pic 單片機(jī)是單片機(jī)系列中的佼佼者，對(duì)于 pic 單片機(jī)，想必大家均有一定了解。在現(xiàn)實(shí)中，pic 單片機(jī)的應(yīng)用更是隨處可見(jiàn)。

近年來(lái)，由于數(shù)據(jù)通信需求的推動(dòng)，加上半導(dǎo)體、計(jì)算機(jī)等相關(guān)電子技術(shù)領(lǐng)域的快速發(fā)展，短距離無(wú)線與移動(dòng)通信技術(shù)也經(jīng)歷了一個(gè)快速發(fā)展的階段。短距離無(wú)線通信通常指的是 l00m 到 200m 以內(nèi)的通信。

它被廣泛應(yīng)用于無(wú)線數(shù)據(jù)采集、無(wú)線水表、煤氣表、電力表抄表、工業(yè)遙控、遙測(cè)、工業(yè)數(shù)據(jù)采集、樓宇自動(dòng)化、安防、機(jī)房設(shè)備無(wú)線監(jiān)控、家庭自動(dòng)化數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)等領(lǐng)域。

IAI 系列無(wú)線芯片具有集成度高，外圍元件少，功耗低，性能穩(wěn)定可靠，芯片內(nèi)部集成了 FSK 無(wú)線收發(fā)必需的全部功能模塊，包括多邊帶 PLL 合成器、PA、LNA、混頻器、基帶濾波器、中頻放大器、信號(hào)強(qiáng)度指示 RSSI、數(shù)據(jù)質(zhì)量偵測(cè) DQD、電池電壓偵測(cè)、AFC 和微控制器等，非常適合用于短距離無(wú)線通訊產(chǎn)品。本文介紹了采用 IA4421 芯片開(kāi)發(fā)的兩種無(wú)線通訊模塊 PHY 和 EV-IA4421-433M-3(如圖 1，圖 2)。PHY 模塊是不帶 MCU 而向外提供一個(gè) SPI 接口;EV-IA4421 模塊是帶 MCU 并向外提供一個(gè)串口。這樣可以方便用戶使用和開(kāi)發(fā)。

圖 1 PHY

圖 2 EV-IA4421

針對(duì)這兩種模塊，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)適用這兩種模塊的測(cè)試評(píng)估板。該 測(cè)試板 可以對(duì)這兩個(gè)模塊進(jìn)行設(shè)置(主要對(duì) IAI4421 寄存器設(shè)置)，這樣方便客戶評(píng)估，測(cè)試 IA 系列產(chǎn)品的的性能。

基本概述：

該測(cè)試板的組成采用 PIC 單片機(jī) PIC16F777 作為主控芯片;一個(gè) LCD1602 作為顯示器件;4 個(gè)輕觸按鍵作為作為用戶輸入;一個(gè)可以連接電腦的串口;還有連接兩通訊模塊的接口。用戶可以通過(guò)按鍵和 LCD 可以很直觀地對(duì) IAI4421 芯片寄存器、通訊速率等進(jìn)行設(shè)置，還可以通過(guò) LCD 監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸過(guò)程的正確性和完整性。

本文主要介紹該測(cè)試板的一些主要功能和原理以及其使用的方法，以便大家對(duì)其有一個(gè)初步的了解。

主要功能：

可設(shè)置 4 位的發(fā)射地址碼：用戶可以通過(guò)菜單設(shè)置 4 位的地址即 0~F，并與從機(jī)地址設(shè)置對(duì)應(yīng)，這樣就可以不受其他模塊的干擾，可以多個(gè)模塊同時(shí)工作。

可設(shè)置模塊的工作頻段：由于 IAI 系列芯片支持 3 頻段分別為 433MHz、868MHZ、915MHZ，通過(guò)設(shè)置不同的頻段可以適應(yīng)使用不同頻段的硬件。

可設(shè)置模塊的發(fā)送速率：芯片支持不同的發(fā)射速率，用戶可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整;

可設(shè)置發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔和發(fā)送的次數(shù);

可以設(shè)置串口波特率(與硬件連接相對(duì)應(yīng));

可顯示接收數(shù)據(jù)的內(nèi)容和接收數(shù)據(jù)的次數(shù)，當(dāng)前通訊速率等信息;

硬件組成框架：

各部分硬件接口：

LCD1602 接口(圖 3)

LCD1602 采用 8 數(shù)據(jù)線接口(data0-data7)，有利于快速刷新需要顯示的數(shù)據(jù)，RS、RW、E 三線控制。

圖 3 LCD 電路接口

串口電路(圖 4)

串口電路采用 MAX232 作為電平轉(zhuǎn)換芯片，與電腦連接，接收電腦 的輸入命令。TX 串行數(shù)據(jù)輸出(無(wú)線接收到的 數(shù)據(jù))，CRX 串行數(shù)據(jù)輸入(要發(fā)送的數(shù)據(jù))。

圖 4 串口電路接口

EV-IA4421-433M-3 模塊接口電路(圖 5)

EV-IA4421-433M-3 是已經(jīng)帶有一個(gè) PIC16F690 的模塊。VCC 使用 5V 電源供電;TX、RS 作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的波特率可選的串口作為與測(cè)試板之間的通訊，所有對(duì)模塊的操作都使用這個(gè)串口完成;/PD 待機(jī)控制，/PD=0 時(shí)，模塊進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，/PD=1，模塊正常工作;RSSI 無(wú)線信號(hào)強(qiáng)度輸出，輸出電壓和信號(hào)強(qiáng)度成正比，是一個(gè)模擬信號(hào)，測(cè)試板通過(guò) AD 轉(zhuǎn)換對(duì)其捕捉。

圖 5 EV-IA4421 接口電路

PHY 模塊接口電路(圖 6)

PHY 只需使用 5 個(gè) I/O 口即可工作，它采用 SPI 兼容的控制接口作為數(shù)據(jù)通訊接口。我們測(cè)試板也正是使用這種方式與 PHY 模塊進(jìn)行諒解的。各個(gè)接口功能如下：SCK：SPI 串口時(shí)鐘輸入;SDI：SPI 串口數(shù)據(jù)輸入;NSEL：SPI 片選輸入(低電平有效);SDO：SPI 串口數(shù)據(jù)輸出;NIRQ：中斷請(qǐng)求輸出(低電平有效)。

圖 6 PHY 模塊接口電路

按鍵電路(圖 7)

四個(gè)輕觸按鍵作為用戶的輸入，用戶按鍵的輸入判斷是采用普通的 I/O 方式。具體每個(gè)按鍵定義為：UP 鍵用于上移菜單;DOWN 鍵用于下移菜 單;ENTER 鍵用于確認(rèn)選擇;SEND 用于啟動(dòng)發(fā)送數(shù)據(jù)。

圖 7 按鍵電路

電源部分：

考慮到使用的方便性，再電源供電上采用了兩種供電方式：一種直流 9V～12V 電源適配器的輸入;另一種是用 9V 的紐扣電池供電。用戶可采用其中的一種。

以上是該 測(cè)試板 的硬件的主要組成部分，每個(gè)部分都只是作了比較簡(jiǎn)單的介紹。

軟件組成框架：

軟件流程如圖 8 所示，軟件系統(tǒng)在 MCU 中執(zhí)行，分為系統(tǒng)初始化、主循環(huán)流程與中斷服務(wù)程序。下面對(duì)其作一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹：

MCU 初始化函數(shù)，主要是對(duì) MCU 定時(shí)器設(shè)置、串口、中斷設(shè)置和各個(gè)端口的輸入輸出設(shè)置等等;

按鍵事件管理函數(shù)，它定時(shí)檢測(cè)按鍵板上的按鍵輸入，設(shè)置和保存相應(yīng)的標(biāo)志位，并把按鍵對(duì)應(yīng)信息映射成相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)事件;

主循環(huán)函數(shù)是整個(gè)軟件系統(tǒng)的一個(gè)核心部分，各種事件的觸發(fā)和各個(gè)用戶接口管理都由這個(gè)函數(shù)完成，每個(gè)子程序管理著不同功能。

圖 8 軟件流程

主循環(huán)是軟件的基本控制部分，它是一個(gè)無(wú)限時(shí)間的循環(huán)，當(dāng)中包含了許多子程序，諸 如：Check if it’s time to execute events(定時(shí)器時(shí)間事件處理)、Mode Handler(模式識(shí)別處理)、Key SCANHandler(電源管理)、OSD Event Handler(菜單事件處理——當(dāng)中也包含了按鍵處理)、Debug Handler(調(diào)試處理)。通過(guò)這一系列的管理函數(shù)，不斷的檢測(cè)事件的發(fā)生并執(zhí)行相應(yīng)的功能操作。