89C52RC单片机介绍STC89C52RC单片机是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可以任意选择。主要特性如下：1 .增强型8051单片机，6时钟/机器周期和12时钟/机器周期可以任意选择，
29、指令代码完全兼容传统8051.2 .工作电压：5.5V3.3V5V单片机）/3.8V2.OV（3V单片机）3 .工作频率范围：040MHz,相当于普通8051的080Mz,实际工作频率可达48MHZ4 .用户应用程序空间为8K字节5 .片上集成512字节RAM6 .通用I/O口（32个）,复位后为：P1/P2/P3/P4是准双向口/弱上拉，PO口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为I/O口用时，需加上拉电阻。7 .ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿真器，可通过串口（RxDP3.0,TxDP3.1）直接下载用户程序，数秒即可完成一片8 .
30、具有EEPROM功能9 .具有看门狗功能10 .共3个16位定时器/计数器。即定时器TO、门、T211 .外部中断4路，下降沿中断或低电平触发电路，PoWerDOWn模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒12 .通用异步串行口（UART）,还可用定时器软件实现多个UART13 .工作温度范围：-40+85（工业级）075C（商业级）14 .PDlP封装4.2 STC89C52RC单片机的工作模式1 .掉电模式：典型功耗0lUA,可由外部中断唤醒，中断返回后，继续执行原程序。2 .空闲模式：典型功耗2mA。3 .正常工作模式：典型功耗4Ma7mA。4 .掉电模式可由外部中断唤醒，适用于水表、气表
31、等电池供电系统及便携设备。4.3 STC89C52RC引脚功能说明如图4-1所示：图4TSTC89C52RC引脚图VCC（40引脚）：电源电压VSS（20引脚：接地Po端口（PO.0P0.7,3932引脚）：PO口是一个漏极开路的8位双向I/O口。作为输出端口，每个引脚能驱动8个TTL负载，对端口Po写入1时，可以作为高阻抗输入。在访问外部程序和数据存储器时，PO口也可以提供低8位地址和8位数据的复用总线。此时，PO口内部上拉电阻有效。在FIaShROM编程时，PO端口接收指令字节；而在校验程序时，那么输出指令字节。验证时，要求外接上拉电阻。Pl端口（PLoPL7,18引脚）：Pl口是一个带内
32、部上拉电阻的8位双向I/O口。Pl的输出缓冲器可驱动（吸收或者输出电流方式）4个TTL输入。对端口写入1时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这是可用作输入口。Pl口作输入口使用时，因为有内部上拉电阻，那些被外部拉低的引脚会输出一个电流&J。此外，Pl.0和Pl.1还可以作为定时器/计数器2的外部技术输入（Pl.0/T2）和定时器/计数器2的触发输入（PL1/T2EX）,具体参见下表：表4-1PLO和PLI引脚复位功能引脚号功能特性Pl.0T2（定时器/计数器2外部计数输入），时钟输出PLlT2EX（定时器/计数器2捕获/重装触发和方向控制）P2端口P2.0P2.7,2128引脚）tP2口是
33、一个带内部上拉电阻的8位双向I/O端口。P2的输出缓冲器可以驱动（吸收或输出电流方式）4个TTL输入。对端口写入1时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，这时可用作输入口。P2作为输入口使用时，因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流（.）P3端口（P3.0P3.7,1017引脚）：P3是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O端口。P3的输出缓冲器可驱动吸收或输出电流方式）4个TTL输入。对端口写入1时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这时可用作输入口。P3做输入口使用时，因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输入一个电流MJ.在对FlashROM编程或程序校验时
34、，P3还接收一些控制信号。P3口除作为一般I/O口外，还有其他一些复用功能，如卜表所示：表4-2P3口引脚复位功能引脚号复用功能P3.0RXD串行输入口）P3JTXD（串行输出口）P3.2/NTO（外部中断0）P3.3WTl（外部中断1）P3.4TO定时器0的外部输入）P3.5Tl（定时器1的外部输入）P3.6而（外部数据存储器写选通）P3.7而（外部数据存储器读选通）RST（9引脚）：复位输入。当输入连续两个机器周期以上高电平时为有效，用来完成单片机单片机的复位初始化操作。看门狗计时完成后，RST引脚输出96个晶振周期的高电平。特殊存放器AUXR（地址8EH）上的DISRTO位可以使此功能无
35、效。DISRTo默认状态下，复位高电平有效。ALE/PR0G（30引脚）：地址锁存控制信号（ALE）是访问外部程序存储器时，锁存低8位地址的输出脉冲。在FlaSh编程时，此引脚（PRoG）也用作编程输入脉冲。在一般情况下，ALE以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟使用。然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器时，ALE脉冲将会跳过。西丽29引脚：外部程序存储器选通信号（唾S）是外部程序存储器选通信号。当AT89C51RC从外部程序存储器执行外部代码时，PSEN在每个机器周期被激活两次，而访问外部数据存储器时，喃i将不被激活。后A/VPP（31引脚）：访问外部程序存储器控
36、制信号。为使能从OOOOH到FFFFH的外部程序存储器读取指令，后K必须接GND。注意加密方式1时，X将内部锁定位RESET。为了执行内部程序指令，示应该接VCC。在FlaSh编程期间，EA也接收12伏VPP电压。XTALl（19引脚）：振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。XTAL2（18引脚）：振荡器反相放大器的输入端。4.4 4特殊功能存放器在STC89C52RC片内存储器中，80HFFH共128个单元位特殊功能存放器tSFR）,STC89C52RC除了有定时器/计数器O和定时器/计数器1之外，还增加了一个一个定时器/计数器2.定时器/计数器2的控制和状态位位于T2CON（见表4-
37、3）和T2MOD见表（4-4）表4-3特殊功能存放器T2CON的描述表4-4定时器2工作方式RCLK+TCLKCP/RL2TR2模式00116位自动重装01116位捕获1X1波特率发生器XX0（关闭）定时器2是一个16位定时/计数器。通过设置特殊功能存放器T2CON中的Cyr2位，可将其作为定时器或计数器。定时器2有3种操作模式：捕获、自动重新装载（递增或递减计数）和波特率发生器，这3种模式由T2CON中的位进行选择。表4-5定时/计数器2控制存放器各位功能说明符号功能TF2定时器2溢出标志。定时器2溢出时，又由硬件置位，必须由软件请0.当RCLK=I或TCLK=I时，定时器2溢出，不对TF2
38、置位。EXF2定时器2外部标志。当EXEN2=1,且当T2EX引脚上出现负跳变而出现捕获或重装载时，EXF2置位，申请中断。此时如果允许定时器2中断，CPU将响应中断，执行定时器2中断效劳程序，EXF2必须由软件去除。当定时器2工作在向上或向下计数方式时（DCEN=I）,EXF2不能激活中断。RCLK接收时钟允许。RCLK=I时，用定时器2溢出脉冲作为串口（工作于工作方式1或3时）的接收时钟，RCLK=O,用定时器1的溢出脉冲作为接收脉冲TCLK发送时钟允许。TCLK=I时，用定时器2溢出脉冲作为串口（工作于工作方式1或3时）的发送时钟，TCLK=O,用定时器1的溢出脉冲作为发送脉冲EXEN2
39、定时器2外部允许标志。当EXEN2=1时，如果定时器2未用于作串行口的波特率发生器，在T2EX端口出现负跳变脉冲时，激活定时器2捕获或者重装载。EXEN2=0时，T2EX端的外部信号无效。TR2定时器2启动/停止控制位。TR2=1时，启动定时器2.C2定时器2定时方式或计数方式控制位。C辰=0时，选择定时方式，C斤=l时，选择对外部事件技术方式（下降沿触发）。CP/M-2捕获/重装载选择。CP/RLZ=1时，如EXEN2=1,且T2EX端出现负跳变脉冲时发生捕获操作。CP/RL2=1时，假设定时器2溢出或EXEN2=1条件下，T2EX端出现负跳变脉冲，都会出现自动重装载操作。当RCLK=I或T
40、CLK=I时，该位无效，在定时器2溢出时强制其自动重装载。第五章LCD1602液晶显示器5.1 液晶概述液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，通过电压对显示区域进行控制，只要输入所需的控制电压，就可以显示出字符。LCD能够显示字符的关键在于其控制器,目前大局部点阵型LCD都使用日立公司的HD44780集成电路作为控制器。HD44780是集驱动器与控制器于一体，专用于字符显示的液晶显示控制驱动电路，其原理较为复杂，但应用却非常简单，我们本章重在将其应用。各种型号的液晶通常是按照显示字符的行数或液晶点阵的行、列数来命名的。比方：1602的意思是每行显示16个字符，一共可以显示两行；类似的命名还有08
41、01,0802,1601等，这类液晶通常是字符型液晶，即只能显示ASCH码字符，如数字、大小写字母、各种符号等。12232型液晶属于图形型液晶，它的意思是液晶由122歹I、32行组成，即共有122*32个点来显示各种图形，我们可以通过程序控制这122*32个点中的任一个点显示或不显示。类似的命名还有12864,19264,192128,320240等，根据客户需求，厂家可以设计出任意数组合的的点阵液晶。5.2 通用1602液晶的操作方法1 .接口信号说明1602引脚如图5-1所示：图5-11602引脚图1602字符型LCD通常有14条引脚线或16条引脚线的LCD,多出来的2条线是背光电源线。V
42、CC（15脚）和地线GND（16脚），其控制原理与14脚的LCD完全一样,其引脚接口信号说明如下表5-1所示。衣5T1602液晶接口信号说明编号符号引脚说明编号符号引脚说明1VSS电源地9D2DataI/O2VDD电源正极10D3DataI/O3VL液晶显示偏压信号11D4DataI/O4RS数据/命令选择端（H/L）12D5DataI/O5R/W读/写选择端（H/L）13D6DataI/O6E使能信号14D7DataI/07DODataI/O15BLA背光源正极8D1DataI/O16BLK背光源负极2 .根本操作时序读写操作时序如图5-2和5-3所示：图5-2写操作时序图5-3读操作时序读
43、状态 输入：RS=L1 RW=H, E=H输出:D0D7状态字。读数据 输入：RS=H1 RW=H, E=H输出：无写指令输入:RS=L1R/W=L,D0D7=指令码,E=高脉冲输出：D0D7=数据写数据输入：RS=L1R/W=L,D0、D7=数据，E=高脉冲输出：无3.1602型LCD显示字符的过程要用1602型LCD显示字符必须解决3个问题：(1)待显字符ASCII标准码的产生;(2)液晶显示模式的设置；(3)字符显示位置的指定。1字符ASCIl标准码的产生常用字符的标准ASCII码无需人工产生，在程序中定义字符常量或字符串常量时，C语言在编译后会自动产生其标准ASCII码。只要将生成的标
44、准ASCII码通过单片机的I/O口送入数据显示用存储器，内部控制线路就会自动将字符传送到显示器上。(2)液晶显示模式设置要让液晶显示字符，必须对有无光标、光标的移动方向、光标是否闪烁及字符的移动方向等进行设置，才能获得所需的显示效果。1602液晶显示模式设置是通过控制指令对内部的控制器控制而实现的，常用的控制指令见表5-2。表5-21602液晶显示模式控制指令表指令名称指令功能指令的二进制代码D7D6D5D4D3D2DlDO显示模式设置设置位16*2显示，5*7点阵，8位数据接口00111000显示开关及光标设置D=I开显示；D=O关显示C=I显示光标；C=O不显示光标B=I光标闪烁；B=O光
45、标不显示00001DCB输入模式设置N=I地址指针加1,光标加1N=O地址指针减1,光标减1S=I当写一个字符时，整屏显示左移(N=I)或右移(N=O),以得到光标不移动而屏幕移动的效果S=O当写一个字符时整屏显Zn不移动000001NS整屏移动整屏左移，同时光标跟随移动00011000整屏右移，同时光标跟随移动00011100其他设置显示清屏：1 .数据指针清02 .所有显示清000000001显示回车：数据指针清0000000103）字符显示位置的指定1602型LCD内部地址如图5-4所示。1602型液晶字符显示位置确实定方法规定为：80H+地址码（OO-OFH,40-4FH）。例如要将某
46、字符显示在第2行第6歹U，那么确定地址的指令代码应为80H+45H。其中，当我们向图中的OO-OF、40-4F地址中的任一处写入显示数据时，液晶都可以立即显示出来，当写入到10-27或50-67地址时，必须通过移屏指令将他们移入可显示区域方能正常显示出来。图5-41602型LCD内部地址4.液晶的状态字说明如图5-5所示：图5-5液晶状态字说明注：原那么上每次对控制器进行读写操作之前，都必须进行读写检测，确保STA7为0.实际上，由于单片机的操作速度慢于液晶控制器的反响速度，因此可以不进行读写检测，或只进行简短延时即可。第六章蓝牙模块1 .1蓝牙技术简介蓝牙，是一种支持设备短距离通信（一般Iom内）的无线电技术。能在包括移动、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。利用蓝牙技术，能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信，也能够成功地简化设备与因特网Internet之间的通信，从而数据传输变得更加迅速高效，为无线通信拓宽道路。蓝牙采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术，支持点对点及点对多点通信，工作在全球通用的2.4GHZISM（即工业
