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無線鍵盤電路板開發設計


當今時代,隨著物聯網的迅速崛起與快速發展,無線通信技術也伴隨著成為了電子科技界的熱門話題,要實現物與物之間的互聯與通信,無線通信技術的應用必不可少,為了適應時代的發展,設計了一款基于NRF24L01無線模塊的無線鍵盤,這一設計能夠實現物與物之間的短距離通信與數據傳輸,對遠程控制以及加快物聯網的發展速度有較大的幫助。

一、物聯網與無線通信

物聯網就是智能互聯網。這將是繼計算機和互聯網之后的第三次信息產業浪潮。它將成為一個新的信息發展的驅動力它是通過射頻識別,紅外感應等信息傳感器設備,按照商定協議,把任何貨品與互聯網連接起來,進行信息交換和通信,以實現智能化的識別、定位、監控、管理。進行信息交換時,是通過無線通訊技術實現的,所以無線通信技術在物聯網的實現中扮演著重要角色,是不可缺少的一環,同樣也需要更高層次的發展。我們經常見到筆記本電腦的標準鍵盤,它的設計體積小、重量輕。正是這樣省略了數字小鍵盤這塊內容,對常常使用數字的人來說不是很方便,因此設計了這款無線鍵盤。本設計的顯示屏為了方便顯示,演示時直觀,而且調的時候好調,它還可以通過串口傳到電腦,設計了這款以NRF24L01為基礎的4×4無線鍵盤。

二、無線鍵盤的硬件設計

本設計主要是以STC89C52單片機為處理器核心,4X4矩陣鍵盤電路是數據輸入部分,單片機最小系統為總控制處理器電路,NRF24L01無線通信電路為發送和接收數據部分,串口和液晶顯示屏為顯示部分,整個系統通過四個硬件電路部分和軟件程序部分的協調配合,來實現無線鍵盤系統的整體功能。

將另一個單片機上的NRF24L01同樣配置為增強型ShockBurstTM接收模式,就會將接收到的數據暫時存儲起來并產生外部中斷從而使單片機執行中斷服務程序來獲取數據,獲取成功后發送確認信號,無線通信模塊回復待機狀態等待接收數據,獲取的數據再通過單片機上的串口將所接收到的數據發送到串口助手上,并且同時將鍵值直接顯示在液晶顯示屏上,由此實現了無線鍵盤的設計。

本設計采用STC89C52最小系統作為主處理器來控制內核。STC89C52單片機的最小系統包括復位電路,時鐘電路和5V電源電路。

三、無線鍵盤軟件設計

本設計的軟件部分主要包括數據輸入、信息處理發送、信息接收處理、數據顯示四個部分,程序主要包括4×4矩陣鍵盤程序、發送數據程序、接收數據程序、數據串口顯示程序,軟件設計主要使用keil編譯環境,利用C語言進行編寫,串口發送的數據通過串口助手軟件在PC機上顯示,實現無線鍵盤的數據傳輸功能。編程采用模塊化的編程方式,編程采用模塊化編程,因為設計采用了兩個STC89C52單片機和兩個NRF24L01無線通訊模塊所以也把程序分成兩個部分,發送數據部分和接收數據部分,兩個部分又總共包括六個模塊,發送部分包括鍵盤輸入模塊、發送方數據傳輸和數據發送模塊,接收部分包括數據接收模塊、接收方數據讀取和數據顯示模塊,這種編程方式可以使程序調理更加清晰,各模塊相對獨立,功能單一,保證程序有更好的移植性和可讀性,有利于后期的調節與修改。

總結

面對物聯網發展與變化的形式,我們要追隨時代的潮流,順應著科學技術的逐漸發展,有自己的想法和創新,學習更多的技術知識,了解更多的科技前沿產品,為自己的發展規劃好未來道路。在未來,全智能化是一個巨大的發展方向,為了適應這個發展方向,我們設計了這個必將更加廣泛應用的無線鍵盤系統。雖然無線技術的應用也已經逐漸容物我們的生活之中,比如,無線手柄、無線耳機等,但是無線鍵盤系統仍然還有很多更加強大,豐富功能沒有研發出來,但是它前進的趨勢是不可阻擋的。

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