【正文】 方法使用 RAM 更大的MCU (2)目前所用的單片機(jī)沒有自動(dòng)將中文轉(zhuǎn)為 PDU 編碼的功能，所以 只有外部的 PC轉(zhuǎn)中文為 PDU 編碼才能夠發(fā)送中文短信，在本系統(tǒng)當(dāng)中采集的數(shù)據(jù)是隨時(shí)間變化的，不能變化一次又人工的讓 PC 編碼一次，所以本設(shè)計(jì)采用 TEXT 編碼， 但是中文短信34 即 PDU 編碼顯得更加符合中國人的閱讀習(xí)慣，后續(xù)可以拓展單片機(jī)的功能，在實(shí)現(xiàn)智能 化 的過程中顯得更加符合個(gè)人的習(xí)慣。 其中單片機(jī)系統(tǒng)采用的是 STC90C516RD+的最小 單元 ，包括了復(fù)位電路，晶振電路，報(bào)警模塊。 GTM900C 功能驗(yàn)證 步驟 如下 ： （ 1） 在 GTM900C 的插卡口裝上 SIM 卡（非電信卡即可） （ 2） 用串 口線把 GTM900C 和電腦相連，插上電源 （ 3） 打開電腦端的調(diào)試 工具 （ 4） 分別點(diǎn)擊 GSM 調(diào)試區(qū)域的各項(xiàng)，其實(shí)信號(hào)質(zhì)量最為重要，返回 01 或者 05正常，否則代表 GTM900C 測試出錯(cuò)， 應(yīng)找到出錯(cuò)的原因 。 步驟三：當(dāng) DHT11 的第二腳 發(fā)現(xiàn) 到 外面的 輸入 信號(hào)為 0 時(shí) （ 低電平 ） 時(shí) ，等待一段時(shí)間 ，直到外 面的輸入 信號(hào) 為 低 的狀態(tài) 結(jié)束， 此時(shí)的 DHT11 處于輸出狀態(tài)， 先輸出 低電平 ，維持 80 微秒 ，作為回應(yīng)單片機(jī)的信號(hào) ， 然后 輸出高電平 信號(hào) ，維持 80微秒， 通知 MCU STC90C516RD+開始接收數(shù)據(jù)， 此時(shí) 處理器的 P2^0 此時(shí)處于輸入狀態(tài)，檢測到 P2^0 出現(xiàn) 低電平 狀態(tài) 后，等待高電平 結(jié)束 ， 時(shí)間為 80 微秒 ， 然后開始接收 數(shù) 據(jù) 。 為了確保 液晶 讀寫正確，必須在讀或者寫之前， 檢查狀態(tài)字是否液晶允許讀和寫 。 0X1A 為短信的結(jié)束 標(biāo)志 ，此時(shí)短信內(nèi)容裝載完畢，由 短信發(fā)送模塊 主動(dòng)發(fā)到 GSM 網(wǎng)絡(luò)。 （ 4）測試是否連接 GSM 網(wǎng)絡(luò)。 AT 命令種類很龐大，有專門的 AT 指令集， 常用 AT 指令如 表 35 所示。 LCD1602為字符型液晶，用來顯示字母，數(shù)字和符號(hào)， 但是 LCD 內(nèi)部沒有中文字庫，所以沒13 辦法顯示中文字符 ，要顯示字符可以直接 賦 字符。 12 表 23 DTH11 產(chǎn)品特性 DHT11 采用 較為簡單 的 單條 總線 與性能 優(yōu)良 的 MCU 進(jìn)行 通信 [11] [12]。這個(gè)轉(zhuǎn)換電路接線簡單，使用單電源就可以使其正常工作， 這個(gè)電路耗電量少 ，價(jià)格 便宜 。因此單片機(jī)模塊想與 GTM900C 通信必需使用串口 ，輸入輸出必須使用串口電平，而 MCU STC90C516RD+外接通信端口 發(fā)送和 接收的 輸入輸出 都 為 晶體管邏輯 電平，因此單片機(jī)端必須使用 MAX232 進(jìn)行電平的 變 換。內(nèi) 部 嵌 有 TCP/IP 協(xié)議模塊，使用簡單 方便 ， 方便使用者的開發(fā)工作 ，縮短了開發(fā)周期 。 溫 濕 度 傳 感 器D T H 1 1M C US T C 9 0 C 5 1 6R D +L C D 顯 示 模 塊G T M 9 0 0 C 用 戶 手 機(jī)R S 2 3 2 串 行 口報(bào) 警 模 塊 圖 21 系統(tǒng)原理框圖 系統(tǒng)各模塊的硬件設(shè)計(jì) 硬件設(shè)計(jì)部分包括四個(gè)部分，分別是 MCU STC90C516RD+的 最小系統(tǒng) 模塊，GTM900C 短信息的處理模塊，溫 度 及 濕 度 采集 電路 ， LCD1602 顯示 部分 。 第二章： 介紹 本設(shè)計(jì) 總 的架構(gòu) 的 構(gòu) 想以及各 個(gè) 硬件 模塊設(shè)計(jì)的內(nèi)容 。 4 本文的研究工作和內(nèi)容安排 本 設(shè)計(jì) 的 工作包括了硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分 。 本課題研究的目的和意義 傳統(tǒng)的檢測系統(tǒng)的方式主要包裹 有如下 幾種：短距離 范圍內(nèi)通過明線傳輸 檢測 的方式 ，通過 市區(qū)電話線 的檢測，利用英特網(wǎng)的 來檢測，通過 自 組網(wǎng)路 再 通過數(shù)傳電臺(tái)，和 短距離無線傳輸?shù)确绞健?GSM 系統(tǒng)是全球最大的數(shù)字蜂窩系統(tǒng)，屬于 2G時(shí)代的技術(shù)，發(fā)展有一定的時(shí)間，其技術(shù)相當(dāng)?shù)某墒?，維護(hù)簡單且費(fèi)用較為合理 [1][2]。 根據(jù)相關(guān)的調(diào)查， “ 智能家居 “ 這一概念已經(jīng)被大眾所接受，并且他們有 意 購買 具 有此類功能的產(chǎn)品，但是這類產(chǎn)品的價(jià)格普遍高于消費(fèi)者所能接受的價(jià)位，也許 正 是這個(gè)原因，類似于智能家居功能的產(chǎn)品沒有在大眾的家庭中得以普及。I 基于 GSM/GPRS 通信模塊的無線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì) 【摘要】 21 世紀(jì)是信息化的社會(huì)，在科技高速發(fā)展的影響下，人們也對(duì)生活質(zhì)量提出了新的要求。 用戶的需求和當(dāng)前產(chǎn)品不足之間的矛盾日益激烈， 如果研究一款價(jià)格在大眾的承受范圍內(nèi)，實(shí)用性良好的，功能又相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品將有很大的市場潛在 需求 。 本文設(shè)計(jì)了一個(gè)簡易型的可以采集溫度和濕度， 根據(jù)實(shí)際的設(shè)置由單片 機(jī)控制是否 把這些數(shù)據(jù)傳送給用戶的系統(tǒng)， 同時(shí) 該系統(tǒng)可以接受用戶的控制。 無論采用以上何種方式，都 很多 缺點(diǎn) ，如表 11 所示 ： 表 11 傳統(tǒng)無線傳輸缺點(diǎn) 3 序號(hào) 缺點(diǎn)內(nèi)容 1 建設(shè)專 用型 網(wǎng) 絡(luò) 投資 花費(fèi) 高 ，維護(hù) 設(shè)備 費(fèi)用高 2 監(jiān)控范圍 狹小，只 允許的 一定數(shù)量 用戶 接入 3 只能進(jìn)行信號(hào)檢測 ，不能實(shí)現(xiàn)返回控制 4 抗干擾能力差 5 傳輸距離短 采用 GSM 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)徹底地改變了傳統(tǒng)的檢測，它 很多 優(yōu)勢 ，具體如表 12 所示 ： 表 12 GSM 的優(yōu)點(diǎn) 序號(hào) 優(yōu)點(diǎn)內(nèi)容 1 GSM 技術(shù)成熟，市場份額大，可以為用戶節(jié)省不少建網(wǎng)費(fèi)和維 護(hù)費(fèi) 2 對(duì) 使用者的數(shù)量沒有限制 3 能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，當(dāng) 受控制的節(jié)點(diǎn) 出現(xiàn) 錯(cuò)誤 ， 它 自動(dòng)發(fā)送遠(yuǎn)程的 出錯(cuò) 報(bào)告給中心 節(jié)點(diǎn) 或者移動(dòng) 設(shè)備 ，從而實(shí)現(xiàn)控制被控設(shè)備 4 GSM 網(wǎng)絡(luò) 運(yùn)行 穩(wěn)定 5 GSM 網(wǎng)絡(luò) 傳輸 能到達(dá)的范圍 更廣，覆蓋 率 更大 而以上這些還只是 GSM 技術(shù)所能帶來的一部分好處，使用 GSM 技術(shù) 的 檢測系統(tǒng)將 達(dá)到傳統(tǒng)檢測系統(tǒng)不能達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn) 。 其中 硬件部分有短信處理模塊和單片機(jī)模塊 及其外圍部分組成 ，其中短信處理模塊采用的是 GTM900C，用于短信的編解碼。 第三章： 介紹本設(shè)計(jì)軟件的設(shè)計(jì)的 過 程 。 單片機(jī) STC90C516RD+的控制模塊 所謂的單片機(jī)就是 在一塊半導(dǎo)體硅片上集成了中央處理器 CPU，存儲(chǔ)器（ RAM/ROM）和各種 I/O 接口，定時(shí)計(jì)數(shù)器，串口， AD 轉(zhuǎn)換器以及外圍設(shè)備。 GTM900C 應(yīng)用廣泛，比如遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)等。 GTM900C 與單片機(jī)通訊波特率為 9600bit/s，單片機(jī)以方式 1 工作，方式 1 真正用于數(shù)據(jù)的串行接收和發(fā)送。 MAX232 與 STC90C516RD+相連如圖 24 所示。 所謂的 單總線即利用 一條線就可以完成 不同 設(shè)備間數(shù)據(jù)交換的 一種簡單的 通訊方式。 LCD1602 液晶的電路原理簡單，其數(shù)據(jù)輸入來自 P0 口。 18 表 35 常用 AT 指令 GTM900C 指令設(shè)計(jì)流程 GTM900C 初始化過程 [15]： （ 1）設(shè)置關(guān)閉 返回 顯 示 。 GTM900C 模塊只有正常的連接上 GSM 網(wǎng)絡(luò)才能夠正常的收發(fā)短信，發(fā)送 AT+CREG?\r\n到 GTM900C，當(dāng)接收回復(fù)的第 9 位和第11 位為 0， 1 或者 0， 5 時(shí)表示 GTM900C 連上 GSM 網(wǎng)絡(luò)，且信息質(zhì)量正常。 GTM900C 收短信 （ 1） 清除 SIM 卡中的第 X 條短信，以便后面接收到的短信 存到該位置，便于讀取。 指令說明如 表 36 至表 316 所示 ： 表 36： 清除顯示 表 37： 返回 21 表 38： 輸入方式設(shè)置 表 39： 顯示開關(guān)控制 表 310： 光標(biāo)與整體移位的設(shè)置 表 311： 功能設(shè)置 22 表 312： 設(shè)置 CGRAM 地址 表 313： 設(shè)置 DDRAM 地址 表 314： 讀忙標(biāo)志位及地址 表 315： 寫數(shù)據(jù) 23 1 表 316： 讀數(shù)據(jù) LCD1602 基本操作如 表 317 所示 ： 表 317 基本操作時(shí)序表 讀寫操作時(shí)序如圖 32 和 33 所示： 24 圖 32 讀操作時(shí)序 圖 33 寫操作時(shí)序 1602LCD 的 RAM 地址映射 相對(duì)于單片機(jī)處理數(shù)據(jù)的速度， LCD1602 顯示速度是較慢的，因此在每次執(zhí)行指令之前必須先判斷液晶是否處于忙碌的狀態(tài)，若液晶處于忙碌狀態(tài)，所寫的指令將不被理會(huì)，即該控制指令失效。 步驟四：由 DHT11 的第二腳引腳輸出 40 位當(dāng)前采集到的數(shù)據(jù)，單片機(jī)STC90C516RD+根據(jù) P2^0 電平的變化 開始 接收 40 位數(shù)據(jù)，其中 數(shù)據(jù)“ 0”用 50 微秒低電平 加 2628 微秒高電平 表示； 數(shù)據(jù)“ 1”用 50 微秒低電平 加 70 微秒高電平 表示 。 驗(yàn)證 結(jié)果如下 圖 42 所示 ： 圖 42 GTM900C 信號(hào)測試 30 系統(tǒng) 溫濕度 超過預(yù) 定范圍 發(fā)報(bào)警 信號(hào) 測試 系統(tǒng)設(shè)置溫度上限為 26176。短信處理采用的是 GTM900C 模塊，GTM900C 自帶異步串行口，方便與 PC 及外圍的 CPU 連接。 (3)目前的檢測系統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的檢測，沒能把每個(gè)時(shí)段的溫度和濕度值保存以研究，在下一步工作中可以實(shí)現(xiàn)單片與 PC 通信，把每個(gè)時(shí)段的溫度與濕度值都存到數(shù)據(jù)庫中。 未來工作的展望 目前本文所設(shè)計(jì)的 基于 GSM/GPRS 模塊 GTM900C 的 小 系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 已經(jīng)完成了軟、硬件設(shè)計(jì)， 并且成功通過了相關(guān)的 測試， 但是 本設(shè)計(jì) 仍 有 一些 缺點(diǎn) 以及 需 要 進(jìn)一步改進(jìn)的地方， 如 ： (1)單片機(jī) STC90C516RD+的 RAM 空間只有 128 字節(jié) ,而接收短信內(nèi)容用去幾乎一半，且這個(gè)時(shí)候的短信內(nèi)容不能很長，這部分仍需優(yōu)化。 圖 45 用戶手機(jī)發(fā)短信 ”c1”，單片機(jī)收到 ”c1”時(shí) LCD打印字符 “ OPENBUZER” 即 開啟蜂鳴器，同時(shí)回復(fù)短信 “OK” 圖 46 用戶手機(jī)發(fā)短信 ”c2”， LCD 打印字符“ OOFFBUZER” 即 關(guān)閉蜂鳴器 圖 47 用戶手機(jī)發(fā)短信 ”c3”，單