串口现场评分系统的研制

地址译码电路。系统地址译码电路由可编程逻辑器件GAL16V8实现，具有简单的电路结构，能实现复杂的地址译码和很好的硬件保密性能。

3 系统软件设计

系统的设计要求是：PC机部分主要负责数据库管理，终端机管理和终端机信息的发送和接收。数据库管理，主要针对下列信息的添加，修改，查询和删除。① 用户信息（分为管理员用户和一般用户）；②选手信息；③裁判信息；④项目信息；⑤选手成绩信息。终端机管理，包括终端机的在线情况查询、时间校准、成绩存储与清除。终端机信息发送和接受，包括项目，参赛选手号码，姓名等基本信息的发送和评委评分的接收。终端机部分负责现场评分。等待主机发送比赛资料，确认无误后，方可进行评分。整个系统软件分为PC和终端两部分，PC端以数据库技术作为支撑，采用Visual Basic 6.0 编写，实现了项目、评委、选手等考试信息的管理和查询,以及上位机与下位机的通信功能。而终端部分则采用C51语言编程,遵循自顶向下和逐步细化的模块化程序设计方法，主要负责考试信息的接收和显示，以及评委评分的输入和回送等。

3.1 PC管理软件

PC管理软件采用结构化语言编程VB，主要分为信息管理、用户管理、成绩管理、终端管理、比赛信息设置、比赛管理以及帮助7大功能。图4为主操作界面，编程的主要难点在于通讯控件MSComm和面向数据库访问控件Adodc。前者负责实现PC与终端通信，通过对控件属性的设置，可以提高编程效率，简化编程，后者是微软公司提出的最新数据访问技术，它被设计用来同新的数据访问层OLE DB Provider一起协同工作，以提供通用数据访问,在本设计应用中，包括对信息的查询、删除和修改，采用SQL（结构化查询语言）编程，通过SQL完成复杂的数据库操作，而无需考虑如何操作数据库的底层细节。

图4 PC管理主机端操作界面

3.2 终端应用软件

终端应用软件包括主程序模块、LCD显示模块、串口中断服务模块、按键处理模块、EEPROM读写模块等。主程序首先关闭全局中断，然后进行各部件的初始化，包括初始化LCD显示界面,复位HD7279A,初始化DS1302和串口,设置定时器时间常数和工作方式,最后打开串口中断. 初始化完毕后进入循环刷新时间显示和查询按键，一旦检测到有效按键，即进入键盘服务子程序。PC机与终端机是通过串口实现信息交换的，通信的准确性是系统中必须解决的最关键问题。通信双方的波特率直接关系到通信的可靠性与准确性，考虑到定时器时间常数的计算准确性，晶振频率选择11.0592MHz。

4无线通讯的实现

PC管理机和评分终端两者除了RS-232串口有线通讯外，在两者的RS-232串口上各加入一个无线通讯模块，则可实现主机与终端机之间的无线通讯。无线通讯模块主要由nRF2401单片射频收发芯片构成，工作于2.4～2.5GHz ISM频段，芯片内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器和调制器等功能模块，输出功率和通信频道可通过程序进行配置。芯片能耗非常低，以-5dBm的功率发射时，工作电流只有10.5mA，接收时工作电流只有18mA，多种低功率工作模式，方便节能设计。nRF2401适用于无线数据传输系统等多种无线通信的场合。在本系统中取代原RS-232串口的有线通讯数据传输。nRF2401内置地址解码器、先入先出堆栈区、解调处理器、时钟处理器、GFSK滤波器、低噪声放大器、频率合成器，功率放大器等功能模块，需要很少的外围元件，因此使用起来非常方便。QFN24引脚封装，外形尺寸只有5×5mm。 nRF2401的功能模块如图5所示。