【正文】 1 畢 業(yè) 論 文 評定成績： 題 目 基于 AT89S52單片機的 智能機器人管家設(shè)計 性 質(zhì)： 畢業(yè)論文 畢 業(yè)設(shè)計 學生姓名 ： 班 級：電氣 131 班 系 別：機電工程系 專 業(yè)：電氣自動化 指導教 師： 黑龍江林業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 2 目 錄 封 面 …………………………………………………………………… 1 目 錄 …………………………………………………………………… .2 1 摘要 ………………………………………………………………… ..3~4 2 正文 ………………………………………………………………… 5~11 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計 ……………………………………………… 5 核心控制單元 AT89S52 處理器 ………………………………… ..6 AT89S52 單片機的主要性能 ………………………………… 6 AT89S52 的功 能特性描述 …………………………………… 6 AT89S52 的引腳功能與封裝 ………………………………… ..7 GSM 數(shù)字移動通信模塊 ………………………………………… 7~8 傳感器采集模塊 ……………………………………………… ..… .9 溫度傳感器模塊 —— DS18B20 …………………………… .9 引腳及管腳功能介紹 ……………………………… 9 煙霧傳感器模塊 —— MQ2 氣體傳感器 …………………… ..10 紅外避障傳感器模塊 ………………………………………… .10 LCD1602 液晶顯示模塊 ……………………… ...………………… 11 ……………………………………………………………………… 12 ………………………………………………………………… 13 ……………………………………………………………………… 14 3 摘 要 ：隨著電子技術(shù)的突飛猛進，單片機控制技術(shù)已漸漸滲透到電子技術(shù)、儀器儀表、自動控制等各個基礎(chǔ)范疇。機器人是一個集環(huán)境感知、動態(tài)決定與規(guī)劃、行為控制與執(zhí)行等功能于一體的智能體，在智能 控制及自動化控制系統(tǒng)中都有著廣泛的使用。本文所要探究的是以單片機為核心的智能家庭自動化。智能家庭自動化，是當下最熱門的科技話題之一。智能機器人管家就是其中的產(chǎn)物之一。本智能機器系統(tǒng)以單片機 AT89S52 作為核心控制模塊，由 GSM 無線通信模塊、傳感器數(shù)據(jù)信息采集模塊、液晶顯示模塊組成。通過傳感器模塊中煙霧傳感器和溫度傳感器采集相關(guān)信號，經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成單片機可處理的數(shù)字信號，將該信號通過 GSM 短信模塊，借助 GSM 移動網(wǎng)絡(luò)，以中文短消息，直接把報警地點的情況反映到您的手機屏幕上。該系統(tǒng)安全保密性高，又不需 要組建專用網(wǎng)絡(luò)和維護網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣，因此與傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)相比有著其獨特的優(yōu)勢。 關(guān)鍵詞 ：機器人管家， AT89S52 單片機， GSM 網(wǎng)絡(luò)，傳感器 4 基于單片機的智能機器人管家設(shè)計 Abstract: with the rapid development of electronic technology, SCM control technology has gradually perated into the electronic technology, instrumentation, automatic control and other basic areas. Robot is a set of environment perception, dynamic decision and planning, behavior control and execution, and other functions in one of the smart, intelligent control and automation control system has a wide range of use. This paper is to explore the core of the microcontroller as the core of the smart home automation. Smart home automation, is one of the most popular topics of science and technology. Intelligent robot steward is one of the products. The intelligent machine system takes SCM AT89S52 as the core control module, which is posed of GSM wireless munication module, sensor data acquisition module, LCD display module. Through the sensor module smoke sensor and temperature sensor acquisition related signals, through the A/D conversion module is converted into digital signal processing digital signal, the signal through the GSM SMS module, with GSM mobile work, the Chinese short message directly to the alarm location to your mobile phone screen. The system has a high security and privacy, and it does not need to set up the special work and maintenance work, the work coverage is wide, so it has its unique advantages pared with the traditional monitoring system. Keywords: robot housekeeper, AT89S52 microcontroller, GSM work, sensor 5 2 正文 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計 本設(shè)計利用煙霧傳感器、溫度傳感器先采集火災(zāi)情況，再將報警信息發(fā)送給單片機進行處理，然后， LCD 液晶顯示具體報警信息，由此可以知道具體報警位置及其類型。微處理器通過 GSM 模塊以短信 形式將特定報警信息發(fā)送于預先設(shè)定好的手機號碼，通知事主信息。 根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計功能的要求，系統(tǒng)可分為 4 大模塊： 1)核心控制單元 AT89S52 模塊 ； 2) GSM 無線通信模塊 ； 3)傳感器數(shù)據(jù)信息采集模塊 4)液晶顯示模塊； 系統(tǒng)原理框圖如圖 所示 6 基于單片機的智能機器人管家設(shè)計 核心控制單元 AT89S52 處理器 如今， AT89S52 作為普通 51 單片機已廣泛應(yīng)用于各種產(chǎn)品中，其接口簡單，方 便使 且功能強大，因此本系統(tǒng)采用 AT89S52 單片機作為主控制芯片。 作為本設(shè)計的核心部分之一，由 AT89S52 擔任 的主控制器構(gòu)成了系統(tǒng)的主控模塊，它不僅用于設(shè)計的硬件實現(xiàn)，對于設(shè) 計 順序的軟件輸入也起到控制作用，將控制整個機器人管家能否正常工作。 AT89S52 單片機的主要性能 8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash存儲器 ；電源工作范圍在 ； 1000次擦寫周期 ；全靜態(tài)操作： 0Hz～ 33Hz ； 3 級加密程序存儲器 ； 256 字節(jié)內(nèi)部 RAM ； 32 個可編程 I/O口線 ； 3 個 16 位定時器 /計數(shù)器 ； 8 個中斷源 全雙工 UART 串行通道 ；低功耗空閑和掉電模式 ； 掉電后中斷可喚醒 ；看門狗定時器 ；雙數(shù)據(jù)指針； 靈活的在線編程（字節(jié)和頁模式）；與各種 MCS51 單片機兼容 。 AT89S52 的功能特性描述 AT89S52 是一個低功耗，高性能 CMOS 8 位單片機，片內(nèi)含8k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復擦寫 1000 次的 Flash 只讀程序存儲器，器件采用 Atmel 公司高密度、非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。芯片內(nèi)集成了通用 8 位中央處理器和 ISP Flash 存儲單元，片上 Flash 允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器，功能強大的 AT89S52 可為許多控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高有 的 解決方案 。 此外， AT89S52 可通過軟件設(shè)置省電模式?？臻e模式下， CPU 暫停工作，而 RAM 定時計數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存 RAM 的數(shù)據(jù)，單片機一切工作停止， 直到下一個中斷或硬件復位為止。停止芯片其他功能直至外中斷激活或硬件復位。同時該芯片還具有 PDIP、 TQFP 和 PLCC 等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。 7 AT89S52 的引腳功能與封裝 按照功能， AT89S52 的引腳可分為主電源、外接晶體振蕩或振蕩器以及多功能 I/O 口 控 制和復位等。 AT89S52 的引腳排列如圖 GSM 數(shù)字移動通信模塊 GSM 是歐洲郵電管理委員會 (CEPT)下屬的移動通信特別小組制定的通信協(xié)議。目前已建成的覆蓋全國的 GSM 數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)是我國公眾通信網(wǎng)的主要方式。短消息服務(wù)(SMS)是通過移動網(wǎng)絡(luò)用手機收發(fā)短消息的一種通信機制， SMS 采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)模式，短消息 發(fā)送以后，先要存儲在短消息中心 (SMC)，然后再由 SMC 將短消息轉(zhuǎn)發(fā)給手機接收方。