基于MC9S08QG8低端微控制器的無線控制器設(shè)計(jì)
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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?yàn)閼?yīng)用時(shí)只需對LCD做命令、數(shù)據(jù)寫入；數(shù)據(jù)線采用LCD的4線訪問形式，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(shù)據(jù)線復(fù)用，按鍵的上拉電阻使用MCU內(nèi)部配置的，無需外接上拉以減省元件。同時(shí)當(dāng)?shù)却幚戆存I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(fù)雜度，按鍵發(fā)生時(shí)MCU自動(dòng)轉(zhuǎn)去讀取按鍵輸入及按鍵處理，當(dāng)要進(jìn)行LCD顯示時(shí)，MCU又將復(fù)用線臨時(shí)配置成數(shù)據(jù)輸出，配合LCD控制信號完成LCD的內(nèi)容顯示。
MCU的8 KB FLASH和512 B的存儲器資源對于一般的無線控制是足夠的，另外，設(shè)計(jì)中還會用到MCU的定時(shí)器資源，通過定時(shí)比較器生成一般無線控制應(yīng)用中都需要的定時(shí)時(shí)間，通過軟件編程可以方便地實(shí)現(xiàn)。
本文引用地址：http://www.104case.com/article/163771.htm
4 無線控制功能示例
以上設(shè)計(jì)方案適用于多種無線控制應(yīng)用，如空調(diào)、智能風(fēng)扇等的無線控制。在此方案基礎(chǔ)上還可以擴(kuò)展出更復(fù)雜的無線控制應(yīng)用，因?yàn)镸CU還有少量口線(比如再增加一個(gè)設(shè)備開關(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，比如不需要顯示的無線控制應(yīng)用，就可省去LCD顯示器。
以空調(diào)的無線控制應(yīng)用為例，按本文硬件設(shè)計(jì)原理，使用LCD來顯示不同的功能菜單，如當(dāng)前溫度、定時(shí)設(shè)置、溫度設(shè)置和工作狀態(tài)報(bào)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(bào)告；SW2為增加數(shù)值或功能切換；SW3為減少數(shù)值或功能切換；SW4為確認(rèn)或接受，兼用開關(guān)設(shè)備。
當(dāng)應(yīng)用開始時(shí)，空調(diào)總是處于關(guān)閉狀態(tài)。必須先按SW4按鍵才能打開空調(diào)。當(dāng)強(qiáng)制關(guān)閉空調(diào)時(shí)，SW1+SW4按鍵起作用。空調(diào)打開后，LCD上會顯示當(dāng)前溫度和上次設(shè)定溫度，一旦空調(diào)打開，可以分別使用SW2鍵和SW3鍵來降低或增加溫度。這時(shí)如果要設(shè)置空調(diào)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(shè)置后，系統(tǒng)會采用一個(gè)簡單的協(xié)議將控制命令通過MCl3192無限收發(fā)器發(fā)送到加熱／制冷系統(tǒng)。此時(shí)可按SW4鍵確認(rèn)以使LCD恢復(fù)到狀態(tài)報(bào)告及新的設(shè)定指示。
如果沒有設(shè)置定時(shí)時(shí)間，空調(diào)永遠(yuǎn)不會自動(dòng)關(guān)閉，需要人工強(qiáng)制關(guān)閉。設(shè)置定時(shí)時(shí)間能自動(dòng)關(guān)閉空調(diào)，安排定時(shí)時(shí)間在5～300 min之間。如果設(shè)置希望的定時(shí)時(shí)間，步驟如下：
(1)打開空調(diào)，如果空調(diào)處于關(guān)閉狀態(tài)，則不能設(shè)置定時(shí)時(shí)間；
(2)按SW1鍵。調(diào)整菜單到定時(shí)功能，使在LCD上顯示定時(shí)設(shè)置菜單；
(3)按SW2鍵或SW3鍵來減少或增加希望的定時(shí)時(shí)間；
(4)按SW4來接受新的定時(shí)時(shí)間；
(5)一旦接受新的定時(shí)時(shí)間后，LCD上會再次顯示工作模式、當(dāng)前溫度、定時(shí)時(shí)間、剩余時(shí)間等相關(guān)信息。
對應(yīng)于設(shè)備定時(shí)關(guān)閉，空調(diào)的自動(dòng)開啟功能則需要在本文電路基礎(chǔ)上增加專門的時(shí)鐘芯片來獲得日期、時(shí)間信息基準(zhǔn)來實(shí)現(xiàn)，具體本文不做討論。
5 結(jié) 語
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和硬件資源，已經(jīng)具有無線通信能力和人機(jī)交互功能。這說明ZigBee無線應(yīng)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線網(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(xiàn)的無線控制器具有功耗低、元器件少、成本低、性能高而功能全的特點(diǎn)，是嵌入式無線控制應(yīng)用的一種精簡解決方案。
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