基于MC9S08QG8低端微控制器的無(wú)線(xiàn)控制器設計
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16×2 LCD的RS，R／W，E信號由MCU通用I／O口PTB的三個(gè)引腳進(jìn)行控制，實(shí)際上可以將R／W直接接低電平，或者軟件控制使始終為低點(diǎn)平，因為應用時(shí)只需對LCD做命令、數據寫(xiě)入；數據線(xiàn)采用LCD的4線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)形式，即只用DB4～DB7，由MCU的PTA0～PTA3提供；背光電源BKL+，BKL-不接，以減少功耗。4個(gè)按鍵也接在MCU的PTA0～PTA3，與LCD數據線(xiàn)復用，按鍵的上拉電阻使用MCU內部配置的，無(wú)需外接上拉以減省元件。同時(shí)當等待處理按鍵時(shí)，MCU將按鍵輸入直接配置成按鍵輸入中斷，也減少了硬件連接和軟件復雜度，按鍵發(fā)生時(shí)MCU自動(dòng)轉去讀取按鍵輸入及按鍵處理，當要進(jìn)行LCD顯示時(shí)，MCU又將復用線(xiàn)臨時(shí)配置成數據輸出，配合LCD控制信號完成LCD的內容顯示。
MCU的8 KB FLASH和512 B的存儲器資源對于一般的無(wú)線(xiàn)控制是足夠的，另外，設計中還會(huì )用到MCU的定時(shí)器資源，通過(guò)定時(shí)比較器生成一般無(wú)線(xiàn)控制應用中都需要的定時(shí)時(shí)間，通過(guò)軟件編程可以方便地實(shí)現。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/163771.htm
4 無(wú)線(xiàn)控制功能示例
以上設計方案適用于多種無(wú)線(xiàn)控制應用，如空調、智能風(fēng)扇等的無(wú)線(xiàn)控制。在此方案基礎上還可以擴展出更復雜的無(wú)線(xiàn)控制應用，因為MCU還有少量口線(xiàn)(比如再增加一個(gè)設備開(kāi)關(guān)按鍵)、MCl3192還有很多接口如它自帶的GPIO、定時(shí)器等都是可利用資源；同時(shí)此方案其實(shí)仍然可以精簡(jiǎn)，比如不需要顯示的無(wú)線(xiàn)控制應用，就可省去LCD顯示器。
以空調的無(wú)線(xiàn)控制應用為例，按本文硬件設計原理，使用LCD來(lái)顯示不同的功能菜單，如當前溫度、定時(shí)設置、溫度設置和工作狀態(tài)報告等。4個(gè)按鍵可以分別安排為：
SW1為功能菜單或狀態(tài)報告；SW2為增加數值或功能切換；SW3為減少數值或功能切換；SW4為確認或接受，兼用開(kāi)關(guān)設備。
當應用開(kāi)始時(shí)，空調總是處于關(guān)閉狀態(tài)。必須先按SW4按鍵才能打開(kāi)空調。當強制關(guān)閉空調時(shí)，SW1+SW4按鍵起作用?？照{打開(kāi)后，LCD上會(huì )顯示當前溫度和上次設定溫度，一旦空調打開(kāi)，可以分別使用SW2鍵和SW3鍵來(lái)降低或增加溫度。這時(shí)如果要設置空調的各種工作模式如制冷、制熱、除濕、自動(dòng)、風(fēng)向、風(fēng)速、定時(shí)時(shí)間及溫度等，可以按動(dòng)SW1切換功能并配合SW2鍵、SW3進(jìn)行操作，每次用按鍵修改了工作模式、溫度、定時(shí)時(shí)間等設置后，系統會(huì )采用一個(gè)簡(jiǎn)單的協(xié)議將控制命令通過(guò)MCl3192無(wú)限收發(fā)器發(fā)送到加熱／制冷系統。此時(shí)可按SW4鍵確認以使LCD恢復到狀態(tài)報告及新的設定指示。
如果沒(méi)有設置定時(shí)時(shí)間，空調永遠不會(huì )自動(dòng)關(guān)閉，需要人工強制關(guān)閉。設置定時(shí)時(shí)間能自動(dòng)關(guān)閉空調，安排定時(shí)時(shí)間在5～300 min之間。如果設置希望的定時(shí)時(shí)間，步驟如下：
(1)打開(kāi)空調，如果空調處于關(guān)閉狀態(tài)，則不能設置定時(shí)時(shí)間；
(2)按SW1鍵。調整菜單到定時(shí)功能，使在LCD上顯示定時(shí)設置菜單；
(3)按SW2鍵或SW3鍵來(lái)減少或增加希望的定時(shí)時(shí)間；
(4)按SW4來(lái)接受新的定時(shí)時(shí)間；
(5)一旦接受新的定時(shí)時(shí)間后，LCD上會(huì )再次顯示工作模式、當前溫度、定時(shí)時(shí)間、剩余時(shí)間等相關(guān)信息。
對應于設備定時(shí)關(guān)閉，空調的自動(dòng)開(kāi)啟功能則需要在本文電路基礎上增加專(zhuān)門(mén)的時(shí)鐘芯片來(lái)獲得日期、時(shí)間信息基準來(lái)實(shí)現，具體本文不做討論。
5 結 語(yǔ)
本文僅使用了一個(gè)Freescale MC9S08QG8低端微控制器，再加上很少的一些連接線(xiàn)和硬件資源，已經(jīng)具有無(wú)線(xiàn)通信能力和人機交互功能。這說(shuō)明ZigBee無(wú)線(xiàn)應用并不一定總是需要高性能的微控制器，低端微控制器也能夠完成無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )要求的一些基本任務(wù)，從而降低了整個(gè)解決方案的成本。同時(shí)，本文實(shí)現的無(wú)線(xiàn)控制器具有功耗低、元器件少、成本低、性能高而功能全的特點(diǎn)，是嵌入式無(wú)線(xiàn)控制應用的一種精簡(jiǎn)解決方案。
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