【正文】 鎖存后的 51 單片機地址總線低 5 位 A0～ A4 相連， SA5～ SA7 接地， SA8～ SA9接高電平， SAl0～ SAl9 接地， RTL8019AS 的 I/O地址為 300H。由于IRQS0～ IRQS2都處于懸空狀態(tài)，決定了 INT0(IRQ2／ 9)中斷輸出引腳， 中斷輸出引腳 與IRQS0～ IRQS2的對應關(guān)系如表 41所示。 電路如圖 49所示。 圖 51 “ 0”、“ 1”組合波形 用 Cool Edit Pro 軟件對紅外信號進行采集 因為本身條件有限，沒有用示波器對紅外一體接收頭輸出的波形進行采集和判別。另外一頭直接插在麥克的輸入端。在編寫紅外解碼程序可以參考波形下方的時間軸來確定波形的跳變的時間，可以 更方便的進行程序的編寫。 //紅 外波形去抖動 TR0=1。 if((TcImin)amp。 //將標志位置 1 return。amp。amp。 sign=0。一般情況下，啟動 A/D 轉(zhuǎn)換前應該復位這個信號，以等待新的轉(zhuǎn)換完成后ADC0804 發(fā)出新的信號，這樣才可以讀到新的轉(zhuǎn)換結(jié)果。 //確定收到正確的碼值 } else IrOK=0。 //將取到的 0或 1按位存放在數(shù)組中 n++。 //將取到的 0或 1按位存放在數(shù)組中 n++。 if(sign==1) //找到啟始碼 { Tc=Tc+20。(TcImax)) //如果時間在 8ms到 14ms之間，則為前導碼 { n=0。 //提取中斷時間間隔時長 TH0=0。 count++。 圖 52 紅外遙控碼波形 得到紅外遙控碼波形之后，需要對其進行解碼，也就是“ 0”，“ 1”的判別，具體的判別方式如圖 53。將平時不用的廢舊耳機的功放部分剪掉，露出部分銅線。經(jīng)過 proteus 仿真后運行良好，為下一步的電路焊接做好基礎(chǔ)。 JP連接到電源電壓 VCC，選擇跳線方式。因此，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線由 PA口提供，標號為 D0D7，系統(tǒng)的地址總線由 PC口和鎖存器的輸出 O007提供，標號為 A0A15。 智能終端系統(tǒng)總 圖如圖 48所示。 圖 45 步進電機驅(qū)動電路 液晶驅(qū)動電路 液晶顯示電路主要有 YJD1602A1 組成，其中 D0D7 連接至單片機的 P1 口，其中命令選擇端 RS 連接到 ,讀寫選擇端連接至 ，使能端連接到 ，具體的液晶驅(qū)動電路如圖 46 所示。 MAX232 的 13 腳連接 PC機串口座的第 3 腳 TXD 端， PC機發(fā)送數(shù)據(jù)。如圖 43 光 強采集電路 。本設(shè)計中采用手動復位，電路如圖 42所示。在單片機系統(tǒng)中，手動復位是必須具有的功能。加電復位是指通過專用電路產(chǎn)生復位信號。 江蘇師范大學科文學院 基于 AVR 單片機物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計 19 圖 41 晶振電路 復位電路用于產(chǎn)生復位信號， 是單片機系統(tǒng)中有一不可或缺的部分。 第四章 硬件電路設(shè)計 智能終端硬件電路設(shè)計 單片機芯片中的高增益反相放大器，其輸入端為引腳 XTAL1，輸出端為引腳 XTAL2 。該芯片共有地址線 15根，可提供 32k的字節(jié)空間。其中 X=不用關(guān)心， Z=高阻抗。 74HC573 跟 LS/AL573 的管腳一樣，如圖 314。 PEN PEN： 是 SPI串行下載的使能引腳。 XTAL1： 片內(nèi)時鐘 和反向振蕩器放大器 輸入。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時，若內(nèi)部上拉電阻使能，則端口被外部電路拉低時將輸出電流。作為輸入使用時，若內(nèi)部上拉電阻使能，則端口被外部電路拉低時將輸出電流。復位發(fā)生時端口 C 為三態(tài)。復位發(fā)生時端口 B為三態(tài)。復位發(fā)生時端口 A 為三態(tài)。 GND 地。 圖 311 光敏電阻外形 物聯(lián)網(wǎng)應用系統(tǒng)硬件的選擇 單片機的選擇 在物聯(lián)網(wǎng)應用系統(tǒng)中，單片機選擇 Atmega128，因為在本次設(shè)計中，要在單片機 里面 嵌入實時操作系統(tǒng) 。 圖 310 1602 液晶 1． 工作 參數(shù)如表 32： 表 32 工作 參數(shù) 顯示容量： 16X2 個字符 工作電壓： 工作電流： （ ） 最優(yōu) 電壓： 字符尺寸： （ WXH） mm 33： 表 33 接口信號說明 編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 Data 2 VDD 電源正極 10 D3 Data 3 VL 偏壓信號 11 D4 Data 4 RS Data 命令選擇 12 D5 Data 5 R/W 讀寫選擇端（ H/L） 13 D6 Data 6 E 使能信號 14 D7 Data 7 D0 Data I/O 15 BLA 背光 電 源正極 8 D1 Data I/O 16 BLK 背光 電 源負極 光敏電阻的選擇 對于室內(nèi)光線的采集，采用光敏電阻制成的一個對光線采集的傳感器電路。（ 16列 2 行 ）。），江蘇師范大學科文學院 基于 AVR 單片機物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計 13 八拍（ AABBBCCCDDDAA。同時又可以通過 調(diào)整脈沖頻率 ，從而達到調(diào)速的目的。 圖 38 DS18B20 引腳圖 步進電機的選擇 本設(shè)計中選擇的步進電機為 28BYJ48 步進電機，如圖 39 簡單介紹一下步進電機的工作原理。 的主要特性 1） 單線接口：僅需一根接口線與 MCU 連接； 2） 無需外圍元件； 3） 可由接口線提供能量，也可由 5V電源供電； 4） 溫 范圍－ 55℃ ～ +125℃ ，在 10～ +85℃ 時精度為 177。發(fā)送波形如圖 36 所示。 7 腳 、 8 腳、 9腳 、 10 腳 構(gòu)成 第二 個 數(shù)據(jù)通道。 引腳介紹 : 第一部分是由 6腳和 4 只電容構(gòu)成 電荷電路 。用于感性負載時，該腳接負載電源正極，實現(xiàn)續(xù)流作用。 ULN20xx 是高壓大電流 達林頓晶體管 陣列系列產(chǎn)品 ,具有電流增益高、工作電壓高、溫度范圍寬、帶負載能力強等特點 ,適應于各類要求高速大功率驅(qū)動的系統(tǒng)。它是雙列16 腳封裝 ,NPN 晶體管 矩陣 ,最大驅(qū)動電壓 =50V,電流 =500mA,輸入電壓 =5V,適用于 TTL COMS。該電路的特點如下： ULN20xx 的每一對達林頓都串聯(lián)一個 的基極電阻 ,在 5V 的工作電壓下它能與TTL 和 CMOS 電路直接相連，可以直接處理原先需要標準邏輯緩沖器來處理的數(shù)據(jù)。 INTR： A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號，低電平表示本次轉(zhuǎn)換已完成。 CLKR：內(nèi)部時鐘發(fā)生器的外接電阻端。 DB7DB0:數(shù)字信號輸出 端 。采用 CMOS 工藝 20 引腳集成芯片，分辨率為 8位，轉(zhuǎn)換時間為 100 微秒，輸入電壓范圍為 05V。 輸入 /輸出口線 ： P0口 8位雙向口線 ： P1口 8位雙 向口線 ： P2口 8位雙向口線 ： P3口 8位雙向口線 ALE：地址鎖存控制信號 ALE PSEN：外部程序存儲器選通信號 EA：訪問程序存儲器控制信號 RST：復位信號 XTAL1和 XTAL2外接晶體引線端 Vss：地線 Vcc： +5V電源 STC89C52RC單片機 有如下特點 : 4K字節(jié) EEPROM存儲空間 EEPROM存儲空間 圖 31 STC89C52引腳圖 模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的選擇 江蘇師范大學科文學院 基于 AVR 單片機物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計 9 在 A/D轉(zhuǎn)換器中， 是將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號， 一般的 A/D轉(zhuǎn)換過程 通過采樣保持、量化和編碼這三個步驟完成的， 即首先對輸入的模擬電壓信號采樣，采樣結(jié)束后進入保持時間，在這段時間內(nèi)將采樣的電壓量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，并按一定的編碼形式給出轉(zhuǎn)換結(jié)果，然后開始下次采樣。 圖 23 KingView 控制系統(tǒng)框圖 本章小結(jié) 系統(tǒng)總體方案分為三個部分，智能終端設(shè)計、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計、組態(tài)王數(shù)據(jù)采集等等。組態(tài)王在和單片機進行通信時要遵循通信協(xié)議。而歷史數(shù)據(jù)不能顯示，所以歷史數(shù)據(jù)要在歷史趨勢曲線畫面中進行查詢，以備今后查看。 本設(shè)計是基于 應用案例進行設(shè)計，通過設(shè)計嵌入式系統(tǒng)中的 WEB頁，通過瀏覽器來對智能終端采集的信號進行顯示和對智能終端進行控制。系統(tǒng)框圖如圖 21 所示。 智能終端的設(shè)計分為硬件和軟件兩部分組成。 江蘇師范大學科文學院 基于 AVR 單片機物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計 6 第二章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計 智能終端設(shè)計 智能終端的功能主要是實現(xiàn)對室內(nèi)環(huán)境的參數(shù)進行采集及對日常家庭用具的控制，如對溫度，光強的采集，以及對窗簾的擺動的角度進行控制。 里面添加了用組態(tài)王來對室內(nèi)環(huán)境的實時監(jiān)控，不僅可以查看實時數(shù)據(jù)，也可以查看歷史數(shù)據(jù)。 將 WEB頁寫入到單片機 內(nèi) ， 通過這些頁面遠程操控智能終端 。進行 服務(wù)程序設(shè)計時，設(shè)計的要點在于動態(tài)頁面的返回，單片機程序?qū)?shù)連接的處理，對所傳送過來的 表單數(shù)據(jù)的處理，從而可以控制設(shè)備的狀態(tài)和設(shè)備做如何運轉(zhuǎn)。此時需要編寫 32 位紅外遙控碼的識別程序，步進電機的驅(qū)動程序， DS18B20 的驅(qū)動程序，對于采光系統(tǒng)所需要的 AD轉(zhuǎn)換程序，以及 1602 液晶驅(qū)動程序等等。應了解 RTL8019AS 的工作模式，尋址方式，與 AVR 之間的接口電路以及周圍電路等，以及智能終端的設(shè)計和終端與 AVR 之間的接口電路等。目前，計算環(huán)境正在向以網(wǎng)絡(luò)為中心發(fā)展，有很多產(chǎn)品不必也 windows 兼容，因此，研究單片機系統(tǒng)接入網(wǎng)絡(luò)，前途寬廣。除此之外在環(huán)境監(jiān)控，樓宇節(jié)能，食品等方面也開展了廣泛應用 。 “云計算”技術(shù)的運用，使數(shù)以億計的各類物品的實時動態(tài)管理變得可能。 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢 物聯(lián)網(wǎng)是建立在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之上的。 其次，它是 建立在互聯(lián)網(wǎng)上的 網(wǎng)絡(luò) 。這有兩層意思：第一， 物聯(lián)網(wǎng)是建立在互聯(lián)網(wǎng)之上的，是互聯(lián)網(wǎng)的拓展和延伸 ；第二，其用戶端 擴展 和 延伸到了 物品與物品之間，進行信息 通信 和 交換 。它采用嵌入式的微處理器，支持 TCP/IP 協(xié)議，它已成為 網(wǎng)絡(luò) 發(fā)展新階段的標志。設(shè)計中的物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)與需要聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備連接，可以遠程實時操縱設(shè)備，并通過單片機采集數(shù)據(jù)，傳輸?shù)奖镜赜嬎銠C，并且用瀏覽器將信息圖文并茂的顯示，這樣可以方便的得到實驗數(shù)據(jù)，實現(xiàn)硬件設(shè)備的共享，也可以大大節(jié)省人力物力。本設(shè)計介紹了基于 51 單片機的智能終端系統(tǒng)，如何采集室內(nèi)環(huán)境參數(shù)，設(shè)計了終端系統(tǒng)原理圖以及說明如何將數(shù)據(jù)通過串口將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)?AVR 單片機中，然后用戶可以通過 IE 瀏覽器查詢。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學位論文作者完全了解學校有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 作者簽名： 日 期： 學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。目 錄 目 錄 ...................................................................... 1 摘 要 ...................................................................