目錄1緒論.12系統(tǒng)構(gòu)成與特點(diǎn).12.1無(wú)線(xiàn)表決系統(tǒng)構(gòu)成.12.2無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊.33芯片介紹.43.1芯片構(gòu)成與特點(diǎn).43.2芯片功能.74硬件設(shè)計(jì).94.1主控模塊設(shè)計(jì).94.1.1串口傳輸.94.1.2主機(jī)與控制器通信.94.1.3串行接口芯片.104.1.4串口與PC機(jī)連接.114.1.5單片機(jī)的選擇.134.1.6射頻芯片.134.2表決器設(shè)計(jì).144.2.1面板設(shè)計(jì).144.2.2硬件設(shè)計(jì).145軟件設(shè)計(jì).156主機(jī)和表決器收發(fā)的通訊過(guò)程.177結(jié)束語(yǔ).17致謝.18參考文獻(xiàn).19附錄一.20附錄二.2111緒論隨著電子技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)通信的依賴(lài)程度越來(lái)越高。目前國(guó)內(nèi)微機(jī)網(wǎng)絡(luò)多為有線(xiàn)通信方式，而無(wú)線(xiàn)通信以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代通信領(lǐng)域逐漸占據(jù)重要地位。無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，具有以下三個(gè)顯著的特點(diǎn)：（1）傳輸介質(zhì)采用的是電磁波，而不是串行總線(xiàn)物理接口標(biāo)準(zhǔn)的電纜線(xiàn),所以特別適用于那些不適合或不方便架設(shè)電纜線(xiàn)的地方或場(chǎng)所。（2）由串行總線(xiàn)物理接口標(biāo)準(zhǔn)（RS-422和RS-485）構(gòu)成的單片機(jī)多機(jī)通信系統(tǒng)，連接主控器上的收發(fā)器的數(shù)量受接口的限制,而應(yīng)用單片機(jī)編解碼接PS口技術(shù)的通信系統(tǒng)中采用多字節(jié)地址編碼，收發(fā)器的數(shù)量不受限制，這是任何接口標(biāo)準(zhǔn)無(wú)法比擬的。（3）無(wú)線(xiàn)技術(shù)通信系統(tǒng)具有電路簡(jiǎn)單、功耗小、體積小、成本低、運(yùn)行可靠和調(diào)試方便等優(yōu)點(diǎn)。比有線(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性高。無(wú)線(xiàn)表決系統(tǒng)是專(zhuān)為會(huì)議設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的表決系統(tǒng),與有線(xiàn)系統(tǒng)相比無(wú)需繁瑣的布線(xiàn)工作,只需與會(huì)代表每人拿一部無(wú)線(xiàn)表決器即可實(shí)現(xiàn)會(huì)議的表決工作。由于會(huì)議系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性的要求較高,所以系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性、抗干擾能力和保密性能方面是設(shè)備最重要的關(guān)鍵指標(biāo)。而這些指標(biāo)主要體現(xiàn)在無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和通訊技術(shù)的應(yīng)用上,因此系統(tǒng)的核心技術(shù)就是無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和通訊。本系統(tǒng)的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)利用先進(jìn)的數(shù)字無(wú)線(xiàn)電設(shè)計(jì)思想,在選用大規(guī)模、低功耗專(zhuān)用集成電路的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)制造。在電源設(shè)計(jì)、降低功耗、提高抗干擾能力等方面都進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。對(duì)于便攜式設(shè)備,系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié),無(wú)線(xiàn)表決器采用超低功耗CPU芯片,采用低功耗系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想,從而最大限度地提高了可靠穩(wěn)定性與適用性。2系統(tǒng)構(gòu)成與特點(diǎn)2.1無(wú)線(xiàn)表決系統(tǒng)構(gòu)成無(wú)線(xiàn)電子表決系統(tǒng)是針對(duì)人大、政協(xié)、政府、企事業(yè)單位各類(lèi)議案表決、民主評(píng)議、人事選舉、測(cè)評(píng)打分、現(xiàn)場(chǎng)互動(dòng)等需求而研制開(kāi)發(fā)，系統(tǒng)采用無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，功能齊全，安全可靠，保密性強(qiáng)，操作簡(jiǎn)單，具有硬件設(shè)計(jì)高度可靠、按鍵投票保密性強(qiáng)、用戶(hù)操作直觀明了、產(chǎn)品功能多種多樣等優(yōu)點(diǎn)。電子表決方式解決了以往舉手表決所帶來(lái)的弊端，使參會(huì)人員的意愿更加真實(shí)獨(dú)立，即是對(duì)參會(huì)人員職權(quán)的尊重，又是對(duì)民主和法制的尊重。同時(shí)，電子表決結(jié)果自動(dòng)生成，節(jié)省了會(huì)議時(shí)間和人力，提高了會(huì)議效率。與有線(xiàn)表決相比，無(wú)線(xiàn)電子表決系統(tǒng)在可靠性、安全性、以及易用性上更有優(yōu)勢(shì)，而且大幅度降低了會(huì)議成本，適合普及推廣，表決系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)是以實(shí)用、高效、可靠、友好為目標(biāo),滿(mǎn)2足政府部門(mén)與各種商業(yè)化投票選擇問(wèn)題所用，無(wú)線(xiàn)投票表決系統(tǒng)包括主機(jī)、大屏幕顯示器、數(shù)據(jù)收發(fā)控制器(主控裝置和無(wú)線(xiàn)收發(fā)裝置)、無(wú)線(xiàn)表決器。其中核心的組成部分是無(wú)線(xiàn)收發(fā)裝置，無(wú)線(xiàn)表決系統(tǒng)用于完成表決信息的采集處理和顯示它主要由主控器表決器和pc機(jī)部分組成，其中pc機(jī)通過(guò)接口和主控器相連，主要完成向主控器發(fā)出各種指令以及收集由主控器上傳的有關(guān)表決器狀態(tài)和最終表決結(jié)果的信息，并顯示表決結(jié)果。主控器主要完成接收從發(fā)出的指令，再根據(jù)各指令通過(guò)無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸電路向表決器發(fā)出相應(yīng)的命令，當(dāng)表決器執(zhí)行相應(yīng)的指令之后，主控器再負(fù)責(zé)將收集到命令當(dāng)表決器執(zhí)行相應(yīng)的指令之后，主控器再負(fù)責(zé)將收集到的表決器狀態(tài)或表決結(jié)果上傳給，至此完成整個(gè)表決過(guò)程表決器則通過(guò)無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸電路接收來(lái)自主控器的指令，并通過(guò)無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸電路向主控器上傳表決器狀態(tài)和表決結(jié)果等，系統(tǒng)模型圖如圖1所示。圖1無(wú)線(xiàn)投票表決系統(tǒng)模型圖表決器單元是與會(huì)代表進(jìn)行表決時(shí)直接操作的選項(xiàng)控制設(shè)備,面板設(shè)有同意、反對(duì)、棄權(quán)三個(gè)控制鍵和相應(yīng)的三組指示信號(hào)燈,在有效投票表決時(shí)間(時(shí)間可設(shè)定,一般表決時(shí)間20秒)內(nèi)可以任意修改表決意見(jiàn),以最后一次按下的表決鍵為投票結(jié)果,表決結(jié)束時(shí),表決結(jié)果就被系統(tǒng)鎖定,再按動(dòng)其他表決鍵無(wú)效。持第一次按鍵有效和最后一次按鍵有效兩種表決方式。表決結(jié)果數(shù)據(jù)自動(dòng)保存，表決結(jié)果不可修改，可以重新執(zhí)行。系統(tǒng)采用先進(jìn)的無(wú)線(xiàn)數(shù)字通訊方式，組建無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，無(wú)需布線(xiàn)，管理方便；無(wú)線(xiàn)數(shù)字通訊方式，使系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。能繞過(guò)人體等障礙物，對(duì)手機(jī)等常見(jiàn)電子設(shè)備無(wú)干擾，可切換多種信道。效率高、表決結(jié)果統(tǒng)計(jì)非?？焖?。表決器單元通過(guò)無(wú)線(xiàn)收發(fā)裝置在單片機(jī)的芯片控制下，由參會(huì)代表執(zhí)行他們的表決權(quán)，表決結(jié)果確定后再由主控制器通過(guò)串行接口與PC電腦連接實(shí)現(xiàn)表決3系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)與PC計(jì)算機(jī)之間通訊,將表決器檢測(cè)、代表注冊(cè)統(tǒng)計(jì)、表決結(jié)果等數(shù)據(jù)傳輸給PC電腦,由表決統(tǒng)計(jì)處理軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)、顯示、打印，同時(shí)由分配器將PC電腦連接到信息發(fā)布系統(tǒng),同步顯示表決結(jié)果信息。表決系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。圖2系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖主控制器部分，主控制器是整個(gè)電子表決網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的控制部分。其核心部件是W77E516微處理器,具有檢測(cè)分支控制器與表決器在線(xiàn)功能、執(zhí)行表決器狀態(tài)檢測(cè)、代表注冊(cè)統(tǒng)計(jì)、表決開(kāi)始、停止等命令,并統(tǒng)計(jì)查詢(xún)表決結(jié)果、傳輸表決結(jié)果數(shù)據(jù)。還可以通過(guò)接駁PC主控制計(jì)算機(jī),實(shí)現(xiàn)表決結(jié)果信息顯示、統(tǒng)計(jì)打印等功能。2.2無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊主要完成射頻信號(hào)的處理功能，包括產(chǎn)生射頻能量，將讀寫(xiě)器欲發(fā)往射頻的命令調(diào)制到讀寫(xiě)器發(fā)射的載頻信號(hào)上，形成已調(diào)制的發(fā)射信號(hào)，經(jīng)讀寫(xiě)器的天線(xiàn)發(fā)送出去。發(fā)送出去的已調(diào)信號(hào)經(jīng)過(guò)空間信道傳送到射頻卡上，射頻對(duì)接收到的射頻信號(hào)做出響應(yīng)，形成返回讀寫(xiě)器天線(xiàn)的發(fā)射回波信號(hào)；將射頻返回到讀寫(xiě)器的回波信號(hào)進(jìn)行必要的加工處理并從中解調(diào)，提取出射頻回送的編碼數(shù)據(jù)。無(wú)線(xiàn)收發(fā)一體模塊nRF401芯片性能優(yōu)異,在電子領(lǐng)域居領(lǐng)先水平，因而是目前集成度較高的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸產(chǎn)品,以往設(shè)計(jì)無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸產(chǎn)品常常需要相當(dāng)?shù)臒o(wú)線(xiàn)電專(zhuān)業(yè)知識(shí)和昂貴的專(zhuān)業(yè)設(shè)備,而且傳統(tǒng)的電路方案不是電路太復(fù)雜就是調(diào)試?yán)щy而令人望而卻步,以致影響了用戶(hù)的使用和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)研制工作,nRF401的出現(xiàn)使人們擺脫了傳統(tǒng)無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的困擾,另外,由于它采用了低發(fā)射功率,高靈敏度設(shè)計(jì),因而可滿(mǎn)足無(wú)線(xiàn)管制的要求且無(wú)需使用許可證，是目前低功率無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)睦硐脒x擇。本