串口現(xiàn)場(chǎng)評(píng)分系統(tǒng)的研制

地址譯碼電路。系統(tǒng)地址譯碼電路由可編程邏輯器件GAL16V8實(shí)現(xiàn)，具有簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)，能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的地址譯碼和很好的硬件保密性能。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求是：PC機(jī)部分主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)管理，終端機(jī)管理和終端機(jī)信息的發(fā)送和接收。數(shù)據(jù)庫(kù)管理，主要針對(duì)下列信息的添加，修改，查詢和刪除。① 用戶信息（分為管理員用戶和一般用戶）；②選手信息；③裁判信息；④項(xiàng)目信息；⑤選手成績(jī)信息。終端機(jī)管理，包括終端機(jī)的在線情況查詢、時(shí)間校準(zhǔn)、成績(jī)存儲(chǔ)與清除。終端機(jī)信息發(fā)送和接受，包括項(xiàng)目，參賽選手號(hào)碼，姓名等基本信息的發(fā)送和評(píng)委評(píng)分的接收。終端機(jī)部分負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)評(píng)分。等待主機(jī)發(fā)送比賽資料，確認(rèn)無(wú)誤后，方可進(jìn)行評(píng)分。整個(gè)系統(tǒng)軟件分為PC和終端兩部分，PC端以數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)作為支撐，采用Visual Basic 6.0 編寫，實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目、評(píng)委、選手等考試信息的管理和查詢,以及上位機(jī)與下位機(jī)的通信功能。而終端部分則采用C51語(yǔ)言編程,遵循自頂向下和逐步細(xì)化的模塊化程序設(shè)計(jì)方法，主要負(fù)責(zé)考試信息的接收和顯示，以及評(píng)委評(píng)分的輸入和回送等。

3.1 PC管理軟件

PC管理軟件采用結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言編程VB，主要分為信息管理、用戶管理、成績(jī)管理、終端管理、比賽信息設(shè)置、比賽管理以及幫助7大功能。圖4為主操作界面，編程的主要難點(diǎn)在于通訊控件MSComm和面向數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)控件Adodc。前者負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)PC與終端通信，通過(guò)對(duì)控件屬性的設(shè)置，可以提高編程效率，簡(jiǎn)化編程，后者是微軟公司提出的最新數(shù)據(jù)訪問(wèn)技術(shù)，它被設(shè)計(jì)用來(lái)同新的數(shù)據(jù)訪問(wèn)層OLE DB Provider一起協(xié)同工作，以提供通用數(shù)據(jù)訪問(wèn),在本設(shè)計(jì)應(yīng)用中，包括對(duì)信息的查詢、刪除和修改，采用SQL（結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言）編程，通過(guò)SQL完成復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫(kù)操作，而無(wú)需考慮如何操作數(shù)據(jù)庫(kù)的底層細(xì)節(jié)。

圖4 PC管理主機(jī)端操作界面

3.2 終端應(yīng)用軟件

終端應(yīng)用軟件包括主程序模塊、LCD顯示模塊、串口中斷服務(wù)模塊、按鍵處理模塊、EEPROM讀寫模塊等。主程序首先關(guān)閉全局中斷，然后進(jìn)行各部件的初始化，包括初始化LCD顯示界面,復(fù)位HD7279A,初始化DS1302和串口,設(shè)置定時(shí)器時(shí)間常數(shù)和工作方式,最后打開串口中斷. 初始化完畢后進(jìn)入循環(huán)刷新時(shí)間顯示和查詢按鍵，一旦檢測(cè)到有效按鍵，即進(jìn)入鍵盤服務(wù)子程序。PC機(jī)與終端機(jī)是通過(guò)串口實(shí)現(xiàn)信息交換的，通信的準(zhǔn)確性是系統(tǒng)中必須解決的最關(guān)鍵問(wèn)題。通信雙方的波特率直接關(guān)系到通信的可靠性與準(zhǔn)確性，考慮到定時(shí)器時(shí)間常數(shù)的計(jì)算準(zhǔn)確性，晶振頻率選擇11.0592MHz。

4無(wú)線通訊的實(shí)現(xiàn)

PC管理機(jī)和評(píng)分終端兩者除了RS-232串口有線通訊外，在兩者的RS-232串口上各加入一個(gè)無(wú)線通訊模塊，則可實(shí)現(xiàn)主機(jī)與終端機(jī)之間的無(wú)線通訊。無(wú)線通訊模塊主要由nRF2401單片射頻收發(fā)芯片構(gòu)成，工作于2.4～2.5GHz ISM頻段，芯片內(nèi)置頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器和調(diào)制器等功能模塊，輸出功率和通信頻道可通過(guò)程序進(jìn)行配置。芯片能耗非常低，以-5dBm的功率發(fā)射時(shí)，工作電流只有10.5mA，接收時(shí)工作電流只有18mA，多種低功率工作模式，方便節(jié)能設(shè)計(jì)。nRF2401適用于無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)等多種無(wú)線通信的場(chǎng)合。在本系統(tǒng)中取代原RS-232串口的有線通訊數(shù)據(jù)傳輸。nRF2401內(nèi)置地址解碼器、先入先出堆棧區(qū)、解調(diào)處理器、時(shí)鐘處理器、GFSK濾波器、低噪聲放大器、頻率合成器，功率放大器等功能模塊，需要很少的外圍元件，因此使用起來(lái)非常方便。QFN24引腳封裝，外形尺寸只有5×5mm。 nRF2401的功能模塊如圖5所示。