引言

　　隨著通信技術(shù)日新月異，無線通信應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，如無線遠(yuǎn)程家庭防盜系統(tǒng)、無線車載終端智能防盜系統(tǒng)、無線溫度采集系統(tǒng)、短距離無線藍(lán)牙系統(tǒng)、ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)等應(yīng)用。然而，一直以來，高校在教學(xué)中講解現(xiàn)代無線通信的多種應(yīng)用時，基本上都是停留在書本上的原理、理論，學(xué)生也只能很抽象地了解這些應(yīng)用案例；即使有機會接觸實際硬件時，但由于硬件平臺要求學(xué)生的知識起點很高，大部分學(xué)生也只能是看看實驗現(xiàn)象，不能很好地掌握它。出現(xiàn)這種情況有以下原因：通信技術(shù)變化太快，新的技術(shù)不斷涌現(xiàn)，而學(xué)校的很多硬件設(shè)備都是停留于5年前甚至10年前，更新太慢；可能有部分學(xué)校購置了最新的無線通信實驗平臺，但是由于沒有考慮這些新的設(shè)備是否適合相關(guān)專業(yè)學(xué)生的接受能力，所以教學(xué)效果不好，學(xué)生對知識的應(yīng)用僅僅停留在感性的認(rèn)識上。鑒于此，結(jié)合多年的實踐教學(xué)經(jīng)歷，根據(jù)通信專業(yè)學(xué)生的特點，自行設(shè)計了一套多

　　功能通信開發(fā)板（可以擴展），用于專業(yè)綜合實踐、畢業(yè)實踐、創(chuàng)新實踐等課程；考慮到本專業(yè)學(xué)生先前學(xué)過51系列單片機，開發(fā)板CPU芯片選用STC12C5A60S2；利用開發(fā)板可直接完成以下綜合項目：基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的手機短信遠(yuǎn)程控制小燈；基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的溫濕度數(shù)據(jù)采集；基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的家庭防盜系統(tǒng)設(shè)計；基于nRF905的無線溫度數(shù)傳；多功能萬年歷設(shè)計（可以用無線按鍵控制實現(xiàn)）。另外，本多功能開發(fā)板有擴展引腳，方便學(xué)生用于創(chuàng)新項目的開發(fā)。

　　1.STC12C5A60S2多功能開發(fā)板硬件設(shè)計

　　1.1多功能開發(fā)板硬件設(shè)計思路

　　隨著專業(yè)課的深入學(xué)習(xí)，學(xué)生對新的通信技術(shù)應(yīng)用案例的要求，已經(jīng)從概念轉(zhuǎn)向?qū)嶋H項目的操作。設(shè)計開發(fā)板的目的是為了提高學(xué)生的動手能力及編程、調(diào)試能力；通過設(shè)計完整的無線通信系統(tǒng)項目，讓學(xué)生更好地理解課堂中的理論與實際工程應(yīng)用的關(guān)系。設(shè)計的多功能開發(fā)板功能框圖如圖1所示。

　　1.2多功能開發(fā)板

　　設(shè)計的開發(fā)板硬件實物圖如圖2所示，具有以下功能：

　　（1）手機短信遠(yuǎn)程控制開發(fā)板LED燈亮滅；

　　（2）開發(fā)板可以接聽電話；

　?。?）開發(fā)板將采集數(shù)據(jù)（如溫濕度）發(fā)送至服務(wù)器、手機；

　?。?）基于nRF905的無線溫度數(shù)據(jù)采集（任意兩個開發(fā)板，其中一個開發(fā)板（受控）進行溫度采集，并將數(shù)據(jù)通過nRF905傳給另一個開發(fā)板（主控），溫度數(shù)據(jù)在（主控）開發(fā)板上顯示）；

　　（5）DS1302時鐘數(shù)據(jù)的讀取及其在LCD上顯示（可通過無線進行控制）。

　　主要包括微控制器STC12C5A60S2芯片連接電路、SIM900A連接電路、nRF905連接電路、DS1302時鐘芯片連接電路、矩陣按鍵連接電路、M74HC595B1R芯片連接電路、MAX232連接電路、LCD12864顯示連接電路、電源電路等。下面選取其中的主要3種功能模塊進行介紹。

　　1.2.1系統(tǒng)微控制器STC12C5A60S2

　　由于學(xué)生之前學(xué)過單片機相關(guān)理論及實驗課，所以選取STC12C5A60S2芯片。它是宏晶科技生產(chǎn)的單時鐘/機器周期（1T）的單片機，是高速/低功耗/超強抗干擾的新一代8051單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，但速度快8~12倍。內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路，2路PWM，8路高速10位A/D轉(zhuǎn)換，這些特點保證了開發(fā)板可編制出高效率的程序。STC12C5A60S2硬件連接圖如圖3所示。