【正文】 片機(jī)回復(fù)當(dāng)前溫濕度信息 32 圖 48 系統(tǒng)整 機(jī) 實(shí)物 33 第五章 結(jié)論 論文總結(jié) 本設(shè)計(jì) 主要 有 單片機(jī) STC90C516RD+的最小 系統(tǒng)， GTM900C 短信收發(fā)系統(tǒng)， LCD顯示模塊和數(shù)據(jù)采集模塊組成。 圖 41 單片機(jī)采 集 數(shù)據(jù)及顯示調(diào)試 29 GTM900C 性能 驗(yàn)證 整個(gè)系統(tǒng) 中單片機(jī)起主控作用，同時(shí) GTM900C 也起主導(dǎo)作用，只 有 GTM900C確實(shí)可以使用，且可以連上 GSM 網(wǎng)絡(luò)并且信號(hào)質(zhì)量正常，只有這樣才 能實(shí)現(xiàn)正常的收發(fā)短信。 步驟二： 將 微處理器 STC90C516RD+的 P2^0 設(shè)置為輸出同時(shí)輸出低電平，且 維持為低的狀態(tài)不少于 18 毫秒 ，然后 STC90C516RD+的 P2^0 設(shè)置為 輸入狀態(tài)，由于DTH11 外加了 上拉電阻， STC90C516RD+的 P2^0 變高， 時(shí)刻準(zhǔn)備接收來自 DHT11信號(hào) 。 （注： 1 為高電平、 0 為低電平）當(dāng)狀態(tài)字的第七位 D7 為 1 時(shí)，允許 位為 高時(shí)，此時(shí) 液晶 允許 進(jìn)行讀 和 寫， 當(dāng) D7 為 0時(shí) 液晶的讀寫被禁止 。 （ 3）發(fā)送短信的結(jié)束 標(biāo)志 。 TEXT 編碼只能發(fā)送數(shù)字和英文 字符， 而 PDU 編碼可以發(fā)19 送中文短信，但是發(fā)送 PDU 格式的短信需要先在 PC 端 使用 unicode 工具 將中文短信編碼為其 特定的 字符才能發(fā)送，即一次只能發(fā)送一遍固定的 中文 短信，本系統(tǒng)發(fā)送的短信內(nèi)容為實(shí)時(shí)變化的 溫濕度數(shù)據(jù)，不適合 PDU 格式，因此發(fā)送 AT+CMGF=1\r\n給 GTM900C 設(shè)置其接受 英文 短信模式。 AT 命 令是 一種 用來控制 移動(dòng)無線設(shè)備 行為的命令，通過 AT 命 令可以實(shí)現(xiàn)手機(jī)之間發(fā)短信，打電話，發(fā)傳真等多種服務(wù) 。 LCD 顯示模塊 本設(shè)計(jì)顯示 部分采用 LCD1602 [13]，實(shí)物如圖 25，電路圖如圖 26 所示 。 DTH11 通過data 數(shù)據(jù)端和 8 位 MCU 相連。 MAX232 芯片引腳 1 C1+和 2 C1， 4 腳 C2+和 5腳 C2， 2 腳 V+和 6 腳 V， 15 腳 VCC 和 16 腳 GND，這些 四對(duì) 腳 之間接 104 的電解11 電容。 9 表 22 GTM900C 產(chǎn)品特性 10 圖 23 GTM900C 實(shí)物 與 MCU STC90C516RD+的通 信 GTM900C 通過 UART 接口與外部 CPU 通信， 必須遵循串口通信原則 。 8 圖 22 單片機(jī)最小系統(tǒng) GTM900C 短信息的處理模塊 簡(jiǎn)介 GTM900C[7]是 華為公司生成的，這個(gè)無線通訊模塊具有 GSM 功能，目前被廣泛的應(yīng)用于智能化控制產(chǎn)品中，可以工作在兩種頻率下，分別為 900MHz 和 1800MHZ，內(nèi)部高度集成化 ， 是由 GTM900B 升級(jí)而來的 。同時(shí)單片機(jī)也在不斷地查詢是否有來自用戶的短信，若有，則 讓GTM900C 完成編解碼工作，根據(jù) 短信內(nèi)容相應(yīng) 控制單片機(jī)動(dòng)作 [4] [5]。 本文 一共 可以分為 5 個(gè) 章 節(jié) ， 分別對(duì)本設(shè)計(jì)的內(nèi)容進(jìn)行介紹 ： 第一章：簡(jiǎn)要介紹 課題 背景 、基于 GSM 無線通信系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用前景 做該設(shè)計(jì) 的意義和介紹本文的內(nèi)容安排 。 隨著智能化產(chǎn)品逐漸步入市場(chǎng)，該設(shè)計(jì)肯定會(huì) 被很多方面使用到，并且 有一定發(fā)展前景。 該 設(shè)計(jì) 成本 較 低、可靠性 較 高、占地 面積 小，在 對(duì) 溫 濕 度要求高、 采集點(diǎn) 相距 比較 遠(yuǎn)的環(huán)境中，使用這個(gè)方案可以很好節(jié)省一些不必要的資源，提高了資源的利用率。對(duì)于 那些檢測(cè)環(huán)境較惡劣 、監(jiān)測(cè)點(diǎn) 相距較遠(yuǎn) 、 不適合人為監(jiān)測(cè) 、傳輸數(shù)據(jù)量 小但是又不能沒有監(jiān)控的情況來說 ， 使用 基于 GSM 網(wǎng)絡(luò)以短信的方式來傳 遞 信息 的 無線通訊系統(tǒng) ， 比采用其他的 通訊 方式 來得 更加穩(wěn)定，靈活性 也 更好，同時(shí)具備運(yùn)營(yíng)成本更低等優(yōu)勢(shì)。與此同時(shí)，智能化的產(chǎn)品在我國(guó)得到了一定的發(fā) 展 。人們希望在這個(gè)信息化的時(shí)代下，不受距離和環(huán)境的限制實(shí)時(shí)的掌握重要的信息。 本設(shè)計(jì)就是一款簡(jiǎn)易的智能家居的雛形產(chǎn)品，可以智能化的采集家庭中的 溫度和濕度 ， 以短 消息 的方式 發(fā) 給 用戶。 系統(tǒng)的要求如下：2 將 溫濕度 傳感器采集來的 信息 傳送到 單片機(jī) ， 并在 LCD 上實(shí)時(shí)的 顯示，單片機(jī)判斷采集的 值 是否超過設(shè)定值， 若有 超過就發(fā)報(bào)警短信給用戶，同時(shí) 還 接受來自用戶的查詢短信和控制短信， 根據(jù)短信的內(nèi)容確定單片機(jī)的工作內(nèi)容。 通過上面的比較， GSM 網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)變得更加的明確。 GTM900C 支持中英文短信編解碼，即 PDU 方式和 TEXT 方式，本 設(shè)計(jì)采用的是英文短信編碼 方式。 第 四 章： 對(duì)本設(shè)計(jì)進(jìn)行 總體 的測(cè)試 。 這7 樣的一塊集成電路芯片具有微型計(jì)算機(jī)的特性，因此單片機(jī)又稱為微型計(jì)算機(jī)。 GTM900C 支持 AT 命令 [8]， 由 AT 指令控制它與其他設(shè)備通訊。 TXD 腳和 RXD 腳分別用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。 P 1. 01P 1. 12P 1. 23P 1. 34P 1. 45P 1. 56P 1. 67P 1. 78R S T / V P D9P 3. 0/ R xD10P 3. 1/ T xD11P 3. 2/ I N T 012P 3. 3/ I N T 113P 3. 4/ T 014P 3. 5/ T 115P 3. 6/ W R16P 3. 7/ R D17X T A L 218X T A L 119GND20P 2. 021P 2. 122P 2. 223P 2. 324P 2. 425P 2. 526P 2. 627P 2. 728P S E N29A L E / P R O G30E A / V p p31P 0. 732P 0. 633P 0. 534P 0. 435P 0. 336P 0. 237P 0. 138P 0. 039V C C40U2S T C 9 0 C 51 6 R D +162738495C 1 +1C 1 3C 2 +4C 2 5T 1 I N11R 1 O U T12T 2 I N10R 2 O U T9V+2V6GND15T 1 O U T14R 1 I N13T 2 O U T7R 2 I N8VCC16U3M A X 2 3 2R11 0KK1+C41 0u FV C CV C C1 041 041 041 041 043 3P3 3P1 1. 05 9 2 M H Z 圖 24STC90C516RD+電平 變 換 示意圖 溫濕度采集模塊 本設(shè)計(jì)采集的 數(shù)據(jù) 是 環(huán)境 中的溫度和濕度， 所用的傳感器為 復(fù)合式的溫濕度傳感器 DTH11[10]，其產(chǎn)品特性如 表 23。單總線方式內(nèi) 部 采用特殊的結(jié)構(gòu)，以允許其他設(shè)備在該設(shè)備 非忙碌時(shí)間段里 利 用該總線 來傳送數(shù)據(jù) 。 本設(shè)計(jì) 中 之所以加上了顯示部分，是為了查看當(dāng)前傳送的數(shù)據(jù)是否正確，方便了后面的測(cè)試工作，根據(jù)我們的 生活習(xí)慣，視覺效果來得比其他的感覺都更強(qiáng)烈一些，所以本設(shè)計(jì)也體現(xiàn)人性化的特點(diǎn)。發(fā)送指令 ATE0\r\n到 GTM900C 可以 將其 關(guān)閉 ， 當(dāng)GTM900C 回復(fù) OK，表示此設(shè)置 成功。 信號(hào)質(zhì)量正常表 GTM900C 已經(jīng)成功完成初始化工作，如果不成功則需要重新執(zhí)行這一步，直到連接上網(wǎng)絡(luò)為止。發(fā)送指令 AT+CMGD=X\r\n到 GTM900C 后收到回復(fù)“ OK”即清除第一條短信成功。讓液晶顯示字符，首先要設(shè)定液晶的顯示位置， 再 輸入要顯示的字符。 28 第四章 系統(tǒng)功能測(cè)試 系統(tǒng)功能測(cè)試的概況 整個(gè)系統(tǒng)比較復(fù)雜，一起調(diào)試比較困難，因此 采用的分步調(diào)試。 C，濕度上限為 65%，當(dāng)采集的數(shù)據(jù)高于這個(gè)值的時(shí)候系統(tǒng)會(huì)發(fā)送報(bào)警短信到用戶手機(jī)，短信內(nèi)容為當(dāng)前的溫濕度，同時(shí) LCD 上答應(yīng)出WARNING 字符。支持中英文短信的收發(fā)，本設(shè)計(jì)采用的是 英文短信。 (4)目前使用的是基于 GSM 的數(shù)據(jù)采集和傳送，數(shù)據(jù)量小的時(shí)候， GSM 網(wǎng)絡(luò)的成本和 GPRS 網(wǎng)絡(luò)的成本相當(dāng)，當(dāng)數(shù)據(jù)量大的時(shí)候， GSM 網(wǎng)絡(luò)成本還是比較高的，假如可以利用 GPRS 網(wǎng)絡(luò)來傳送數(shù)據(jù)，按流量來計(jì)費(fèi)，會(huì)比較合理，但是同時(shí) GPRS 的開發(fā)難度加大， 開發(fā)的時(shí)間就會(huì)更長(zhǎng) 。 在整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中， 不管是前期閱讀相關(guān)材料，中期的軟件，硬件設(shè)計(jì)，以及后期的系統(tǒng)調(diào)試，我都學(xué)習(xí)到了很多，很大程度的提高了自己的實(shí)踐能力，也從中學(xué)會(huì)了自己查資料，與相關(guān)人員的探討，等等。 系統(tǒng) 整機(jī) 如圖 48 所示。 (2)接好線路 ,LCD 不能插反 ,否則容易燒壞 (3)上電，觀察是否與預(yù)期相符，若不是，改程序，反復(fù)調(diào)試 調(diào)試結(jié)果 與預(yù)期相符， 如下圖 41 所示。 26 1602 LCD 程序設(shè)計(jì) 過程 初始化過程 如 圖 318 所示 ： 讀數(shù)據(jù)、顯示數(shù)據(jù)過程 如 圖 38 所示 ： DTH11 讀取數(shù)據(jù)子程序 讀取 DTH11 溫濕度的步驟 [17]： 步驟一： DHT11 剛剛上電的 1S 內(nèi)處于不穩(wěn)定的狀態(tài)，因此上電 1S 內(nèi)不能發(fā)送任何指令 ， 等不穩(wěn)定狀態(tài)越過后，再 測(cè) 量 環(huán)境 當(dāng)中的 溫 度和 濕度，并記錄數(shù)據(jù)，同時(shí) DHT11 在 上拉電阻 的作用下 ， 第二腳 一直保持 為 1（高電平） ； 這個(gè)時(shí)候 DHT11 是處27 于輸入狀態(tài) ，時(shí)刻 準(zhǔn)備接收 外部信號(hào)。 20 LCD1602 顯示子程序 LCD1602 指令說明 及時(shí)序 [16] 編程實(shí)現(xiàn)讓 LCD1602 顯示的指令一共有