串口現(xiàn)場評分系統(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實現(xiàn)，具有簡單的電路結(jié)構(gòu)，能實現(xiàn)復雜的地址譯碼和很好的硬件保密性能。

3 系統(tǒng)軟件設計

系統(tǒng)的設計要求是：PC機部分主要負責數(shù)據(jù)庫管理，終端機管理和終端機信息的發(fā)送和接收。數(shù)據(jù)庫管理，主要針對下列信息的添加，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項目信息；⑤選手成績信息。終端機管理，包括終端機的在線情況查詢、時間校準、成績存儲與清除。終端機信息發(fā)送和接受，包括項目，參賽選手號碼，姓名等基本信息的發(fā)送和評委評分的接收。終端機部分負責現(xiàn)場評分。等待主機發(fā)送比賽資料，確認無誤后，方可進行評分。整個系統(tǒng)軟件分為PC和終端兩部分，PC端以數(shù)據(jù)庫技術(shù)作為支撐，采用Visual Basic 6.0 編寫，實現(xiàn)了項目、評委、選手等考試信息的管理和查詢,以及上位機與下位機的通信功能。而終端部分則采用C51語言編程,遵循自頂向下和逐步細化的模塊化程序設計方法，主要負責考試信息的接收和顯示，以及評委評分的輸入和回送等。

3.1 PC管理軟件

PC管理軟件采用結(jié)構(gòu)化語言編程VB，主要分為信息管理、用戶管理、成績管理、終端管理、比賽信息設置、比賽管理以及幫助7大功能。圖4為主操作界面，編程的主要難點在于通訊控件MSComm和面向數(shù)據(jù)庫訪問控件Adodc。前者負責實現(xiàn)PC與終端通信，通過對控件屬性的設置，可以提高編程效率，簡化編程，后者是微軟公司提出的最新數(shù)據(jù)訪問技術(shù)，它被設計用來同新的數(shù)據(jù)訪問層OLE DB Provider一起協(xié)同工作，以提供通用數(shù)據(jù)訪問,在本設計應用中，包括對信息的查詢、刪除和修改，采用SQL（結(jié)構(gòu)化查詢語言）編程，通過SQL完成復雜的數(shù)據(jù)庫操作，而無需考慮如何操作數(shù)據(jù)庫的底層細節(jié)。

圖4 PC管理主機端操作界面

3.2 終端應用軟件

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

4無線通訊的實現(xiàn)

PC管理機和評分終端兩者除了RS-232串口有線通訊外，在兩者的RS-232串口上各加入一個無線通訊模塊，則可實現(xiàn)主機與終端機之間的無線通訊。無線通訊模塊主要由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程序進行配置。芯片能耗非常低，以-5dBm的功率發(fā)射時，工作電流只有10.5mA，接收時工作電流只有18mA，多種低功率工作模式，方便節(jié)能設計。nRF2401適用于無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)等多種無線通信的場合。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。